强度参数统计特性对边坡稳定可靠性的影响

由于对边坡强度参数统计特性考虑不全面,使得边坡可靠性指标计算值偏小,对应的失效概率偏大,常常超过10%,设计中难以采纳,造成地基可靠度规范的制定和执行进展缓慢。以某高速公路全风化花岗岩土质高边坡为工程背景,在分析土质参数统计特性的基础上,采用极限平衡理论和蒙特卡罗模拟法,系统地分析了土质强度参数的均值不定性、变异性、相关性、区间特性和空间变化性等对边坡稳定可靠性的影响。结果表明：土性参数的各种统计特性对边坡稳定可靠性均具有不同程度的影响。可靠性指标计算值随抽样距离的减小而增加,随c或φ均值的增大而增加,随c和φ的变异系数的增大而减小,随c和φ相关系数绝对值的增大而增加,考虑区间性后可靠性指标计算值也明显变大。即变异性对边坡稳定不利,而相关性、区间性和空间变化性对边坡稳定有利。因此,准确而全面地考虑土质参数的统计特性,尤其是在参数变异性和相关性的基础上加以考虑土性参数空间变化性和区间性会更加符合工程实际,且计算结果趋于安全,有利于地基可靠度规范的推广运用和边坡工程的安全评价。     

饱和渗透系数空间变异性对边坡稳定性的影响

研究了降雨雨型、雨强和持时对边坡孔隙水压力分布的影响以及降雨入渗条件下饱和渗透系数的空间变异性对孔隙水压力、含水率、抗剪强度参数、局部安全系数等参数空间分布的影响。研究结果表明，降雨特性对边坡孔隙水压力的影响较大；受渗流主方向影响，降雨条件下饱和渗透系数的水平波动尺度对孔隙水压力及含水率的变异性影响小于竖向波动尺度，降雨致滑坡的临界滑面基本与坡面平行且深度较浅；随着饱和渗透系数水平波动尺度的增加，滑坡深度随之增大，从总体上坡体上部局部安全系数随饱和渗透系数竖向波动尺度的增加而减小。     

不同失稳判据下边坡稳定性的规律性

以塑性区贯通、位移增量突变、计算不收敛3种边坡失稳判据为依据,采用强度折减有限元法和重度增加有限元法对简单边坡进行了分析。结果表明：以边坡潜在滑动面上某点位移增量突变作为边坡失稳判据是准确的;对于不同土体强度参数下,以位移增量关系曲线突变为判据得到的边坡的安全系数较另外两种方法稳定;对应于塑性区贯通、位移增量曲线突变和计算不收敛的3种判据,边坡潜在滑动面依次向深层发展,边坡的安全系数依次增加。     

降雨入渗对宁南山区黄土梯田边坡稳定性的影响

为了研究降雨入渗对宁南山区黄土梯田边坡稳定性的影响。采用ABAQUS软件建立降雨入渗下的宁南山区黄土梯田边坡稳定性有限元模型,研究了水平梯田、隔坡梯田、原始边坡（对照）3种边坡类型,在降雨入渗强度(28~38 mm/h)和边坡坡度(15°—30°)下的破坏时间和安全系数的变化规律。结果表明:降雨入渗下,黄土梯田边坡的破坏时间随降雨入渗强度的增大而减小,且呈幂函数关系,水平梯田的破坏时间显著高于隔坡梯田和原始边坡;安全系数也随降雨入渗强度的增大而减小,但呈线性关系,水平梯田的安全系数与隔坡梯田和原始边坡并无显著差异。降雨条件下,修筑梯田能增加浅层梯田边坡的稳定性,而对于深层梯田边坡的稳定性影响不大。     

非线性Mohr-Coulomb破坏准则下边坡可靠度上限

传统边坡可靠度分析往往在岩土参数服从线性Mohr-Coulomb（简称线性M-C）破坏准则的假设条件下进行,并且常常采用极限平衡法或有限元法计算安全系数。然而,岩土介质破坏准则具有一定的非线性。为能更加实际地描述岩土破坏机理和得到严格精确的解,基于非线性Mohr-Coulomb（简称非线性M-C）破坏准则,结合极限分析上限法和蒙特卡洛法,进行边坡可靠度上限分析。当非线性参数m=1时,与等效的线性M-C破坏准则进行对比计算,验证了方法的可行性。同时,将初始粘聚力、内摩擦角arctan（c₀/σ_t）和非线性参数作为随机变量且服从截断正态分布,进行了参数变异性和敏感性影响分析。研究表明：非线性M-C破坏准则下,边坡可靠度随初始粘聚力、内摩擦角arctan（c₀/σ_t）和非线性参数变异性的增大而减小;边坡可靠度随初始粘聚力和内摩擦角arctan（c₀/σ_t）的增大而增大,随非线性参数的增大而减小。     

农业灌溉作用下黄土边坡失稳引起耕地流失分析

为了明确在大面积农业灌溉作用下，水分入渗土壤进而渗入下部黄土体，改变临空耕地黄土边坡的稳定性状态，造成边坡失稳引起耕地流失的过程。在统计分析甘肃天水耕地流失面积、农田灌溉面积、地质灾害数量和由地质灾害造成耕地流失比例的基础上，在典型地层剖面上采集原状土壤和黄土试样，进行天然状态和灌溉作用下土体的物理力学性质和抗剪强度试验，采用理正岩土边坡稳定性分析系统，利用基于极限平衡条分法的瑞典法进行边坡稳定性定量分析。结果表明：在天然状态下，该边坡稳定性系数为1.074，处于基本稳定状态；而在灌溉作用下，随着水分入渗深度的增加，稳定性系数逐步降低，最后失稳。因农田灌溉仅使土壤层饱和，对该边坡稳定性影响不大；当灌溉水持续入渗使饱和层土体厚度大于2 m时，该边坡稳定性降低一个等级，处欠稳定状态；当饱和层厚度大于10 m时，该边坡失稳，发生滑坡，造成耕地流失。     

考虑渗流和地震时的砂土边坡稳定性计算

基于极限平衡理论，以砂土边坡为研究对象，推导了渗流和地震存在时拟静力法和拟动力法边坡安全系数的计算表达式。通过程序求解，与已有算例对比表明，计算结果基本一致，验证了2种方法解析式的合理性。参数分析表明，水位越高，边坡失稳越严重，水力梯度与安全系数基本为线性关系。渗流方向向下时，稳定性随水力梯度的增加而增大；渗流方向向上时，变化规律相反。水平地震加速度系数对稳定性的影响剧烈，竖向地震加速度系数对稳定性影响较小，简化计算可以忽略不计。最终得出拟静力法的解析式，简单、实用，而拟动力法则可以更为全面地考察砂土边坡稳定性随时间变化的特点。     

降雨条件下坡积土边坡暂态饱和区形成机理及分布规律

降雨是引起坡积土边坡失稳的最常见外部因素之一。雨水的入渗在引起土体抗剪强度参数降低的同时，还将导致土体重度的增加、基质吸力的降低，最终造成边坡的失稳。开展雨水在边坡内部的渗流过程研究已成为分析边坡在降雨条件下稳定性的前提。基于有限元数值模拟方法，进行了雨水在土体中渗流过程的模拟，着眼于降雨条件下边坡暂态饱和区的形成、分布及消散特征，描述了该过程中边坡内部含水率、基质吸力、水力梯度的变化规律。结果表明：暂态饱和区形成的主要原因是土体中向湿润锋下方渗出的雨水量小于降雨入渗补给量，从而使得土体中的含水率累积升高；暂态饱和区的形成与降雨强度、降雨时间具有十分密切的关系，暂态饱和区形成时间、雨水入渗深度、土体表面体积含水率大小分别与降雨强度存在函数关系；清晰描述了暂态饱和区形成发展消散地下水位升高的全过程，从该过程看，边坡排水措施的设计值得思考。     

含水率和颗粒级配对稍密碎石土抗剪性能及地基承载力的影响

碎石土因特殊的工程特性而被科研人员关注，但对大粒径、粉质粘土填充、稍密状态下碎石土的力学性能涉足较少。根据该类型碎石土特点及大量勘察结果配置出两种比较典型级配的稍密碎石土，通过大型直剪试验仪测定了不同含水率状态下碎石土试样的抗剪强度，绘制剪应力与水平位移的关系图，通过一元回归得出稍密碎石的抗剪强度指标c、φ值，分析了不同含水率、不同级配对稍密碎石土抗剪性能的影响。结果表明：随着含水率的增大，碎石土粘聚力总体呈减小趋势，但变化趋势具有显著的阶段性且和粉质粘土的含量有关，含水率变化对碎石土内摩擦角的影响较小。用规范推荐方法计算了该类型碎石土地基承载力，并与地方规范经验取值和勘察工程实践取值进行了对比，结果表明：含水率对地基承载力影响较大，且与碎石土填充物的粉质粘土含量有关，粉质粘土含量越高，承载力影响越大。     

固结煤矸石抗剪强度特征试验

依据现场大型剪切试验和室内直剪试验,研究了固结煤矸石的抗剪强度特性。试验剪应力-剪位移过程曲线表明,一定含水率条件下的固结煤矸石呈现明显的粘塑性体力学特性。以现场大型剪切试验煤矸石作为试样配料进行了室内直剪试验,分析了含水率和密实度对良好固结煤矸石试样剪应力-剪位移试验曲线以及抗剪强度参数的影响,在此基础上探讨了试样内煤及其它细颗粒的状态变化对固结煤矸石抗剪强度的弱化作用机理,最后对比分析了现场大型剪切试验抗剪强度参数值和室内直剪试验抗剪强度参数值的差异及其产生的主要原因。     

Plastic upper bound theory reliability analysis of coal gangue hills

We established the plasticity limit analysis reliability limit state equation and the reliability calculating formula for gangue hills using the JC method. This work was based on the plasticity mechanics limit analysis upper bound theory and traditional slice methods. A reliability index of gangue hill stability was derived using this equation. It was found that the safety coefficient of gangue hills derived by the limit state equation risks failure if the variability of cohesion and internal friction angle are not considered. When the variability of the strength parameters rises, the reliability theory more consistently projects practicality than the limit state equation for gangue hill stability assessment.     

Plastic slip stability analysis of gangue granular media

This paper studies the landslide mechanism by the analysis of accumulation form, topography and geomorphology, self structure and natural river system of Weijiagou coal gangue hill. The limit state function is established based on plasticity mechanics limit analysis upper bound theorem and Bishop slices method, combining reliability theory. The safety coefficient and reliability index of Weijiagou coal gangue slope is calculated. The plasticity limit analysis upper bound theorem can consider the interior stress strain relation of soil, so the formula derivation process is stricter. It is the consideration of the variability of gangue parameters that making the evaluation result more reasonable.     

高陡边坡整体与局部失稳的强度折减及安全度判别分析

为了实现从整体和局部都能较为准确地分析弧状高陡边坡安全稳定性,指导露天采矿高陡边坡设计,采用有限差分强度折减法分析边坡稳定性,获得边坡整体的安全系数。对每个计算单元引入安全度进行分析,获得边坡局部安全系数;将最大节点位移时步曲线收敛性作为边坡失稳的判定准则,弥补了采用其他准则时由于人为指定容差而引起的较大误差;以某铁矿西南边坡为例,运用FISH语言编制强度折减法、失稳准则和安全度相关程序进行计算。研究表明：有限差分强度折减法、基于最大节点位移时步曲线收敛性的失稳准则和计算单元安全度相结合的边坡稳定性分析方法适合于弧状边坡稳定性分析,研究为弧状高陡边坡设计提出了新的思路。     

蔬菜地土壤重金属含量空间插值精度分析

蔬菜地土壤重金属含量影响环境安全和人类健康。采用地统计分析和GIS相结合的方法,对研究区土壤重金属镉、汞、铬、砷、铅进行空间插值和精度分析,根据交叉检验参数和相对误差指标比较普通克里格法和协同克里格法的空间预测效果。结果表明：研究区土壤重金属存在中强等变异性,在重金属间显著相关性条件下,普通克里格法对汞、镉、砷含量预测精度较高;协同克里格法对铬和铅含量预测精度较高。建议根据土壤重金属空间变异程度选择合适的空间插值方法。     

Mechanical Analysis of Herbaceous Plant Strengthening Slope

Since there are the root systems of herbaceous plant in the shallow layer of soil masses of slope, the shallow layer of slope becomes a compound materials made of soil masses and root system.Owing to friction action and tensile resistance action of roots, the shear strength of soil layer with root system is increased.And a comprehensive mechanical analysis of how herbaceous plants strengthen slope was carried out.Not only a mechanical model of interaction between root and soil, but also a quantitative calculation of increase of shear strength and stability coefficient of slope was put forward.As a result, the theoretical basis of herbaceous plant ecological slope protection was provided.     

Finite Element Reliability Analysis of the Stability of a Slope

The whole reliability index of a slope is derived through using the strength reduction method in the finite element analysis, which can make use of the former finite element program and can be used to both linear and nonlinear finite element analysis. The affection of the evaluation of derivative and the selection of reliability analysis methods is discussed, which shows that it is very important to select the type of limit state function of the slope stability. A new iterafive formula, which can consider the correlation of fundamental parameters, is proposed for FORM, and the convergence is very well.     

机收玉米新品种丰产性及稳产性分析

为了准确筛选丰产性和稳产性突出的机收玉米品种,采用变异系数法、回归系数法、高稳系数法、AMMI模型和safety程序等多种方法分析了2017年机收区域试验参试品种的丰产性和稳产性。从几个参数中筛选出产量、位次变异系数、高稳系数、安全第一指数等4个指标可以作为评价品种丰产性和稳产性的主要参考指标,‘豫单728’、‘新单88’ 和豫单871’等3个品种丰产性和稳产性较好,可在适宜区域扩大推广。     

Study on Analysis Methods for Rock Slope FoundationStability of the Highrise Building

Based on the practical project a study on analysis methods for rock slope foundation stability of highrise-building project criterion transfer coefficient method, rotation limit equilibrium method (Sweden slices method) and finite element method was carried out.The authors found that safety factor of criterion transfer coefficient method is larger than that of rotation limit equilibrium method, but is similar to the results of finite element method. So, when rockslope foundation stability of highrise building is to be analysed,the rotation limit equilibrium method is suggested to use.     

纳板河保护区不同季节常绿阔叶林土壤酶活性与养分关系研究

采用野外调查与室内分析相结合的方法,对纳板河自然保护区不同季节季风常绿阔叶林土壤酶活性与养分进行研究,探讨季节变化对保护区季风常绿阔叶林土壤酶活性及养分含量影响,并进一步探究季节变化对酶活性与土壤肥力间关系的影响。结果表明：季节变化对土壤养分含量和酶活性具有显著影响,不同养分指标和酶活性随季节和土层深度变化表现出不同程度变异性,变异系数由0.1~1.5不等;季节变化对各养分指标与土壤酶活性之间的相关关系具有显著影响,随季节变化相关关系发生改变;土壤酶之间的相互关系受季节影响较小,相关性随季节变化不明显;保护区季风常绿阔叶林土壤养分与酶活性间存在显著或极显著相关关系,土壤肥力对酶活性的直接影响力随季节变化发生不同程度改变。