趋势面分析在滑坡防治工程设计中的应用

滑坡治理工程的设计主要依据滑坡面及滑体方量,滑坡的上表面一般很容易得到,而下表面则可以根据地形图中等高线来确定,但是要得到准确的滑坡面则相对较难,常用的方法是选择适当的个别点进行钻探,测得该点处滑坡厚度,再由此模拟滑坡面。以四川省古蔺县蔺双公路K1＋100滑坡的滑动面（带）为例,采用多元统计的趋势面分析方法将滑坡面模拟成空间的一个曲面,求出曲面后则可计算滑坡推力、设计相应的加固方法,还可以通过滑动曲面计算滑坡的总方量。     

冻胀反力系数在渠道衬砌冻胀弹性地基梁模型中的应用

为了探究渠道基土在冻胀过程中的非线性变形特性对渠道衬砌冻胀的影响,基于冻土三轴试验结果,建立考虑围压和温度的邓肯-张本构模型,参考室内三轴试验测定基床系数方法,应用数值模拟法建立冻胀反力系数随被约束冻胀量变化的计算式,并基于有限差分法离散弹性地基梁平衡微分方程。模型考虑衬砌不同点因被约束冻胀量不同引起冻胀反力系数不同的取值问题,克服以往模型中冻胀反力系数取常量的不足。应用解析解验证模型的合理性,探究冻胀反力系数分别为变量与常量时在梯形渠道衬砌冻胀力学响应计算结果上的差异。结果表明,对于边坡和渠底衬砌板,常量冻胀反力系数计算出的最大冻胀反力是变量的1.43倍,计算出的弯矩最大值平均是变量的1.12倍。因此在采用弹性地基梁理论分析渠道衬砌冻胀问题时,若冻胀反力系数采用常量,不考虑冻土的非线性变形,会使得计算结果偏大。研究结果可为大型梯形渠道衬砌抗冻胀设计提供参考。     

全球定位系统在峡口滑坡研究中的应用

全球定位系统用于滑坡变形监测目前在国内外逐渐展开。针对GPS用于四川省雅安峡口滑坡监测网的灵敏度进行了分析,并利用观测结果数据分析了滑坡的状态和滑动趋势。认为,GPS用于滑坡监测有其特殊性,能够满足其高精度要求;在网形设计时,应考虑灵敏度标准,有必要将变形分析和优化设计一体化;但要全面监测滑坡,最好能将地面监测和地下地质观测结合起来。     

神经网络在滑坡预报中的应用

该文讨论了滑坡预报技术的现状?存在的问题以及应用神经网络解决滑坡预报问题的新途径;提出了一种基于神经网络的滑坡预报系统(HPNN)模型及基本结构,并通过实例介绍了其工作原理?     

ANSYS在水土保持滑坡监测中的应用

根据新建铁路精伊霍线博尔博松河处土质边坡的实际情况,运用ANSYS软件[1]对该处滑坡体的变形及内部应力进行分析,根据该软件的计算,通过常规监测,发现该滑坡体的水平位移和竖向位移随着时间的推移在不断扩大,同时下滑体下部15~20 m的区域更加明显。由于该处滑坡体结构比较松散,同时考虑工程的重要性,采用阻滑和加固方式可能还是存在潜在的危险,因而建议清除滑坡体。     

地衣形态量计在同震滑坡研究中的应用

阐述了地衣形态量计法的基本原理和各种不同的具体量计方法及其在同震滑坡研究中的应用方法，指出将该方法将于同震滑坡研究中，可以帮助提供地震时间、震中，地震频度，地震影响范围和地震断层的一些信息。     

模糊信息检索法在滑坡预报中的应用

根据模糊信息检索法的基本原理和滑坡预测预报的基本要求,将模糊信息检索法应用于滑坡预报。以甘肃省武都县1980—1994年的滑坡资料为基础,选取某一时间段内发生滑坡次数、平均滑坡规模、最大滑坡规模、大小规模滑坡数目分布特征作为描述项,将每年发生的滑坡按最大滑坡规模划分为4类,用模糊信息检索法进行滑坡类别预报,并根据各年份实际发生的滑坡规模核定其报准率,结果平均报准率达到81.7%,取得了较好的应用效果。     

方差补偿自适应卡尔曼滤波在GPS滑坡监测中的应用研究

卡尔曼滤波是目前处理滑坡监测数据的主要方法。针对传统卡尔曼滤波中动态噪声不准或不容易确定而导致滤波发散的现象,提出用动态噪声的方差阵补偿法对滤波中的方差-协方差误差进行修正,结合三峡实测数据处理,证明该方法能有效地克服滑坡监测数据处理中滤波模型发散的问题。     

浅层滑坡生物治理中的乔木根系抗拉实验研究

通过对野外选取的合欢根系的抗拉试验，及在合欢林地的抗拉拔实验，研究了根系的最大抗拉强度和抗拉拔强度。结果表明，根系最大抗拉强度与根系直径成指数函数关系，最大抗拉力与根系直径成正相关关系，根系抗拉拔力可以和根系直径、根长、土壤容重建立回归方程，从而可以求得根系与周围土体之间的静摩擦系数。     

数量化理论Ⅲ在川东红层岩质滑坡研究中的应用

[目的]揭示川东红层岩质滑坡稳定性的影响因素,为该地区滑坡的防治提供理论依据。[方法]基于对川东红层地区的滑坡综合调查,利用数量化理论Ⅲ对该地区滑坡的影响因素及其耦合作用进行分析。[结果]川东地区滑坡的主要作用因素为岩层倾角、滑坡高度及临空面高度,次要作用因素为土地利用情况及岩层组合关系,而一般作用因素是外营力及人类工程活动和岩层时代;确定出年降雨量、侏罗纪时代岩层、小于50m的滑坡高度、岩层倾角在5°~15°之间、厚层砂岩或泥岩夹薄层泥岩或砂岩、临空面高度在5~15m之间、土地旱地利用及河流冲刷及人类工程活动的主控影响因素。[结论]在不同滑坡样品中,不同因素的耦合强度具有一定的差异。经对比分析结果与现场调查的可靠性验证,证明了该方法的有效性。     

基于投资-效益准则的滑坡抗滑桩结构目标性能

基于投资—效益准则,从滑坡抗滑桩结构在全寿命周期内总费用的构成和计算方法出发,构建了抗滑桩结构基于投资—效益准则的优化设计模型,通过寻找全寿命周期内总费用的最小值来实现抗滑桩结构设计的目标性能。以陕西省吴起县大路沟滑坡抗滑桩工程为研究背景,详细介绍了抗滑桩结构的初始建造成本和各项失效损失费用的计算方法和公式,以及抗滑桩结构的目标性能表达式。结果表明:抗滑桩结构全寿命周期内总费用的评估是实施基于投资—效益准则优化设计的关键。根据抗滑桩工程所处地的社会经济发展水平,依据钢筋和混凝土材料单价来确定抗滑桩结构的初始建造成本的方法是有效可行的。文中提出的关于滑坡抗滑桩结构目标性能的确定思路和方法具有一定的参考价值。     

坡面径流含沙量随雨强和坡长的动态过程

坡面径流的含沙特征是研究坡面侵蚀产沙的重要内容。为了研究坡面径流含沙特征及动态过程,揭示坡面径流含沙量随雨强和坡长的复合关系。采用人工模拟降雨的方式,通过不同坡长和雨强的组合试验,基于跨雨强和跨坡长的综合性分析思路,对特定坡度(20°)下,5个坡长(1,2,3,4,5m)13个降雨强度的试验监测数据进行了分析。结果表明:(1)坡长不同,含沙量与雨强的相关性不同,以2,3,4m坡长含沙量随雨强增加的规律性最明显,5m坡长的相关性最差,1m坡长的直线相关性较好,但增长斜率很小,由此可推得,研究坡面径流含沙量随雨强变化时,以2~4m坡长的试验槽较为适宜;(2)含沙量随产流历时总体上呈现出波动递减的趋势。含沙量波动特征值在2~4m坡长范围内波动性小而波动频率大,在1,5m坡长的波动性大但频率小。坡面径流含沙量变化的频率远大于河川径流含沙量的变化频率,即稳定性较差;(3)含沙量与主要水文要素和水力学特征参数的拟合都呈现出极显著相关性,流速、流量和剪切力是影响含沙量波动的重要因素。     

残膜对土壤水分水平运动的阻滞作用

为探明不同残膜量对土壤水分水平运动过程的影响规律,设置6个残膜量水平,分别为0,80,160,320,640,1 280kg/hm~2,采用室内水平土柱吸渗法,分析残膜对水平湿润锋运移、累积入渗量、Boltzmann系数和土壤水分扩散率的影响。结果表明:水平湿润锋运移速率、土壤含水率和累积入渗量均随残膜量增加而减小,残膜量≥160kg/hm~2时,水平湿润锋运移速率和累积入渗量大幅降低;残膜对土壤水分水平运动的阻滞系数与残膜量呈正相关关系,残膜阻滞系数的最大增长率出现在80~160kg/hm~2残膜量区间,高达251.15%;随残膜量的增加,阻滞作用较强区域距离入渗点的距离增大,Boltzmann系数和水分扩散率则逐渐减小,土壤基质势对水分水平运动的驱动作用和土壤持水能力逐渐减弱;混有残膜的土壤水分水平运动过程,仍符合土壤水分扩散率单一参数模型和Kostiakov入渗模型。残膜是一种难降解持续性污染物,会降低水平湿润锋运移速率、累积入渗量和土壤水分扩散率,对土壤水分水平运动的阻滞作用随残膜增多而增强。     

天山中部北麓丘陵地带土壤发生特性与系统分类

通过样地调查与土壤理化性质分析相结合对天山中部北麓丘陵地带的土壤特性进行研究,确定各剖面的诊断层和诊断特性及其在系统分类中的位置。结果表明天山中部北麓丘陵地带在系统分类中可划归为3个土纲4个土类;系统分类中土壤的分类位置与发生分类位置并不具有简单的一一对应的关系。     

花岗岩残积土边坡草本植物根固效应试验

为了推进根系固土机制的定量研究,在前期边坡调查和植物筛选的基础上,人工种植了百喜草、假俭草、狗牙根3种常见的护坡植物,根据各深度下原状根-土复合体干密度、含水率和质量含根量等物理性质指标,设计了重塑根-土复合体直剪试验方案,实施了3种植物原状和重塑根-土复合体的直剪试验。结果表明:3种原状根-土复合体的抗剪强度在各级法向压力作用下均随含根量的增加而逐渐增大;3种原状根-土复合体的黏聚力和内摩擦角均随深度的增加而减小;3种植物根系在相同的土体状态下对黏聚力的影响排序为狗牙根百喜草假俭草;对土体内摩擦角的影响排序为假俭草百喜草狗牙根。植物根系增强土体抗剪强度的作用不仅受植物种类的影响,还与土体的干密度和含水率密切相关,干密度的增加对黏聚力的提升有显著影响,对内摩擦角的影响却并不大;3种植物重塑根-土复合体的最优含水率均为25%左右。在重塑根-土复合体的直剪试验中,很难探求含根量对抗剪强度指标的影响。     

水电站弃渣场岩土侵蚀人工模拟降雨试验研究

在金安桥水电站选定渣场弃渣颗粒径级分析基础上,用人工模拟降雨方法,对弃渣堆积平台和边坡的岩土侵蚀特征进行了研究,结果显示:(1)堆积弃渣颗粒在剔除>2 cm石块后,粒径>4 mm弃渣颗粒占48.42%,比原地貌表层土壤大13.64%,而原地貌表层土壤中粒径<0.25 mm颗粒占15.81%,弃渣中相同径级的颗粒占8.56%。(2)一次降雨过程中,弃渣堆积平台径流量最大,是原地貌荒草地的2.27倍,弃渣堆积坡面径流量最小,仅为原地貌荒草地的45.5%。(3)一次降雨过程中,弃渣堆积平台和坡面的初始含沙率均低于植被条件较差的原地貌荒草地的含沙率,达到稳定含沙率时,弃渣坡面的含沙率与原地貌荒草地接近,而渣场堆积平台的含沙率远低于原地貌荒草地。(4)一次降雨过程中,相同时段内的产沙总量原地貌荒草地最大,弃渣堆积平台次之,弃渣堆积坡面最小。(5)弃渣场岩土侵蚀过程中,产流量与产沙量之间呈显著的幂函数关系。     

煤矸石松散堆置体坡面侵蚀规律研究

采用室内模拟径流冲刷试验,对煤矸石堆置体水土流失规律进行了研究。结果表明:(1)在20,°25,°30,°35°4个坡度、放水流量为2 L/min,2.5 L/min,3 L/min,3.5 L/min的情况下,煤矸石堆置体的侵蚀产沙过程存在明显的差异:在较小坡度和流量下,侵蚀的脉动性、随机性、间歇性明显,径流体积含沙量变化幅度很大;在较大坡度和流量下,侵蚀呈现明显的突发性,泥沙移动具有类似泥石流移动的特征,在冲刷初期含沙量便达到最大值,随着时间的延续,含沙量逐渐降低,最后趋于稳定。(2)集中径流对煤矸石堆置体具有很强的冲刷作用,会造成严重的侵蚀,总侵蚀量的大小与设计流量呈线性关系,与坡面坡度呈幂函数关系。     

大型煤矸石山植被重建的土壤限制性因子分析

煤矸石是我国第一大固体废弃物,巨量煤矸石堆积压占了大量土地,并影响矿区及周边水土环境,煤矸石山的植被重建是解决上述问题的经济而有效的途径。国内外研究与实践表明,表层土壤特性是矸石山植被重建成功与否的决定性因素。由于表层物料组成以及所处地域等因素,目前对煤矸石山各限制性因子及其重要性看法有所不同,从而影响了措施设计及植被效果。本文以抚顺西露天煤矿等煤矸山为例,对大型煤矸石山植被恢复的诸多限制性因素进行了分析论述,认为表层风化物的主要限制性因子依次为质地、水分、养分、pH、盐分、表层温度、重金属等,这与以往研究有所不同,体现了该煤矸石山的区域特色。研究结果可为制定适宜的煤矸石山及其类似废弃物堆场的植被恢复措施提供依据。     

鸡西矿区矸石山基质改良研究

以黑龙江省鸡西煤矿区为研究区,利用鸡西本地河道清淤土和电厂粉煤灰两种固体废弃物作为改良剂进行矸石山基质改良研究。结果表明:改良后基质的pH值平均由对照的8.26下降到6.90;饱和含水率平均比对照提高了59.84%,持水时间比对照延长了11.5 d;速效氮含量达到316.05 mg/kg,比对照提高了4.38倍;速效磷含量达到24.224 mg/kg,比对照提高了43.53倍;对家榆、紫穗槐、紫花苜蓿的高生长、地径生长和冠幅增长等都有显著的促进作用。利用河道清淤土和电厂粉煤灰联合配施具有良好的基质改良效果,为东北地区矸石山基质改良提供了一条有效途径,也为固体废弃物合理再利用提出新的途径。     

复垦不同年限煤矸山土壤重金属污染状况评价

为研究复垦年限对煤矸山土壤重金属的影响,以山西省霍州市曹村煤矿煤矸山复垦3 a,5 a,7 a和9 a农田为研究对象,对复垦地土壤重金属Hg,Cd,Pb,As和Ni的质量分数及其污染状况进行了分析。结果表明:（1）煤矸山复垦农田0—20 cm和20—40 cm土层土壤重金属质量分数有随复垦年限增加而增加的趋势,其中Pb,Cd表现最明显,而Hg的增加趋势主要出现在20—40 cm土层;同时,煤矸山复垦农田土壤重金属质量分数均不同程度地高于当地普通农田,尤其在20—40 cm土层表现更明显;（2）单因子污染指数表明,Hg和As在0—20 cm和20—40 cm土层污染程度随年限没有变化,分别为重度污染和轻微污染,Pb和Cd在0—20 cm也没有变化,分别为轻微污染和轻度污染,但在20—40 cm土层随年限增长达到轻度污染和中度污染;综合污染指数表明,复垦农田在0—20 cm和20—40 cm土层污染指数均表现为随复垦年限增加而增加的趋势,4种复垦年限农田均达到重度污染。研究结果有助于指导煤矸山植被恢复和复垦地的合理利用。