降雨条件下刺槐林边坡稳定性分析

基于野外调查和室内试验分析,该文运用非线性有限元法分析了降雨条件下刺槐林边坡的应力应变情况。结果表明:降雨使得土壤含水量增加,基质吸力减小,边坡的抗剪强度降低,使原本稳定的边坡可能发生边坡失稳;土壤含水量增加,边坡坡角处向坡体内的水平位移集中带范围明显增加,边坡顶部的应力水平变化梯度增加,容易在应力水平变化梯度较大的地方形成滑落面,造成滑坡;林木根系将边坡的应力向土层深部传递,弱化根系层应力,减小土体的应力集中;根系吸收坡体内的水分,使得坡体内非饱和区域含水量增加缓慢,对边坡稳定性有利。     

水利工程渠道滑坡的发生原因及防治对策

<正>水利工程是农业发展的基础,其中渠道又是水利工程中重要组成部分。渠道和渠系建筑物运行的好坏,直接关系着渠道的正常输水和灌溉效益的充分发挥。1.渠道滑坡的原因渠道滑坡是具有滑动条件的斜坡在多种因素综合作用下的结果,但对某一特定滑坡总有一或两个因素对滑坡的发生起控制作用,我们称它为主控因子,在滑坡防治中应着力找出主控因子及其作用的机制和变化幅度,并采取主要工程措施消除或控制其作用以稳定滑坡,对其他因素则采取一般性措施达到综合性治理的目的,如地下水作用引起者以地下截排水工程为主,因削弱坡体支撑力引起者则以恢复和加强支挡工程为主。     

多层连续坡面拱治理渠道滑坡技术在信阳市的应用

渠道滑坡主要是由于渠道边坡自身因外力造成失稳或水浸害而造成的,因此,传统上一般采用减载、阻滑、排水导渗等治理方法。而多层连续坡面拱集抗滑和排渗功能于一体,与传统治理方法比较,具有工程量小,造价低廉;施工方便,工期短;结构合理,稳定可靠等优点。信阳市多处灌区渠道滑坡采用多层连续坡面拱治理获得成功并取得较好的工程效益。     

水利工程中土石坝滑坡的成因及加固

土石坝坝坡在重力和其它力的作用下都有向下和向外移动的走势,如果坝坡内岩土抗剪强度能够抵住这种走势,则此坝坡是稳定的,否则就会失稳而发生滑坡,即滑坡体沿着一个最弱滑动面发生滑动。滑坡的一般性态是破坏前坡上部或顶部出现拉伸裂缝,滑坡体的上部下陷,并出现台阶、洼地,而其下部鼓胀或有较大的侧向移动,出现扇形拉伸裂缝。     

浅沟坡面红壤水分季节变化特征及其影响因子

在2007年5月到2008年1月期间,供试土壤为红壤及坡面坡度为15°条件下,利用定位观测数据,探讨了天然降雨条件下浅沟侵蚀小区土壤水分季节变化特征,分析了降雨、土壤质地、等高绿篱、浅沟地形等四个因素对土壤水分动态变化的影响。结果表明,小区坡面0-45 cm土层平均土壤水分含量季节变化规律基本与降水变化一致,降水是影响浅沟坡面土壤水分变化的主要原因;绿篱对浅沟坡面土壤水分的影响因存在季节性的差异,雨季等高绿篱措施对提高浅沟坡面0-45 cm土层含水量作用显著,旱季则相反;土壤质地和浅沟微地形也是影响土壤水分变化的重要因素,但其影响都不如降雨和绿篱的影响显著,种植绿篱有利于保持坡面水分。     

恩施州滑坡灾害发生机理的研究

以建始县长梁乡、巴东县信陵镇等几处较大滑坡为例,对恩施州滑坡灾害的形成原因、发生机理及其空间分布规律进行了初步研究。发现其滑坡灾害主要分布在江河沿岸、沟谷坡地、公路沿线等坡度较大和地质结构脆弱的地带;诱发因素主要有工程因素与降水等;形成机理主要包括坡体结构上松下密、滑动体透水性好而基面透水性差导致的基质抗剪强度下降,滑体前缘有足够的临空面,植被的严重破坏等,若再遇一定强度的降水便可诱发滑坡灾害的发生。     

颗粒组成对包气带水分运动参数的通径分析

颗粒结构组成是反映土壤质地的重要特征,决定着土壤的水力参数,进而对热量、水分和化学物质迁移过程起主导作用。为揭示土壤颗粒组成对水分运动参数的作用效应,通过灌溉前后不同时空野外试验采样、实验室分析,应用相关分析与通径分析相结合的方法,研究了不同深度(0.1~6m)的砂粒、粉粒、粘粒含量对土壤水分运动参数影响。结果表明:粘粒含量是影响土壤残余含水率(θr)最重要的正作用因子,其次是砂粒含量的负作用;粉粒含量是影响土壤饱和含水率(θs)最大的正作用因子,并对砂粒传递间接的负作用,其次是砂粒含量的负作用,粘粒含量对其没有影响;影响土壤水分特征曲线形状参数α最大的正作用因子是粉粒含量,其次是砂粒含量的负作用和粘粒含量的正作用;影响土壤水分特征曲线形状参数n最大的正作用因子来至于砂粒和粉粒含量,而粘粒含量的正作用也不能忽视;对土壤饱和导水率(ks)影响最大的是砂粒含量的正作用,其次是粉粒含量的正作用和粘粒含量的负作用,同时粘粒含量通过砂粒传递的负作用对其产生影响。砂粒和粘粒对土壤水分特征曲线形状参数n的影响显著,砂粒对土壤饱和导水率直接影响较大,而粉粒和粘粒分别对土壤饱和含水率、残余含水率影响明显。表明通径分析能够透过简单相关的表面深入研究自变量与因变量之间的因果关系,揭示各个因素之间的相对重要性和传递影响。     

降雨条件下土壤物理性质对地表糙度变化的影响

在人工模拟降雨条件下,采用接触式测针糙度仪量测法,分析了土壤质地、土壤容重和土壤含水量对地表糙度变化的影响。结果表明,在1.0mm/min雨强下,随土壤物理性粘粒含量的增加,地表糙度变化呈增大的趋势;随土壤容重的增加,地表糙度的变化总体上呈减小的趋势,且当土壤容重相同时,直线坡面和耙耱地坡面地表的糙度变化均高于人工锄耕和等高耕作坡面;随土壤含水量的增加,地表糙度的变化总体上也呈减小的趋势,且在土壤含水量相同时,直线坡面地表的糙度变化较其他处理高。并在此基础上,就上述因子相互作用对地表糙度变化的影响进行了量化分析,表明土壤含水量和土壤容重与地表的糙度变化呈负相关,而土壤孔隙度与地表糙度变化呈正相关。     

云南陇川半成岩地层滑坡的成因机制及稳定性评价

滑坡的成因机制及稳定性评价对工程和人类活动至关重要,在对云南省陇川县新建通用机场的勘察过程中发现中型不稳定老滑坡,该滑坡对拟建的重要工程安全性产生严重的影响。通过钻探、物探、遥感等手段对该滑坡进行详细勘察,发现海岗滑坡为该地区(半成岩地层)的典型滑坡,即以流水快速侵蚀,切入坡内,形成深大冲沟,然后以冲沟为临空面,发生第1次滑动,在后期强降雨诱发下以自然边坡为临空面发生第2次滑动。在地貌上表现为"肚大口小",似瓢状,命名为"瓢把子"滑坡。该类滑坡滑带区别于一般的土质或岩质滑坡,滑带为后部高陡、中部圆滑、前部平缓的折线型。通过FLAC3D计算分析滑坡稳定性表明,在地震作用下滑坡计算剖面最大位移量为12.3mm,与天然工况相比增大了7.32倍;降雨作用下滑坡剪应变集中区主要分布在斜坡堆积体与滑床接触带附近,剪应变增大了6.25倍,充分证明该类滑坡在降雨及地震作用下极不稳定。     

金属离子界面反应对粘粒水流迁移强度的影响

土壤颗粒随水迁移常引发水土流失、农田面源污染等一系列环境问题的发生,且雨滴打击等外部作用被普遍认为是降水引发土粒迁移的主导作用,但土粒迁移的内在作用机制仍不十分清楚.本研究从一个新的角度探讨离子界面反应产生的粘粒间的内在作用力对粘粒水迁移的影响.为了能够准确计算粘粒间的作用力强度,以纯的蒙脱石粘土团聚体为材料,用Na~+和K~+两种一价阳离子来表征界面反应特征的差异.结果表明:1)Na~+体系中粘土颗粒迁移强度远远大于同浓度下的K~+体系;2)K~+体系下的电场强度远低于同浓度下的Na~+体系,相应地,Na~+体系中粘粒间静电排斥力远强于K~+体系;3)蒙脱石团聚体内部的静电场强度越强,颗粒间的静电排斥压越高,粘粒水迁移强度就越大.研究发现,团聚体中的电场强度主要通过颗粒间的静电排斥力影响粘粒水迁移,但在低电解质浓度下,这个电场还可能通过对水合斥力的影响来影响粘粒的水流迁移强度.本研究提出了在流水运动的外力作用下,引发粘粒迁移的内因驱动力:粘土团聚体中静电场产生的静电效应.由于本研究只考虑了流水的作用而没有考虑雨滴撞击力作用,所以本文并未否定雨滴击打对土壤迁移的重要作用.     

基于离散元法植物根系对黏性土坡稳定性的影响

针对传统有限元方法不能够从细观尺度研究植被固坡作用的问题,采用离散元模型结合强度折减法,研究植被护坡位置对黏土边坡稳定性的影响。模拟结果表明:1)应用离散元模型结合强度折减法得到的无护坡情况下边坡安全系数为1.08,应用有限元模型得到的安全系数为1.09,表明采用离散元模型结合强度折减法分析边坡稳定是可行的;2)植被护坡位置对黏土边坡稳定性具有不同程度的影响:仅在坡面、坡脚或者坡顶种植植被时,植被对边坡的稳定性影响很小;3)当在坡面与坡脚或者坡顶与坡底都种植植被时,植被对边坡的稳定性具有较大影响,且当在坡顶、坡面和坡底全都种植植被时,对边坡稳定性的影响最大,边坡稳定性最高。研究结果为实际工程中植被护坡铺设位置的选择提供了相应的理论依据。     

天山北坡平原区零通量面形成发育规律研究

依据新疆地矿局昌吉地下水均衡试验场1998～2000年不同水位埋深粘土试筒(2．0m^2或4．0m^2)内负压计监测资料，得出天山北坡平原区粘土包气带零通量面仅在潜水位埋深≥6m的条件下稳定存在的结论。     

Mechanism diversity of the loma prieta aftershocks and the mechanics of mainshock-aftershock interaction

The diverse aftershock sequence of the 1989 Loma Prieta earthquake is inconsistent with conventional models of mainshock-aftershock interaction because the aftershocks do not accommodate mainshock-induced stress changes. Instead, the sense of slip of the aftershocks is consistent with failure in response to a nearly uniaxial stress field in which the maximum principal stress acts almost normal to the mainshock fault plane. This orientation implies that (i) stress drop in the mainshock was nearly complete, (ii) mainshock-induced decreases of fault strength helped were important in controlling the occurrence of after-shocks, and (iii) mainshock rupture was limited to those sections of the fault with preexisting shear stress available to drive fault slip.     

与永久性草地相比长期裸露侵蚀对英国Bridgnorth砂壤的影响

 对位于英国东Shropshire的Hilton试验点中,已裸露12年的坡地侵蚀小区内的Bridg-north砂壤进行调查分析,并与小区相邻的自然草地作比较,结果显示,裸露砂壤土的有机质和大多数营养元素的含量显着低于草地;草地的有机质含量较裸地高2.15倍;草地含有较高比例的粗砂(0.355～2.0mm),尤以0.500～1.0mm部分较为突出,以及较少的粘粒(<0.002mm)和石砾(>2mm);说明,粗砂易于流失,Bridgnorth砂壤被长期侵蚀后,粗砂趋于减少,粘粒、石砾所占比例则逐渐增加.结果同时还指出,裸土的pH值不断降低,草地的粘粒和粉粒含量与坡度呈显着正相关,粗砂与坡度则负相关,这与福林等人研究的裸土的情形相似.以上结果表明,如果坡地被长期暴露,并且不投入任何营养物质,土壤肥力将迅速下降,质地发生变化,而种草可以保持和改善土地生产力,阻止土壤质地的变化.     

豫西日本落叶松最适生态条件研究

以豫西伏牛山生长的日本落叶松为对象，以海拔高度、土层厚度、坡向、坡拉、坡度和降水量等６个因子为指标，进行了日本落叶松生长主要环境因子分析，建立了多因子与树高生长的回归方程。结果表明，海拔高度、土层厚度、坡度以及降水量是影响日本落叶松生长的重要因子，坡位有一定的影响坡向影响不明显。     

Deep advective transport of lithogenic particles in panama basin

Sediment traps were deployed at several depths between 660 and 3800 meters in the Panama Basin. The flux of lithogenic particles increased with increasing depth. This increase was due primarily to particles of beidellite (a smectite clay), which was identical to the clay occurring in bottom sediment on the continental slope to the west of the sediment trap mooring. The beidellite vertical flux at the Panama Basin station increased when an easterly current prevailed and decreased when the current reversed, indicating that a major portion of smectite was transported horizontally at mid-water depth to the mooring site from the nearby continental slope.     

山地履带车辆软坡路面稳态转向模型建立及验证

丘陵山区特殊的作业环境影响履带车辆的机动性能，建立履带车辆软坡路面稳态转向理论模型，探讨坡角、转向半径、转向角度和土壤环境等因素对山地履带车辆转向性能的影响。结果表明：基于动力学模型的数值分析与基于RecurDyn模型的仿真分析表现出较为一致的转向特性，这说明所建立的履带车辆软坡路面转向模型准确度较高；偏移量和滑移率随坡角及转向半径的变化趋势相反；牵引力、制动力、转向驱动力矩和阻力矩随坡角及转向半径的变化趋势一致，随转向角度在［0，360°）内呈现周期性变化；履带车辆在转向半径越大、坡角越平缓的情况下越易于实现转向运动，土壤环境是影响履带车辆转向特性的显著因素。研究结果可为履带车辆转向系统设计及其软坡路面转向特性分析提供参考。     

小滦河谷地土壤侵蚀速率的定量测算

野外调查和地貌学、生物学分析表明,发生水土流失的坡面上生长的独树或树丛定点记录了坡面水土流失的全过程,可以作为定量测算坡面侵蚀速率的标志.因坡面侵蚀而悬空的树干基部高出当前地面的垂直距离,即为其生长期间坡面侵蚀的厚度;而树木的年轮记录提供了时间尺度.据此,测算出河北省承德市小滦河谷地无成片森林覆盖的亚黏土坡面,在1681～2010年期间的平均侵蚀速率为2.1 mm/a;而有冲沟发育的风沙土坡面,在1961～2010年期间的平均侵蚀速率达24.0mm/a.     

地形因子和物理保护对张广才岭次生林土壤有机碳密度的影响

在张广才岭西部典型低山丘陵次生林区,按坡位、坡向差异对等设置36块样地,采集1 m深度剖面内不同发生层土样,研究了地形因子(坡位、坡向、坡度)对土壤有机碳含量、有机碳密度的影响,以及土壤有机碳与物理保护因子(黏粒、团聚体)的关系,并借助逐步回归分析量化各地形因子对土壤有机碳密度变异的相对贡献。结果表明,本地区土壤有机碳具有较大的空间变异性,土壤剖面的有机碳密度范围为8.9～31.3 kg/m。土壤有机碳的表聚特征明显,平均而言腐殖质层(A1层)集中了全剖面总有机碳的55.2%。坡位和坡向显著影响土壤有机碳的分布:下坡A1层有机碳密度是上坡的1.83倍,其1 m剖面有机碳密度是上坡的1.67倍, 阴坡A1层有机碳密度是阳坡的1.37倍,其1 m剖面有机碳密度是阳坡的1.17倍。坡度对上、下坡土壤有机碳含量和密度均无显著影响。排除坡位和坡积埋藏层等影响因子后,土壤有机碳含量、有机碳密度与黏粒、团聚体均无显著相关性,因此黏粒保护和团聚体保护并非土壤有机碳积累的控制因子。逐步回归显示,坡位是土壤有机碳数量分异的主控因子,可独立解释A1层有机碳密度空间变异的57.4%与1 m剖面有机碳空间变异的63.2%, 下层土壤埋藏层则是主控因子,可独立解释沉积层(B层)有机碳密度空间变异的63.4%, 黏粒和团聚体作为公认的土壤有机碳物理保护因子,却因贡献较小而在逐步回归过程中被剔除。研究结果可为区域森林土壤碳储量准确估算和碳汇林立地选择提供参考。      

履带拖拉机旋耕机组稳定性仿真分析与试验

针对履带拖拉机旋耕机组在坡道上行驶稳定性问题,利用SolidWorks三维软件建立某型履带拖拉机车体和旋耕机组的三维模型,在多体动力学软件Recurdyn/Track(LM)中建立履带行走装置模型,并建立整机静态稳定性数学模型。针对多体动力学软件Recurdyn/ground模块提供的3种土质路面进行整机稳定性的仿真分析。仿真结果表明,整机在黏土、砂壤土及干沙土最大爬坡角度分别为31°、23°和18°,在黏土、砂壤土的爬坡稳定性高于干沙土;整机在黏土的侧向坡道沿等高线行驶时,土壤附着能力大于砂壤土和干砂土,速度波动最小。最后进行了爬坡稳定性的试验验证。该研究为履带拖拉机旋耕机组行驶稳定性提供重要参考。