一、基于尖点突变模型的地震液化和孔压研究(论文文献综述)
张勇[1](2020)在《凹槽土体失稳起动泥石流的力学机制与规模放大过程》文中研究指明泥石流起动的力学机制和运动特征对于泥石流的防治与预判十分关键,过去更多地研究泥石流形成后的演进机制,而对泥石流的形成规律研究相对少,研究的重心实时地前移到起动阶段已成为必然。诸多的灾害案例显示凹槽土体是降雨过程中起动泥石流的先驱物源,但其重要性在国内被忽略,所以需加强研究凹槽土体起动泥石流灾害事件的案例,分析凹槽土体起动泥石流的力学机制。本文收集了国内五起典型的凹槽土体起动泥石流灾害的案例。采用野外实地调查、遥感解译、数值模拟和室内外试验等方法,研究该类泥石流起动的力学机制与规模放大过程。该研究成果使得研究链条迁移到沟道源区的凹槽土体滑坡,有利于填补泥石流灾害全链条过程的源区缺陷,实现单沟泥石流的精准预判,推动防灾减灾理论与技术的进步。通过以上研究,本文取得的主要研究成果如下:(1)凹槽土体失稳起动泥石流的灾害案例遍布于我国不同的地貌单元、气候带与构造带,该类泥石流具有成灾规模大和暴发频率低的特点。通过对闽、浙、湘南、川南等区域凹槽土体失稳起动泥石流灾害数据分析,发现该类泥石流的发生频率通常在50年一遇以上,属于稀遇低频并具有良好的隐蔽性。良好的隐蔽性和低频率性降低了群众的防灾减灾意识,该类泥石流裹挟着巨石以直接冲毁建筑物的形式造成群死群伤的后果。(2)该类泥石流灾害主要发育于硬质岩区,流域面积小,植被覆盖率高。沟道源头的凹槽内分布着大量风化残坡积土,在极端强降雨作用下发生滑坡并转化为泥石流。该类泥石流流域内硬岩面积占流域面积的80%以上,部分流域的植被覆盖率高可达100%。统计显示93%的泥石流流域面积小于1km2,75%的泥石流沟道介于“坡面—沟道”之间,主沟纵坡形态呈“上陡—中缓—下陡”的地形特点。源区凹槽土体呈点状分布,平面形态为圆叶状和漏斗状。极端强降雨是诱发该类泥石流形成的主要因素。(3)凹槽土体在降雨和后端地貌径流放大的作用下发生滑坡并转化成泥石流。中等粘粒含量的凹槽密实土体在极端降雨和后端地貌径流放大的联合作用下,土体经历剪胀破坏。凹槽地形和植被的滞水效应增加了入渗量,使得根系层剪切强度τ大于抗剪强度τf,凹槽土体整体液化,向下游运动过程中浆体与流域内的固体物质混合转化为泥石流。凹槽土体的堆积坡度和厚度是控制其稳定性的关键因素。(4)干旱和地震作用通过影响源区土体的物理性质,有利于泥石流灾害的形成。湖南贺畈沟泥石流暴发前经历了长历时的干旱事件,导致凹槽土体表层产生裂隙,利于雨水入渗,在强降雨作用下凹槽土体饱和失稳破坏并转化为泥石流。矮子沟泥石流受到早期干旱和地震事件的影响,流域内的增加了大量松散固体物源,为泥石流的起动奠定了物源基础。在强降雨的作用下冲切沟沟道源头的凹槽土体经历剪缩破坏并形成坡面泥石流。(5)该类泥石流的规模放大过程可以经历支沟泥石流汇入主沟泥石流和主沟狭窄处巨石堵溃两个过程。支沟泥石流汇入后矮子沟泥石流流量扩大了近7倍,经历巨石堵溃后泥石流流量扩大了3.3倍。芦庵坑沟泥石流经历巨石堵溃后,泥石流流量扩大了6.5倍。造成巨石堵溃的原因是由于粘性泥石流无法顺利通过巨石堵塞体间的微小缝隙,随着泥石流持续淤积至漂砾起动的临界泥深时临时坝体溃决。
修德皓[2](2020)在《甘肃黑方台黄土滑坡预警预报研究》文中提出滑坡灾害是黄土高原最主要的地质灾害,严重影响了黄土高原地区的经济社会发展。甘肃省永靖县黑方台因农业灌溉导致台塬地下水位不断上升,诱发了数百起黄土滑坡,对该地区进行滑坡的预警预报有着急迫的必要性。对于滑坡监测,有很多预警判据模型,以何种模型能够有效预警滑坡是现在研究的重点,能否对滑坡实现时间预报也是受灾区域人们关心的主要问题。本文以黑方台这个―天然滑坡试验场‖为研究区域,布设监测仪器获取监测数据,建立黑方台滑坡地表位移变形的过程预警模型和地面倾角变形综合预警模型,通过室内试验及野外调查研究黑方台滑坡受地下水影响的方式,并对滑坡发生时间预报方法进行了研究,构建滑坡短期时间预报方法。取得了以下研究成果:(1)采用基于地表变形的过程预警模型可以有效对黑方台黄土滑坡进行预警,成功预警6起滑坡。对于无法有效预警的强突发性滑坡,采取基于临界水位的黄土滑坡预警方法进行长期预警是可行的解决方法。(2)滑移崩塌型黄土滑坡破坏前地表倾角存在变形过程,根据变形曲线特征确定了基于倾角变形速率的阈值判据,结合变形速率增量建立了基于地面倾角变形的综合预警模型。其中三级速率阈值分别为±0.05°/d,±0.075°/d和±0.1°/d。地面倾角由倾向临空面反转向坡体,指示滑移崩塌型滑坡的裂缝出现闭合,滑坡进入危险状态。(3)地下水引起的孔隙水压力升高是使滑坡失稳的主要原因。常偏应力固结排水剪(CSD)实验发现当孔隙水压力增大到轴向应力的0.26倍左右时会导致土体变形迅速增大而破坏,存在临界孔隙水压力。野外调查结果表明,发生滑坡的地点塬边黄土浸润线高度占黄土厚度比例平均约为0.44,坡体内部地下水位占黄土厚度比例约0.54。根据浸润线高度和地下水位建立基于临界水位的黄土滑坡预警方法。(4)电渗排水法室内试验表明添加电化学浆液后可以有效排出重塑黄土样品中的水,土样承载力显着提高。(5)利用速度倒数法进行滑坡时间预报,有累计时间窗口与滑动时间窗口两种监测值取值方法,总共可细分为9种取值方法。研究发现采用预测结果数据集的实时累计中位数进行滑坡时间预报有较高的可靠性,且优于使用SLO方法的预报结果。
摄宇[3](2019)在《超重力模型试验土体动力特性参数监测与表征》文中认为地震是指由震源释放出来的地震波在岩土介质中传播而引起的地面运动,一般可以使用地面位置加速度的时间函数来表示。作为一种突发的自然灾害,岩土工程中目前面对的许多问题与地震密切相关,地震往往会引起场地和建筑物的破坏,给人类社会正常的生产活动带来极大的危害。地震作用下场地土体的破坏规律和动力响应特性分析是研究场地土体地震灾变问题的基础。地震中实时监测土体结构演化的过程对认识地震作用下场地土体的灾变规律有重要作用。不同类型土体的物理力学行为各异,土体震前的状态和其动力响应特性对研究场地地震作用响应同样有很大的影响,只有深入研究土体动力特性的影响因素,才能揭示不同场地土体在地震作用下的响应规律和破坏准则,为数值模拟分析和土工抗震设计提供准确的动力特性参数。土体的动力特性可以通过单元体试验、模型试验、现场调研分析及数值分析等手段进行深入研究。离心机试验技术作为土力学和岩土工程领域的一种新兴的物理模拟手段,通过超重力离心机可以恢复岩土体原型重力场,通过离心机振动台在模型底部实现地震动输入,再通过各种监测手段可以获得由地震引起的岩土结构物变形和稳定等特性。综合考虑各种手段的优势和局限性,使用离心模型试验研究土体动力响应行为有明显的优势。本文对超重力条件下模型土体的弹性波速联合测试结果分析的准确性进行理论验证,并通过弹性波速计算得到相应的土体弹性参数。开展一组动力离心模型试验,通过场地的动力响应规律反计算得到土体的剪应力剪应变响应时程,进而分析得到全应变段内土体的动模量和阻尼比参数随剪应变水平变化的规律,对实际工程问题有指导意义。具体研究内容包括:1.以2015年和2017年“液化试验验证与分析”项目(简称LEAP)各参与单位的单元体试验成果为依据,总结Ottawa F65砂的物理力学特性参数,并根据LEAP团队的大量动三轴试验数据分析得到Ottawa F65砂在不同剪应变水平下的动模量和阻尼比变化规律,为通过离心模型试验得到的全应变段内的动力参数的正确性验证提供依据。2.针对离心机工作环境的特殊性和复杂性,弹性波速测试技术在离心模型试验中的运用受到很大挑战。利用目前已有得离心机试验弹性波测试技术和优化设计后的弯曲元和压缩元件,开展了两组静力超重力离心模型试验,包括干砂水平场地和饱和砂水平场地模型,深入研究超重力条件下土体的弹性波动监测与分析方法,得到了超重力环境中弹性波传播规律,并计算得到土体的弹性参数,包括剪切模量G、杨氏模量E和泊松比v,但阻尼比D的结果与实际相差较大。将弹性波波速的试验测试结果与理论分析得到的结果对比,验证了目前波速测试技术的可靠性和准确性,为该项技术的广泛应用奠定了基础。3.离心机振动台试验是深入研究土体的非线性动力特性的有效研究手段。开展了一组倾斜场地的离心机振动台模型试验,通过多次振动事件,包括不等幅正弦波和阶跃波的输入,得到饱和土体的加速度和孔压等动力响应特性。通过线性方法反计算得到场地土体的剪应力剪应变响应时程,再分析得到场地土体一定应变范围内的动模量和阻尼比参数变化规律,并将试验结果与单元土体室内动三轴试验直接计算得到的动模量阻尼比参数进行比较。研究表明,模型试验中存在的多种影响因素,会造成模型试验结果与单元体试验结果产生差异,同时验证了通过模型试验估计土体动模量阻尼比方法的可靠性。基于以上的研究内容,表明了超重力条件下土体弹性波速监测技术的可靠性和准确性,对于重大岩土工程灾变问题的监测不失为一种有效手段。通过离心模型试验估计土体非线性特性(包括土体动模量和阻尼比参数随剪应变水平的变化规律)方法的合理性也得到了验证,建立了一套超重力环境中全应变段内土体动力参数监测与表征的研究方法。以上研究内容为揭示地震作用下土体的动力响应原理和破坏机制有重大价值,为数值模拟分析和土工抗震设计提供了可靠的科学依据和重要参数。对此类土动力学和地震工程问题的进一步研究提供了重要的技术手段和研究思路。
赵石力[4](2019)在《堆积体裂隙发育特征对降雨入渗的影响 ——以梅里石3号滑坡为例》文中研究表明梅里石3号滑坡地处我国西南地区云南省德钦县梅里石村,滑坡体发育在澜沧江左岸位置,是该流域内众多滑坡群中的一个,属于典型的高位古滑坡。目前坡表发育有大量裂缝,随着降雨的下渗,滑坡体有明显的复活变形迹象,若降雨引发滑坡失稳,对后期水电站的工程建设和安全运营将构成巨大的威胁。本文对梅里石3号滑坡堆积体进行了平硐调查和坡表裂缝调查,根据现场调查的典型裂缝设计和进行了室内降雨入渗实验,针对堆积体中的裂隙组合方式和主次发育方式如何影响降雨入渗过程进行了研究,最后结合室内降雨入渗试验的结果构建出数值模型和实体模型分析。主要取得了以下研究成果:(1)梅里石3号滑坡堆积体属于澜沧江上游左岸一高位古滑坡,滑坡体海拔主要位于27003250m之间,横跨690多米,纵跨1000多米。坡体两边界分布大型冲沟,后缘形成陡立的圈椅状形态,坡度在33°38°,滑坡主要从前缘剪出,剪出高度距澜沧江正常水位600m,整体滑坡方量约1030×104m3,规模巨大。(2)据坡表裂缝调查统计,裂缝以N30°60°E和S30°80°E为优势走向,坡体变形主要集中在坡体前缘及两侧冲沟部位,前缘发育大量拉张裂缝和垮塌,解体现象较为明显,中部裂缝数量较少,以滑移和拉裂为主,后缘多为陡坎发育。(3)选取坡表典型裂缝进行室内降雨入渗试验,基于基质吸力、孔隙水压力、含水率数值及湿润锋的入渗过程分析得出不同裂隙发育对堆积体入渗过程的差异,结果如下:(1)X型裂隙湿润锋呈三级形态下渗;Y型裂隙呈圆弧状下渗;平行裂缝中下部位呈平缓形态下渗;羽状裂缝呈“奶嘴”状下渗。(2)基质吸力表现为陡立断崖式下降,与降雨时间无关,只与湿润锋到达时刻有关。(3)坡顶含水率变化与降雨时间相关,随降雨数值而增加,坡中和坡底受雨水积聚影响,数值呈累积增长,表现出累积效应。(4)孔压随降雨时间延长,监测数值不断增加,主裂缝中部点总是优于坡顶测点先行变化,裂缝聚水作用会加强其底部使数值变化。(4)各裂隙模型的入渗阶段如下:X裂隙模型入渗过程为表层润湿阶段→汇水补给下渗阶段→中下层扩散下渗阶段→底部侧向入渗阶段;Y裂隙模型入渗过程可大致分为入渗润湿阶段→竖向强烈下渗阶段→中下层扩散下渗阶段→底部侧向入渗阶段;主次平行裂隙的入渗过程可大致分为表层润湿阶段→局部强烈垂直下渗阶段→稳定平缓下渗阶段→底部侧向入渗阶段;主次羽状裂隙入渗过程为表层润湿阶段→局部强烈垂直下渗阶段→稳定平缓下渗阶段→底部侧向入渗阶段。X型裂缝和Y型裂缝影响的入渗深度基本在40cm左右,平行发育的裂缝其影响深度不超过20cm,羽状裂缝的影响深度可达60cm左右。(5)采用Geo-Studio软件Vadose/W模块基于饱和-非饱和渗流理论对梅里石3号滑坡降雨入渗过程进行数值模拟分析,所获结果与室内物理试验的结果具有相似性。
庞帅[5](2017)在《层状岩体边坡失稳研究及突变理论的运用》文中进行了进一步梳理目前大多数工程建设都离不开边坡工程,从房建的基坑工程到路桥的填挖方工程。边坡工程直接影响着主体工程建设,边坡失稳破坏不仅会带来人员财产的损失,还会影响工程建设甚至导致停工,因此边坡稳定性评价工作有着重要的意义。为了合理的评价边坡稳定性,本文研究了层状岩体的失稳破坏形式,基于已有的分类综合简化,得到五种破坏形式。通过查阅相关文献,研究了各类层状岩体失稳机理,对顺向坡及反倾坡的失稳机理进行了必要的分类阐述,对斜向坡失稳机理进行了补充研究。在此基础上,本文研究了层状岩体失稳判据,结合文献已有公式进行了补充说明,并对因简化带来的公式缺失进行了合理的公式补充。为了研究实例工程的边坡影响,本文阐述了层状岩体的失稳影响因素,并分为两类进行说明。为了提高强度折减有限元法的计算效率、预测及判断层状岩体边坡的稳定情况,本文引入突变理论。本文对突变理论进行简要介绍并对初等模型势函数进行推导后,最终选取尖点模型作为本文研究层状岩体稳定性评价的理论模型。同时本文基于已有研究进行了势函数的构建并逐步推导得到判别式。为了验证突变理论对强度折减有限元法计算效率的提升及该方法在工程中的效果,本文依托某露天矿边坡工程,分别利用传统的强度折减有限元法及基于突变理论的有限元法对该边坡进行分析,对比说明了后者不仅能够正确的得到研究结果,还可以提高计算效率。同时,本研究还发现并验证了突变理论得到的分析结果受弹性模量参数影响较小。为了探索突变理论对边坡失稳时间的预测,本文最后依托该工程的监测数据,进行了曲线拟合并得到误差可接受的预测时间。
连保金[6](2017)在《流态型滑坡破坏前兆及破坏运移机理研究》文中提出汶川地震破坏能力强,在西南山区引发了大量的崩塌,滑坡等灾害,数量多,分布广,破坏程度大,其中滑坡、崩塌形成的堆积物块度大,细粒碎屑物多,分布面积广,常堆积于沟道中,在降雨及河流补给中很容易形成二次滑坡和泥石流。本文以文家沟松散堆积体为研究对象,主要通过室内水槽物理模拟实验对了流态型滑坡的破坏前兆及破坏运移机理进行了研究,为以后的研究提供一定的经验。本文中对松散堆积体材料进行了三轴、渗透、沉降实验,在这之后进行了降雨条件下的松散堆积体实验,考虑了不同细粒含量和不同流域面积对松散堆积体的影响。主要研究成果如下:(1)在降雨条件下,流态型滑坡机理主要经历以下几个阶段:(a)上层松散堆积体在降雨条件下,由于雨水的入渗及上层土体初期的垮塌、滑动会使下部土体压实。(b)随着降雨时间的增长,在松散堆积体内部饱和度的增加,其内部饱和区域会有微小的剪切。(c)在压缩剪切区域会引起超孔隙水压力继而引起快速剪切形成流态型滑坡。(2)对于流态型滑坡,无论在降雨还是后缘地下水上升,滑坡滑动前内部孔隙水压力缓慢上升,在流态型滑坡突然滑动前土体内部水位会保持一个平稳的阶段,土体内部位移计的监测发现,前期内部有微小变化,而大位移主要发生在流态型滑动阶段,细部还发现流态型滑动阶段主要经历了加速、匀速、减速的阶段,其加速度变化相对比较大。(3)通过微震信号的监测发现两者在滑动前震动信号都会有明显的变化,震动信号主要集中在IMF1阶段,通过HHT转化,可以看到滑坡体内部结构的调整,尤其是通过声发射可以发现在水进入水槽后和滑动前随着时间的发展信号越来越明显,细颗粒内部结构调整也越来越剧烈;试验后通过分析水槽各部位的颗粒级配分析,可以得出细颗粒在粗颗粒间有迁移现象。(4)对于不同有效降雨面积的不同细粒含量的降雨实验破坏过程可以看到,在细粒含量为0%时,有效降雨面积对松散堆积体没有影响,都没有滑动,当细粒含量超过16%时,有效降雨面积较小时表现为多级后退式滑动破坏进而转化为大块流态型滑动,而有效面积较大(工况二)在细粒含量为8%时就开始表现为整体性流态型滑坡,细粒含量为25%时先表现为坡体表面侵蚀,接着转化为流态型滑坡。说明细粒含量和有效降雨面积对流态型滑坡都有一定的影响。(5)随着细粒含量的增大,松散堆积体流态型滑动启动时间呈现先减小后增大趋势,在细粒含量为16%滑坡启动时间最短;随着细粒含量的增加,滑动距离也相应的增大,且有效降雨面积越大,滑动距离相应越远。但松散堆积体的在坡脚处下滑堆积方量在细粒含量为16%变现为最大。(6)在流态型滑坡滑动时同一位置超孔隙水压力值可以看出,细粒含量越大,滑动时形成的超孔隙水压力也越大,有效降雨面积越大,超孔隙水压力也越大。震动信号产生的高频部分却随着细粒含量的增加而减小,有效降雨面积越大,产生的震动能量越大。(7)细粒含量对于松散堆积体的液化影响并不是单调的,当没有细粒时,松散堆积体没有滑动,当细粒含量较小时,主要起到润滑的作用且会促进孔隙水压力的增长,松散堆积体更容易发生流态型滑坡,当细粒含量超过一定的值时,主要起到颗粒胶结的作用,发生泥石流的现象较大。
王骑虎[7](2016)在《甘肃红层工程地质特性与边坡稳定性研究》文中提出甘肃红层是具有鲜明工程特性的区域型特殊性岩土,一直是甘肃公路的主要建筑场地。随着甘肃省公路持续向红层地区推进,边坡变形破坏成为公路建设面临的主要工程地质问题之一。本文基于十多年公路工程勘察设计、施工建设和运营养护的实践,运用工程地质学、岩体力学、土力学和系统工程学等基本理论,通过地质调绘、室内试验、原位测试、数值模拟、理论计算和典型工程实例分析,以甘肃红层工程地质特性与边坡稳定性研究为目的,进行了以下七个方面的研究:1)为阐明红层在甘肃公路工程中的重要性,基于前人研究成果,通过32个公路项目的工程地质勘察成果总结,分析了甘肃红层的地质特征,发现甘肃红层地区的自然地质灾害具有普遍性和差异性、公路工程病害具有复杂性和长期危害性。2)针对甘肃省红层物理力学性能的复杂性,通过2000多组岩石试验成果的数理统计,分析了甘肃红层的物理力学和水理特性,发现了甘肃红层的岩石强度在分布区域和岩性类别两个方面存在明显的差异性,研究了甘肃红层物理力学指标间的相关性,建立了红层基本物理力学性质的推荐指标体系。3)根据典型隧道钻孔波速测试,初步总结了白垩系和第三系岩体波速特性;通过刘家峡大桥大型岩体综合性原位测试,发现甘肃省第三系宁夏组砂质泥岩属于塑-弹性岩体,其岩体抗剪强度大于混凝土与岩体接触面的;对比岩体和岩块的抗剪断试验结果发现,同样是切层抗剪断强度,岩体凝聚力是岩石的66.7%,岩体内摩擦角是岩石的63.46%;对比切层和顺层条件下的抗剪断强度试验成果还发现,宁夏组砂质泥岩在不同剪切方向下的内摩擦系数变化不大,但内聚力差别悬殊,表明其岩体抗剪强度存在明显的各向异性。4)从甘肃公路边坡支护的需要出发,将甘肃省红层公路边坡的结构类型划分为覆盖型红层边坡和岩质边坡两种,并将前者细分为黄土-红层边坡、粘性土-红层边坡、粘性土-碎石土-红层边坡、碎石土-红层边坡、砂土-红层边坡等5个类型,将后者分为整体结构和层状结构2个类型,并详细总结了各类边坡的变形模式和破坏机理。5)结合十天高速公路施工实践,分析了典型覆盖型红层边坡的渐进式破坏过程及其桩板墙失效的变形特征。通过地质模型和计算模型分析,揭示了覆盖型红层边坡“拉张裂缝切穿含水层-拉张裂缝充水-静水压力作用-边坡滑移”的渐进式变形破坏机理,提出了根据现场拉张裂缝状态快速估算边坡稳定性系数的方法。研究了覆盖层的抗剪强度特征及其影响因素,并建议覆盖型红层边坡稳定性计算宜采用残余强度。6)针对红层边坡顺层滑动的危害性,根据静力学基本原理,推导了顺层边坡极限平衡状态下的临界坡高、坡度和坡顶卸载平台宽度的计算公式,以及含软弱夹层顺层边坡整体滑移长度的计算公式。依托兰永一级公路施工过程的典型边坡顺层破坏实例,分析了采用坡顶卸载平台预防顺层滑动的有效性,并指出含软弱夹层边坡顺层滑动时滑面位置位于软弱夹层底面,并得到具体工程实例验证。7)针对影响桥台岸坡稳定性因素的复杂性,依托刘家峡大桥系统研究了红层库岸的岩体特征;根据极限平衡理论,考虑降雨、地震、库水位升降、桥台加载等因素组合的8种工况,采用Geo-slop软件分析了自然状态和开挖建桥后的桥台岸坡的稳定性,发现地震对库岸稳定性影响最大,其次是库水骤降;通过参数敏感性分析,发现岸坡稳定性随岩体内摩擦角和粘聚力增加而增加、水位下降速度越快岸坡稳定系数越低的基本规律;采用变形理论,通过7个阶段的FLAC模拟计算,发现库水上升过程桥台岸坡竖向位移增大、库水位的升降没有引起岸坡整体孔隙水压力场的大幅度波动,岸坡整体上均处于稳定状态。数值模拟计算评价结论与桥台岸坡的实际情况是一致的。
曾亮[8](2014)在《边坡稳定性分析的突变理论法研究》文中进行了进一步梳理由于边坡的稳定性分析在工程实践中具有重要的作用,以往分析边坡稳定性分析方法多采用极限平衡法,但由于其假设条件的局限性,在分析较复杂的边坡时有一定的局限性。而突变理论是一种新型的分析边坡稳定性的方法,并且具有一定的优势,因此主要研究突变理论在边坡稳定性分析中的理论研究。边坡稳定性问题是一种典型的非线性问题。突变理论具有势函数的特性,可以把边坡看作由控制变量和状态变量组成的能量系统。岩体的蠕滑过程可以看作是一个系统同外界的不断进行能量和物质相互交换的过程。突变理论的这些特征正好符合了边坡蠕滑过程中特点。因此,用突变理论预测滑坡的移动是可行的。岩体边坡在接近临界失稳状态时,稳定状态会因各种控制变量的微小变化而引起状态变量的巨烈变化,最终导致边坡系统的失稳。这样,我们可以通过突变理论,建立边坡系统的势函数以及边坡失稳的突变模型,从而推出边坡失稳时的力学条件和分析其失稳机理。对突变理论作了简要的介绍。使用尖点突变研究岩体边坡,将含软弱夹层岩体边坡看作一个系统并假设软弱夹层由弹性段和应变软化段组成,在考虑地下水影响及软弱夹层压缩剪切本构关系的基础上建立系统的势能函数。地下水对边坡稳定的影响用水致弱化系数来反映。软弱夹层弹性段压缩和剪切本构关系采用线性弹性模型,应变软化段的压缩和剪切本构关系分别使用双线性函数形式和威布尔分布形式。在求得势函数对应的平衡曲面方程并转化为突变理论中尖点突变模型标准形式的基础上,研究系统是否失稳的计算参数和必要条件。还建立了岩质边坡稳定性评价的蝴蝶突变,推导了边坡突发失稳的力学条件并判据。应用蝴蝶突变理论对岩质边坡工程在开挖过程中,对边坡的稳定性做了定量分析,并与刚体极限平衡法比较。以来龙山边坡为例分析突变法的可靠性。考虑雨季和旱季的不同,在雨季用刚体极限平衡法得到的稳定系数k为1.092,而用尖点突变法得到的稳定系数K为0.98,蝴蝶突变法为0.99。在旱季,用刚体极限平衡法得到的稳定系数k为1.124,而用尖点突变法得到的稳定系数K为1.083,,用蝴蝶突变法算得的稳定系数k为1.089。通过理论推导,比较分析通过计算了尖点突变,蝴蝶突变,极限平衡法在对一个工程算例时各种假设条件不同,综合考虑了影响边坡稳定性的各种因素,通过计算出的稳定系数值不同,发现用极限平衡法得到的稳定系数是偏于危险的,而用尖点和蝴蝶得到的稳定系数是偏于安全的。
侯永亮[9](2013)在《基于突变理论的人山子隧道围岩稳定性机理研究》文中研究指明隧道围岩稳定性分析是隧道开挖过程中亟待解决的一个至关重要的问题。它不仅是一个复杂的非确定性问题,而且分析过程中存在大量的随机性、模糊性和未确知性信息,具有突变性,传统应用于隧道围岩稳定性机理研究的确定性分析方法难以反映上述特点。突变理论是研究连续的变化而产生突变的现象和规律的,因此,有必要开展基于突变理论的隧道围岩稳定性机理研究,具有重要的理论意义和工程实用价值。本文首先在现有突变理论的应用和研究的基础上,简要介绍了突变理论。对突变理论的理论思想和研究内容进行了具体研究和详细介绍,主要是从突变理论的具体内容和应用方式、方法两个方面进行阐释和介绍;重点剖析了突变理论的基本原理,对该理论中重要的齐曼突变机构进行了图形分析,并对突变理论的7个基本突变形式进行比较后得出,采用尖点突变形式更为简便、合理。其次,基于突变理论建立的位移模突变判据、围岩屈服区面积突变判据和广义黏塑性剪应变突变判据以及能量突变判据和熵突变判据分别考虑了围岩失稳的不同判别指标,将所建立的指标应用于判定人山子隧道围岩系统稳定状态,也用于判定围岩局部稳定状态,便于及时了解和预测危险可能发生的位置,指导工程的设计施工。然后,通过探讨人山子隧道围岩体发生塌方失稳破坏的机理,建立了隧道发生塌方失稳的尖点突变模型,该模型可较好地解释隧道穿越软弱围岩时拱顶常发生大范围塌方的现象,具有较好的实用性。根据所建立的突变模型,从刚度比、水致弱化系数比、几何-力学参数等参数进行了人山子隧道围岩稳定性的突变分析,分析结果表明:水致弱化函数、几何参数、刚度比对软弱围岩体稳定性有很大的影响,分叉集上的点的是系统产生失稳的点,系统受外界环境和内部性质改变时,则系统将跨越分叉集,产生突变失稳。最后,通过隧道围岩稳定性的突变理论分析,从地下水防治、超前支护、控制爆破及监控量测方面提出了人山子隧道穿越软弱围岩体引起塌方的预防控制措施,对于隧道施工具有很好的指导意义。
刘魁[10](2012)在《固原市原州区地震诱发黄土滑坡形成机理研究》文中认为1920年海原地震在原州区诱发了大量的地震滑坡,造成了重大的人员财产损失。为了查明该地区地质灾害的基本特征、形成条件和发育规律,提出科学合理的地质灾害防治对策,需对这类滑坡的形成机理进行研究,并对其现状稳定性进行分析评价。本文在原州区地质灾害详细调查的基础上,采用现场勘查、室内试验、数值模拟等技术方法对该区两类代表性黄土地震滑坡—地震液化型滑坡和地震力诱发型滑坡的形成机理进行了研究。得到了以下主要认识:(1)原州区1920年海原地震诱发的黄土滑坡,按触发机制可分为地震液化型和地震力诱发型两类,前者主要分布于河流阶地与黄土台塬的过渡地带,具有低角度、高速、远程滑动特征;后者集中分布于黄土丘陵区,具有高速、崩滑特点。(2)对于原州区常见的黄土与泥岩组成的斜坡,若其坡度大于30°,当地震烈度大于Ⅷ度时,就有可能产生大规模滑坡。(3)液化可能性判定和数值模拟分析表明,石碑塬滑坡是由于上覆马兰黄土中的粉细砂层在海原地震时发生液化,滑体在自重和地震力作用下沿液化带发生滑动形成的,其滑距为1.2km,滑速为6.6m/s,为典型的低角度、高速、远程滑坡。(4)通过对水泉村二组滑坡原始斜坡的数值模拟分析,认为该黄土斜坡在震前处于稳定状态,海原大地震的强大地震力是触发坡体沿岩土接触面发生大规模滑动的直接原因。该滑坡的形成机制在原州区东部、东北部的黄土地震滑坡中具有一定的普遍性。
二、基于尖点突变模型的地震液化和孔压研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于尖点突变模型的地震液化和孔压研究(论文提纲范文)
(1)凹槽土体失稳起动泥石流的力学机制与规模放大过程(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究依据和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 凹槽土体起动泥石流的研究 |
1.2.2 泥石流起动机理的研究 |
1.3 关键科学问题和研究内容 |
1.3.1 关键科学问题 |
1.3.2 研究内容 |
1.4 技术路线和研究方法 |
1.4.1 技术路线 |
1.4.2 研究方法 |
第2章 典型凹槽土体起动泥石流的灾害事件 |
2.1 泥石流事件分布 |
2.2 典型凹槽土体起动泥石流灾害事件 |
2.2.1 浙江乐清“8.13”群发性泥石流灾害 |
2.2.2 湖南临湘“6.10”贺畈沟泥石流灾害 |
2.2.3 四川宁南“6.28”矮子沟泥石流灾害 |
2.2.4 西藏林芝“8.19”群发性泥石流 |
2.2.5 福建泰宁“5.8”群发性泥石流灾害 |
第3章 凹槽土体起动泥石流事件的成灾特征与发育背景 |
3.1 凹槽土体起动泥石流事件的成灾特征 |
3.1.1 成灾规模大 |
3.1.2 泥石流的暴发频率低 |
3.2 凹槽土体起动泥石流事件的发育背景 |
3.2.1 地形地貌特征 |
3.2.2 降雨特征 |
3.2.3 植被覆盖率特征 |
3.2.4 地质构造与岩性特征 |
3.2.5 前期干旱和地震 |
第4章 凹槽土体失稳起动泥石流的力学机制 |
4.1 凹槽后端地貌径流放大 |
4.2 凹槽土体特征 |
4.3 凹槽土体的临界厚度与堆积坡度 |
4.4 数值模型 |
4.5 凹槽土体失稳的力学机制 |
4.6 泥石流的产流机制 |
4.7 前期干旱地震对泥石流起动机制的影响 |
4.7.1 前期干旱的影响 |
4.7.2 前期干旱与地震的影响 |
第5章 泥石流规模的放大过程 |
5.1 支沟汇入主沟放大泥石流规模 |
5.2 巨石堵溃放大泥石流规模 |
5.3 巨石堵溃的讨论 |
第6章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 主要创新点 |
6.3 不足与展望 |
6.3.1 研究不足 |
6.3.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读博士学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(2)甘肃黑方台黄土滑坡预警预报研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 前言 |
1.1 选题依据及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 黄土滑坡研究现状 |
1.2.2 滑坡预警预报研究进展 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.4 取得的主要成果及创新 |
第2章 甘肃黑方台地质环境条件 |
2.1 研究区地理位置 |
2.2 气象水文 |
2.2.1 气象条件 |
2.2.2 水文特征 |
2.3 地形地貌 |
2.4 地层岩性 |
2.5 地质构造 |
2.6 水文地质条件 |
2.7 人类工程活动 |
第3章 基于变形规律的黄土滑坡过程预警方法研究 |
3.1 监测手段 |
3.1.1 监测仪器 |
3.1.2 黑方台监测仪器布置 |
3.2 监测数据预处理 |
3.2.1 监测数据缺失处理 |
3.2.2 移动平均法滤波 |
3.3 基于变形的过程预警方法 |
3.4 成功预警案例 |
3.4.1 2017年5月13日陈家6#滑坡 |
3.4.2 2017年10月1日党川9、4、5#滑坡 |
3.4.3 2019年3月4日陈家6#滑坡 |
3.4.4 2019年3月26日党川6#滑坡 |
3.4.5 2019年4月19日党川4#滑坡 |
3.4.6 2019年10月5日党川7#滑坡 |
3.5 地面倾角监测仪在滑坡监测中的应用 |
3.5.1 滑坡监测案例 |
3.5.2 基于倾角变形过程的综合预警模型 |
3.5.3 倾角变形速率阈值的确定及倾角反转的意义 |
3.6 基于变形的预警方法在强突发性滑坡预警中存在的问题 |
3.7 本章小结 |
第4章 基于临界水位的黄土滑坡预警方法研究 |
4.1 黑方台滑坡与地下水位关系 |
4.2 室内三轴试验研究 |
4.2.1 试验仪器与试验样品 |
4.2.2 试验方案 |
4.2.3 实验结果分析 |
4.3 临界水位的野外验证 |
4.3.1 典型滑坡地下水位分布 |
4.3.2 黑方台滑坡黄土厚度与水位比例关系 |
4.4 本章小结 |
第5章 主动降低黄土中地下水位的电渗排水法试验研究 |
5.1 试验仪器 |
5.2 滑坡坡脚饱和带试验 |
5.3 滑坡堆积体试验 |
5.4 电渗排水法室内试验 |
5.4.1 试验方案 |
5.4.2 试验结果分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 基于速度倒数法的滑坡发生时间预报 |
6.1 速度倒数法理论 |
6.1.1 速度倒数法模型 |
6.1.2 监测数据的选取 |
6.1.3 计算起点选取 |
6.1.4 参数初值的取值 |
6.2 时间预报方法的实现与预测结果分析 |
6.2.1 基于matlab软件的预测实现 |
6.2.2 不同监测数据选取方法的效果对比 |
6.2.3 累计中位数预报方法的验证 |
6.3 滑坡发生时间预报对比研究 |
6.3.1 SLO模型(Mufundirwa模型)介绍 |
6.3.2 SLO模型时间预报分析 |
6.4 速度倒数法时间预报具体流程 |
6.5 本章小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得学术成果 |
(3)超重力模型试验土体动力特性参数监测与表征(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 弹性波基本理论及离心机弹性波测试现状 |
1.2.1 土介质中波动传播基本理论 |
1.2.2 弹性波速与土体弹性参数 |
1.2.3 超重力环境中弹性波速测试技术研究现状和存在问题 |
1.3 土体动力特性研究现状 |
1.3.1 土体动力特性及其参数简介 |
1.3.2 土体动应力-动应变关系的物理描述方法 |
1.3.3 土体动力特性研究方法现状 |
1.4 本文主要研究内容和方法 |
2 基于单元体试验的砂土动力特性研究 |
2.1 引言 |
2.2 Ottawa F65砂基本物性参数 |
2.3 固结试验成果 |
2.4 动三轴单元体试验成果 |
2.4.1 试验数据 |
2.4.2 模量阻尼比曲线 |
2.4.3 动孔压模型 |
2.4.4 动强度曲线 |
2.5 本章小结 |
3 超重力条件下土体弹性波动监测与分析 |
3.1 引言 |
3.2 土中弹性波的传播特性 |
3.2.1 饱和土的弹性波动方程组 |
3.2.2 饱和土中弹性波的传播特性 |
3.2.3 气饱和土中弹性波的传播特性 |
3.2.4 压缩波速与饱和度的理论关系 |
3.3 离心机弹性波速测试装置及技术介绍 |
3.3.1 压电传感器测试原理 |
3.3.2 弯曲元技术要领 |
3.3.3 压缩元技术要领 |
3.3.4 离心模型试验弹性波测试方法 |
3.4 超重力离心模型试验验证 |
3.4.1 试验设备 |
3.4.2 离心模型试验相似律 |
3.4.3 模型试验方案 |
3.4.4 试验流程 |
3.4.5 模型试验波速测试结果 |
3.4.6 波速测试结果分析 |
3.5 本章小结 |
4 动力离心模型试验估计土体动力特性参数 |
4.1 引言 |
4.2 动力离心模型试验 |
4.2.1 离心机振动台设备介绍 |
4.2.2 离心模型试验介绍 |
4.2.3 模型试验结果及分析 |
4.3 试验结果对比分析 |
4.4 本章小结 |
5 总结与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 进一步研究工作建议 |
参考文献 |
作者简历 |
(4)堆积体裂隙发育特征对降雨入渗的影响 ——以梅里石3号滑坡为例(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 引言 |
1.1 选题依据及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 坡体裂隙研究现状 |
1.2.2 降雨入渗研究现状 |
1.2.3 降雨对裂隙边坡稳定性研究现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究思路及技术路线 |
第2章 梅里石3号滑坡堆积体基本特征 |
2.1 研究区工程地质条件 |
2.1.1 地形地貌条件 |
2.1.2 地层岩性 |
2.1.3 地质构造 |
2.1.4 水文地质条件 |
2.2 滑坡堆积体的基本特征 |
2.2.1 滑坡形态特征 |
2.2.2 物质组成及结构特征 |
2.2.3 滑带及滑床特征 |
2.2.4 岩土物理力学性质 |
2.3 滑坡的变形历史及变形趋势 |
2.3.1 滑坡的变形历史 |
2.3.2 滑坡变形趋势 |
第3章 坡体裂缝的发育特征及其受控因素分析 |
3.1 概述 |
3.2 野外裂缝调查 |
3.2.1 前缘裂缝分布 |
3.2.2 中部裂缝分布 |
3.2.3 后缘裂缝分布 |
3.3 裂缝的分类 |
3.4 裂缝的发育特征 |
3.4.1 裂缝的类型 |
3.4.2 裂缝的走向 |
3.4.3 裂缝的倾角 |
3.4.4 裂缝的间距 |
3.4.5 裂缝的长度 |
3.4.6 裂缝的张开度 |
3.4.7 裂缝的深度 |
3.4.8 裂缝的填充 |
3.5 裂缝发育的受控因素 |
3.5.1 坡体重力蠕滑影响 |
3.5.2 后缘渗水作用 |
3.5.3 大气降水影响 |
3.5.4 地表水、地下水作用 |
3.6 本章小结 |
第4章 滑坡堆积体室内降雨入渗试验 |
4.1 概述 |
4.2 试验基本情况 |
4.2.1 试验场地 |
4.2.2 试验仪器设备 |
4.3 堆积体模型方案及试验步骤 |
4.3.1 堆积体模型方案 |
4.3.2 堆积体模型试验步骤 |
4.4 降雨系统标定 |
4.4.1 降雨时长设置 |
4.4.2 降雨均匀度测定 |
4.4.3 降雨强度测定 |
4.5 试验现象 |
4.5.1 平面组合裂隙降雨入渗过程 |
4.5.2 主次型裂隙降雨入渗过程 |
4.6 试验结果分析 |
4.6.1 平面组合裂隙降雨入渗分析 |
4.6.2 主次型裂隙降雨入渗分析 |
4.7 本章小结 |
第5章 降雨在裂隙堆积体中的入渗机理分析 |
5.1 降雨入渗的渗透规律 |
5.2 饱和-非饱和渗流理论 |
5.3 降雨在裂隙堆积体中的入渗机理分析 |
5.3.1 平面裂隙组合方式的堆积体入渗机理分析 |
5.3.2 主次裂隙发育的堆积体入渗机理分析 |
5.4 裂隙堆积体入渗差异及影响因素 |
5.4.1 室内堆积体模型的入渗差异 |
5.4.2 室内堆积体模型入渗差异的影响因素 |
5.5 本章小结 |
第6章 降雨边坡数值模拟渗流分析 |
6.1 概述 |
6.2 数值分析流程 |
6.3 有限元模型的建立 |
6.3.1 计算网格划分 |
6.3.2 模型边界条件设定 |
6.3.3 计算参数取值 |
6.4 室内模型计算结果分析 |
6.4.1 平面裂隙组合方式的堆积体入渗机理分析 |
6.4.2 主次裂隙发育方式的堆积体入渗机理分析 |
6.5 实体模型计算 |
6.6 本章小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得学术成果 |
(5)层状岩体边坡失稳研究及突变理论的运用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 边坡稳定性分析方法研究现状 |
1.2.2 层状岩质边坡研究现状 |
1.2.3 突变理论研究现状 |
1.3 研究内容及方法 |
1.4 本章小结 |
第2章 层状岩质边坡失稳研究 |
2.1 层状岩质边坡结构类型 |
2.2 层状岩质边坡破坏形式 |
2.2.1 蠕动滑移—拉裂形式 |
2.2.2 滑移受压—拉裂形式 |
2.2.3 弯曲倾倒—拉裂形式 |
2.2.4 塑流蠕滑—拉裂形式 |
2.2.5 滑移断裂—弯曲形式 |
2.3 层状岩质边坡失稳机理分析 |
2.3.1 水平及近水平坡失稳机理分析 |
2.3.2 顺向坡失稳机理分析 |
2.3.3 斜向坡失稳机理分析 |
2.3.4 垂向坡失稳机理分析 |
2.3.5 反倾坡失稳机理分析 |
2.4 层状岩质边坡失稳判据 |
2.4.1 蠕动滑移—拉裂判据 |
2.4.2 滑移受压—拉裂判据 |
2.4.3 弯曲倾倒—拉裂判据 |
2.4.4 塑流蠕滑—拉裂判据 |
2.4.5 滑移断裂—弯曲判据 |
2.5 本章小结 |
第3章 层状岩体边坡失稳影响因素分析 |
3.1 岩体固有状态影响因素 |
3.1.1 结构面的影响 |
3.1.2 岩层倾角的影响 |
3.1.3 岩层厚度的影响 |
3.1.4 岩体性质及产状的影响 |
3.1.5 边坡几何形态的影响 |
3.2 岩体外部环境影响因素 |
3.2.1 水及风化作用 |
3.2.2 地震作用 |
3.2.3 人为作用 |
3.3 综合影响因素 |
3.4 本章小结 |
第4章 突变理论及模型选取 |
4.1 突变理论概述 |
4.2 突变理论原理及模型 |
4.2.1 折迭型 |
4.2.2 尖点型 |
4.2.3 燕尾型 |
4.2.4 蝴蝶型 |
4.2.5 双曲脐型 |
4.2.6 椭圆脐型 |
4.2.7 抛物脐型 |
4.3 模型对比分析 |
4.4 尖点模型概述 |
4.5 势函数构建及应用 |
4.5.1 势函数构建 |
4.5.2 应用方法 |
4.6 本章小结 |
第5章 工程实例分析 |
5.1 工程概况 |
5.1.1 概况简述 |
5.1.2 参数修正 |
5.2 有限元分析 |
5.2.1 滑动面确定及分析 |
5.2.2 有限元分析 |
5.2.3 分析结果 |
5.3 突变理论分析 |
5.3.1 在强度折减有限元法中的应用 |
5.3.2 力学参数影响对比 |
5.3.3 失稳时间拟合 |
5.4 对比及分析结论 |
5.5 本章小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介及科研情况 |
(6)流态型滑坡破坏前兆及破坏运移机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题依据及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 浅层滑坡破坏前兆及成因机制研究 |
1.2.2 不同细粒含量对浅层滑坡破坏运移机理的影响 |
1.3 主要的研究内容及创新点 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 主要技术路线 |
1.3.3 本论文特色与创新处 |
1.4 取得的成果 |
第2章 滑坡松散堆积体基本特征 |
2.1 滑坡概况 |
2.2 松散堆积体滑坡区域地形地貌与岩体结构特征 |
2.2.1 地形地貌 |
2.2.2 岩体结构特征 |
2.3 滑坡体堆积特征 |
2.4 本章小结 |
第3章 试验土体材料性质参数 |
3.1 土体颗粒级配分析 |
3.2 土体材料渗透系数分析 |
3.3 土体材料沉降性分析 |
3.4 土体材料的三轴实验分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 降雨条件下流态型滑坡实验 |
4.1 引言 |
4.2 降雨条件下水槽试验情况 |
4.2.1 实验目的 |
4.2.2 实验仪器 |
4.2.3 实验步骤 |
4.3 降雨条件下流态型滑坡实验过程分析 |
4.3.1 滑坡体发展过程 |
4.3.2 孔隙水压力分析 |
4.3.3 含水率分析 |
4.3.4 内部位移分析 |
4.3.5 震动数据分析 |
4.3.6 三维激光数据分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 流态型滑坡破坏前兆分析 |
5.1 降雨条件下 16%细粒含量实验前兆分析 |
5.1.1 实验宏观变形分析 |
5.1.2 实验过程颗粒级配变化分析 |
5.1.3 实验过程中滑坡前期孔隙水压力变化分析 |
5.1.4 内部位移计变化分析 |
5.1.5 微震数据分析 |
5.2 后缘水位升高 8%细粒含量实验前兆分析 |
5.2.1 实验过程 |
5.2.2 孔压、表面位移、内部位移、震动信号同步分析 |
5.2.3 声发射信号分析 |
5.2.4 震动信号分析 |
5.3 本章小结 |
第6章 细粒含量、降雨面积对滑坡启动和运移的影响 |
6.1 工况一不同细粒含量条件下的实验 |
6.1.1 细粒 0%含量实验 |
6.1.2 细粒 8%含量实验 |
6.1.3 细粒 16%含量实验 |
6.1.4 细粒 25%含量实验 |
6.2 工况二不同细粒含量条件下的实验 |
6.2.1 细粒 0%含量实验 |
6.2.2 细粒 8%含量实验 |
6.2.3 细粒 25%含量实验 |
6.3 不同细粒含量实验结果对比分析 |
6.4 本章小结 |
结论与展望 |
1 结论 |
2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的学术成果 |
(7)甘肃红层工程地质特性与边坡稳定性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 甘肃公路发展概况 |
1.1.2 甘肃红层地区公路工程地质问题 |
1.2 国内外红层研究现状 |
1.2.1 红层分布概况 |
1.2.2 红层与工程 |
1.2.3 红层地区自然地质灾害 |
1.2.4 红层岩石物理力学特性 |
1.2.5 红层水理特性 |
1.2.6 红层地基承载力 |
1.2.7 红层岩体工程特性 |
1.2.8 国内红层研究成果简评 |
1.3 国内外边坡稳定性研究进展 |
1.3.1 土质边坡 |
1.3.2 岩质边坡 |
1.3.3 红层边坡 |
1.4 甘肃红层研究进展 |
1.4.1 白垩系 |
1.4.2 第三系 |
1.5 当前研究的不足 |
1.5.1 红层研究成果评价 |
1.5.2 甘肃红层研究的不足 |
1.6 本文研究目的及内容 |
1.6.1 主要研究目的 |
1.6.2 主要研究内容 |
1.6.3 研究思路与技术路线 |
1.6.4 论文研究创新点 |
第2章 甘肃红层地质特征和灾害特征 |
2.1 引言 |
2.2 甘肃红层地质特征 |
2.2.1 甘肃红层概况 |
2.2.2 白垩系 |
2.2.3 第三系 |
2.2.4 红层地区典型地貌特征 |
2.3 甘肃红层自然地质灾害特征 |
2.3.1 灾害概况 |
2.3.2 灾害类型 |
2.3.3 分布规律 |
2.4 甘肃红层地区公路工程病害 |
2.4.1 路基病害 |
2.4.2 路堑边坡病害 |
2.4.3 桥梁病害 |
2.4.4 隧道病害 |
2.5 本章小结 |
第3章 甘肃红层岩石物理力学特性研究 |
3.1 引言 |
3.2 物质组成 |
3.2.1 颗粒组成 |
3.2.2 矿物组成 |
3.2.3 化学成分 |
3.2.4 微观结构 |
3.3 物理性质 |
3.3.1 白垩系 |
3.3.2 第三系 |
3.3.3 甘肃红层物理性质基本规律和推荐指标 |
3.4 力学性质 |
3.4.1 白垩系 |
3.4.2 古近系 |
3.4.3 新近系 |
3.4.4 甘肃红层力学性质基本规律和推荐指标 |
3.5 指标间的相关性 |
3.5.1 物理指标间的相关性 |
3.5.2 物理指标与力学指标间的相关性 |
3.6 水理性质 |
3.6.1 软化性 |
3.6.2 膨胀性 |
3.6.3 崩解性 |
3.7 本章小结 |
第4章 甘肃红层岩体原位测试研究 |
4.1 引言 |
4.2 红层岩体波速特性 |
4.2.1 白垩系 |
4.2.2 古近系 |
4.2.3 新近系 |
4.3 新近系红层大型岩体原位测试 |
4.3.1 依托工程及地质概况 |
4.3.2 试验现场布置 |
4.3.3 岩体变形试验 |
4.3.4 砼/岩直剪切试验 |
4.3.5 岩/岩直剪试验 |
4.3.6 平硐声波测试 |
4.3.7 试验成果 |
4.4 抗剪断强度对比分析 |
4.4.1 岩/岩与砼/岩 |
4.4.2 岩体与岩石 |
4.5 岩体抗剪断强度的各向异性 |
4.6 岩体抗剪断强度的试验值和计算值 |
4.7 本章小结 |
第5章 甘肃红层边坡结构类型及其变形破坏模式 |
5.1 引言 |
5.2 甘肃红层边坡结构类型划分方案 |
5.3 覆盖型红层边坡结构类型及变形模式 |
5.3.1 风积黄土-红层边坡 |
5.3.2 风积黄土-老黄土-红层边坡 |
5.3.3 粘性土-红层边坡 |
5.3.4 夹块石粉质粘土-红层边坡 |
5.3.5 粘性土-卵砾石-红层边坡 |
5.3.6 粘性土-碎石-红层边坡 |
5.3.7 粘性土-块石-红层边坡 |
5.3.8 块(碎)石-红层边坡 |
5.3.9 风积沙-红层边坡 |
5.4 红层岩体结构特征 |
5.4.1 红层结构面特征 |
5.4.2 红层岩体结构类型 |
5.5 红层岩质边坡结构类型及变形模式 |
5.5.1 整体结构 |
5.5.2 层状结构 |
5.5.3 含软弱夹层结构 |
5.6 本章小结 |
第6章 甘肃覆盖型红层边坡渐进性变形特征研究 |
6.1 引言 |
6.2 覆盖型红层边坡渐进式破坏特征及处治研究 |
6.2.1 依托工程概况 |
6.2.2 覆盖型红层边坡变形概况 |
6.2.3 覆盖型红层边坡渐进式破坏处治研究 |
6.2.4 渐进式破坏小结 |
6.3 覆盖型红层边坡拉张裂缝计算及其渐进式破坏机理 |
6.3.1 边坡地质模型构建 |
6.3.2 边坡计算模型 |
6.3.3 拉张裂缝与边坡稳定性 |
6.3.4 渐进式机理数值模拟 |
6.3.5 拉张裂缝小结 |
6.4 残余强度在覆盖层边坡稳定性分析中的应用 |
6.4.1 边坡工程地质条件 |
6.4.2 抗剪强度特征 |
6.4.3 抗剪强度与边坡稳定性 |
6.4.4 残余强度小结 |
6.5 降水对覆盖层边坡稳定性影响数值模拟分析 |
6.5.1 计算模型 |
6.5.2 计算方法 |
6.5.3 计算结果分析 |
6.6 本章小结 |
第7章 甘肃红层岩质边坡顺层滑动特征研究 |
7.1 引言 |
7.2 坡顶卸载平台与同向顺层边坡稳定性 |
7.2.1 模型构建 |
7.2.2 模型求解 |
7.3 含软弱夹层顺层边坡滑面位置与整体滑动长度 |
7.3.1 计算模型 |
7.3.2 模型求解 |
7.4 兰永一级公路顺层边坡稳定性分析 |
7.4.1 工程简况 |
7.4.2 工程地质条件 |
7.4.3 边坡结构特征 |
7.4.4 同向顺层边坡滑动分析 |
7.4.5 含软弱夹层顺层边坡滑动分析 |
7.5 本章小结 |
第8章 红层库岸桥台岩体特征及其稳定性研究 |
8.1 引言 |
8.2 桥址区工程地质条件 |
8.2.1 自然地理条件 |
8.2.2 工程地质条件 |
8.3 桥台库岸岩体特征 |
8.3.1 岩石的物理力学属性 |
8.3.2 岩体结构特征 |
8.3.3 岩体变形及强度特征 |
8.4 基于赤平极射投影法的桥台库岸稳定性分析 |
8.5 基于强度理论的桥台库岸稳定性评价 |
8.5.1 基本原理 |
8.5.2 自然库岸稳定性评价 |
8.5.3 开挖架桥后库岸稳定性评价 |
8.5.4 参数敏感性分析 |
8.6 基于变形理论的桥台库岸稳定性评价 |
8.6.1 基本原理 |
8.6.2 模型建立 |
8.6.3 分析方法 |
8.6.4 计算结果分析 |
8.7 桥台库岸实际稳定状况 |
8.8 本章小结 |
结论及展望 |
参考文献 |
博士期间所发表的学术论文 |
博士期间参加的科研项目 |
致谢 |
(8)边坡稳定性分析的突变理论法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 研究的背景与意义 |
1.3 边坡稳定性分析方法研究现状 |
1.3.1 确定性分析方法 |
1.3.2 不确定性分析方法 |
1.4 突变理论的研究现状及发展前景 |
1.5 主要的研究内容 |
第二章 突变理论基础 |
2.1 突变理论数学基础 |
2.2 突变理论基本原理及其类型分析 |
2.2.1 折迭突变分析 |
2.2.2 尖点突变分析 |
2.2.3 燕尾突变分析 |
2.2.4 蝴蝶突变分析 |
2.2.5 椭圆脐点突变分析 |
2.2.6 双曲脐型突变分析 |
2.2.7 抛物脐型突变分析 |
2.3 本章小结 |
第三章 基于突变理论研究岩质边坡的稳定性 |
3.1 基于尖点突变法对边坡稳定性研究 |
3.2 基于蝴蝶突变法对边坡稳定性研究 |
3.3 本章小结 |
第四章 工程实例 |
4.1 工程概况 |
4.1.1 场地工程地质条件 |
4.1.2 来龙山滑坡成因分析 |
4.1.3 来龙山滑坡监测情况 |
4.1.4 水位监测 |
4.1.5 滑坡要素分析 |
4.2 工程的稳定性计算与分析 |
4.2.1 滑动面的选取及计算指标的确定 |
4.2.2 利用极限平衡法对边坡稳定性分析 |
4.2.3 利用突变法对边坡稳定性分析 |
4.2.4 计算结果分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
在学期间发表的论文及取得的学术成果 |
(9)基于突变理论的人山子隧道围岩稳定性机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状分析 |
1.2.1 围岩分级法 |
1.2.2 解析分析法 |
1.2.3 物理试验法 |
1.2.4 数值模拟法 |
1.2.5 人工智能和非线性方法 |
1.3 研究内容 |
第二章 突变理论介绍 |
2.1 突变理论概述 |
2.1.1 突变理论的简介 |
2.1.2 突变理论的基本概念 |
2.1.3 突变理论的研究内容 |
2.1.4 突变理论的应用 |
2.2 突变理论的基本原理 |
2.2.1 齐曼突变机构 |
2.2.2 齐曼突变机构的图形分析 |
2.2.3 突变的类型 |
第三章 人山子隧道围岩失稳判据研究 |
3.1 工程概况 |
3.1.1 水文地质特征 |
3.1.2 人山子隧道进口段工程特点 |
3.2 围岩失稳突变理论判据 |
3.2.1 能量突变判据 |
3.2.2 熵突变判据 |
3.2.3 位移模突变判据 |
3.2.4 围岩屈服区面积突变判据 |
3.2.5 广义黏塑性剪应变突变判据 |
3.3 人山子隧道围岩失稳突变判别 |
3.4 本章小结 |
第四章 人山子隧道围岩失稳的突变分析 |
4.1 尖点突变模型 |
4.2 人山子隧道软弱围岩失稳塌方的突变模型 |
4.2.1 力学模型的建立 |
4.2.2 突变模型的建立 |
4.2.3 围岩稳定性的突变分析 |
4.3 人山子隧道穿越软弱围岩体引起塌方的预防和控制 |
4.3.1 地下水的防治 |
4.3.2 超前支护 |
4.3.3 控制爆破 |
4.3.4 加强现场监控量测 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学校期间的研究成果及发表的学术论文 |
(10)固原市原州区地震诱发黄土滑坡形成机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 概论 |
1.1 研究的目的及意义 |
1.2 国内外研究现状及评述 |
1.2.1 滑坡机理研究 |
1.2.2 地震诱发黄土滑坡机理研究 |
1.3 研究内容、方法和技术路线 |
1.3.1 研究内容、方法 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 研究区区域地质环境背景 |
2.1 地理位置 |
2.2 气象水文 |
2.2.1 气象 |
2.2.2 水文 |
2.3 地形地貌 |
2.4 地层岩性 |
2.5 地质构造 |
2.5.1 断裂 |
2.5.2 褶皱 |
2.6 地震 |
2.7 新构造运动 |
2.8 岩土体类型 |
2.8.1 岩体类 |
2.8.2 土体类 |
2.9 水文地质特征 |
2.9.1 地下水类型 |
2.9.2 地下水的补给、径流、排泄条件 |
2.10 人类工程活动 |
2.11 小结 |
第三章 黄土地震滑坡类型及其特征 |
3.1 原州区黄土地震滑坡的类型 |
3.2 地震液化型黄土滑坡的特征 |
3.2.1 石碑塬滑坡的地形地貌特征 |
3.2.2 滑坡物质组成及其物理力学性质 |
3.2.3 滑坡变形破坏特征 |
3.2.4 滑坡区水文地质条件 |
3.2.5 滑坡形成原因分析 |
3.3 地震力诱发黄土滑坡的特征 |
3.3.1 水泉村二组滑坡地形地貌特征 |
3.3.2 滑坡物质组成 |
3.3.3 滑坡变形破坏特征及成因 |
3.4 小结 |
第四章 地震诱发黄土滑坡的形成机理 |
4.1 地震诱发黄土滑坡的形成条件 |
4.1.0 滑坡与地形坡度 |
4.1.1 滑坡与地貌类型 |
4.1.2 滑坡与黄土厚度 |
4.1.3 地震与滑坡 |
4.1.4 滑坡与断裂活动 |
4.1.5 水与滑坡 |
4.2 地震液化型黄土滑坡的形成机理 |
4.2.1 石碑塬滑坡区液化可能性判定 |
4.2.2 滑坡运动特征分析 |
4.2.3 石碑塬滑坡形成机理数值模拟分析 |
4.2.4 滑前斜坡稳定性的拟静力分析 |
4.2.5 石碑塬滑坡形成机理综合分析 |
4.3 地震力诱发型黄土滑坡的形成机理 |
4.3.1 震前黄土斜坡的应力应变分析 |
4.3.2 基于有限元应力法的震前斜坡稳定性分析 |
4.3.3 水泉村二组滑坡的滑距预测 |
4.3.4 水泉村二组黄土地震滑坡形成机理 |
4.4 小结 |
第五章 黄土地震滑坡现状稳定性分析 |
5.1 滑坡稳定性分析方法概述 |
5.1.1 定性分析方法 |
5.1.2 定量分析方法 |
5.2 原州区典型地震黄土滑坡稳定性评价 |
5.2.1 计算参数选取 |
5.2.2 计算模型 |
5.2.3 计算结果及分析 |
5.3 黄土地震滑坡发展趋势 |
5.4 小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
四、基于尖点突变模型的地震液化和孔压研究(论文参考文献)
- [1]凹槽土体失稳起动泥石流的力学机制与规模放大过程[D]. 张勇. 中国科学院大学(中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所), 2020(01)
- [2]甘肃黑方台黄土滑坡预警预报研究[D]. 修德皓. 成都理工大学, 2020(01)
- [3]超重力模型试验土体动力特性参数监测与表征[D]. 摄宇. 浙江大学, 2019
- [4]堆积体裂隙发育特征对降雨入渗的影响 ——以梅里石3号滑坡为例[D]. 赵石力. 成都理工大学, 2019(02)
- [5]层状岩体边坡失稳研究及突变理论的运用[D]. 庞帅. 河北工程大学, 2017(08)
- [6]流态型滑坡破坏前兆及破坏运移机理研究[D]. 连保金. 成都理工大学, 2017(02)
- [7]甘肃红层工程地质特性与边坡稳定性研究[D]. 王骑虎. 北京工业大学, 2016(02)
- [8]边坡稳定性分析的突变理论法研究[D]. 曾亮. 重庆交通大学, 2014(02)
- [9]基于突变理论的人山子隧道围岩稳定性机理研究[D]. 侯永亮. 石家庄铁道大学, 2013(S2)
- [10]固原市原州区地震诱发黄土滑坡形成机理研究[D]. 刘魁. 长安大学, 2012(07)