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基于工作过程的地质工程专业教学设计与策略研究--以地质灾害防治课程设计为例
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作者 崔圣华 范宣梅 +3 位作者 裴向军 杨峥 杨晴雯 蒋涛 《高教学刊》 2024年第1期115-118,共4页
四川省是全国地质灾害较为频发的省份,其勘察行业对地质灾害防治设计相关人才需求量大。该文以勘察行业需求为基础,通过地质防治设计岗位和典型工作过程分析,构建地质灾害防治基于工作过程的课程体系,设计出工程设计专题讲解、工程设计... 四川省是全国地质灾害较为频发的省份,其勘察行业对地质灾害防治设计相关人才需求量大。该文以勘察行业需求为基础,通过地质防治设计岗位和典型工作过程分析,构建地质灾害防治基于工作过程的课程体系,设计出工程设计专题讲解、工程设计环节、项目评审环节和项目总结交流的四阶段教学过程,通过模拟实际工作环节和设计过程,培养学生的地灾防治工程设计能力和职业素养。 展开更多
关键词 工作过程 地质灾害 教学设计 课程设计 课程体系
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双聚材料对干旱条件下多年生黑麦草幼苗生长的影响
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作者 李霜 黄娟娟 +4 位作者 裴向军 周立宏 陈正峰 胡友邦 赵春章 《草地学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期793-803,共11页
干旱是限制工程创面植物生长发育的关键环境因子,双聚材料(Double polymers SJ)是用于边坡土体防渗固化的新型材料,对于工程扰损区植被恢复具有重要意义。本研究选择黑麦草(Lolium perenne L.)为研究材料,采用盆栽试验,分析不同干旱条件... 干旱是限制工程创面植物生长发育的关键环境因子,双聚材料(Double polymers SJ)是用于边坡土体防渗固化的新型材料,对于工程扰损区植被恢复具有重要意义。本研究选择黑麦草(Lolium perenne L.)为研究材料,采用盆栽试验,分析不同干旱条件下SJ对黑麦草生长的影响,结果表明:中、重度干旱处理显著降低了黑麦草存活率、植株含水量及叶绿素含量,增加了植株·O^(2-)、H_(2)O_(2)、MDA等毒性物质的积累。添加SJ一方面提高了土壤的保水性(蒸发量减少约50%),另一方面显著增加了黑麦草植株的含水量和叶绿素含量,并降低了活性氧等有毒物质含量,有利于黑麦草生物量的积累及存活率的提高。因此,SJ的保水性及其对植物生长的促进作用,有利于干旱区工程边坡的生态修复。 展开更多
关键词 双聚材料 干旱胁迫 黑麦草 土壤酶
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秸秆纤维加筋固化土物理力学特性与抗冻融性能试验研究
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作者 李骞 罗璟 +3 位作者 裴向军 曾坤翔 单诗涵 江荣昊 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第1期128-135,共8页
为有效解决高寒地区开挖边坡冻融侵蚀严重、生态修复等难题,结合多雄拉工业广场开挖边坡气候特征,在传统改性材料固化砂土的基础上,通过掺入不同比例的秸秆纤维,对秸秆纤维加筋固化土的渗透性、抗剪强度和抗冻融性能进行测试,分析加筋... 为有效解决高寒地区开挖边坡冻融侵蚀严重、生态修复等难题,结合多雄拉工业广场开挖边坡气候特征,在传统改性材料固化砂土的基础上,通过掺入不同比例的秸秆纤维,对秸秆纤维加筋固化土的渗透性、抗剪强度和抗冻融性能进行测试,分析加筋固化效果,探寻最优配比,并揭示加固机理。结果表明:与纯砂土相比,加入改性材料和秸秆纤维后,降低了土体渗透性,增加了土体的黏聚力,内摩擦角基本保持不变;含水率是土体渗透性能的主要影响因素,秸秆纤维是土体黏聚力的主要影响因素;此外,加固土抗冻融性能明显优于纯土,当改性材料、水、秸秆纤维分别占砂土质量0.234%、15%和0.3%时,秸秆纤维加筋固化土的抗冻融性能最佳。研究成果对于明确秸秆纤维加筋固化土的内在机制有参考价值。 展开更多
关键词 砂土 秸秆纤维 渗透性 抗剪强度 冻融循环
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反倾层状斜坡破裂面演化特征离心机模型试验与数值模拟
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作者 穆成林 张御阳 +3 位作者 裴向军 马浩 周昕 李林燕 《水文地质工程地质》 CSCD 北大核心 2024年第1期135-144,共10页
破裂面形成演化特征是反倾层状斜坡研究的重点之一,也是稳定性评价和工程设计治理的基础。利用室内大型土工离心机,获取坡体受力和变形参数,同时结合PFC数值模拟成果,展示斜坡破裂面的形成演化过程和特征,并讨论破裂面的形成机理。结果... 破裂面形成演化特征是反倾层状斜坡研究的重点之一,也是稳定性评价和工程设计治理的基础。利用室内大型土工离心机,获取坡体受力和变形参数,同时结合PFC数值模拟成果,展示斜坡破裂面的形成演化过程和特征,并讨论破裂面的形成机理。结果表明:(1)首先在坡体内部产生压剪裂隙,随后向中下部扩展,坡体压剪分区;(2)裂隙向中上部发展,破裂面初步形成,深部坡体发生弯折;(3)浅层裂隙完全贯通,形成由坡顶至坡脚的完整破裂面Ⅰ,内部潜在破裂面(Ⅱ、Ⅲ)中上部近似平行坡面,下部合并后至坡脚,而稳定受压区域与弯折区分界潜在破裂面Ⅳ呈阶梯形,同时浅层存在3条次级破裂面;(4)斜坡的变形破坏由于重力作用,使得岩层差异性受力,在压剪、拉剪及弯折作用下,裂隙由预制裂隙尖端萌生、扩展,最终贯通形成破裂面。重力是内在原因,而坡体结构特征是基础条件。研究成果可以为反倾层状斜坡进一步深入研究和实践提供参考。 展开更多
关键词 反倾层状斜坡 破裂面 演化特征 物理模型试验 数值模拟
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改性糯米灰浆材料流变性及其结石体力学性能研究
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作者 王文俊 裴向军 +3 位作者 周立宏 杜杰 张济宁 黄琪卓 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期303-314,共12页
2017年九寨沟“8·8”地震导致火花海钙华坝受损,而针对自然遗产地的加固材料须为生态环保材料,研发的糯米灰浆采用支链淀粉团聚石灰、石膏与硅粉,达到了加固钙华坝的目的。为满足九寨沟钙华地区坝体加固对注浆材料的要求,在传统糯... 2017年九寨沟“8·8”地震导致火花海钙华坝受损,而针对自然遗产地的加固材料须为生态环保材料,研发的糯米灰浆采用支链淀粉团聚石灰、石膏与硅粉,达到了加固钙华坝的目的。为满足九寨沟钙华地区坝体加固对注浆材料的要求,在传统糯米灰浆中加入外加剂、硅灰、石膏改善其流变性与力学性能。改变糯米灰浆中石灰/石膏质量比(0、0.11、0.25、0.43、0.67),通过常规剪切(0.01~100 s^(-1))与循环剪切(0.01~300 s^(-1))测定流变曲线,分析改性糯米灰浆的流变性与触变性。此外,对改性糯米灰浆结石体的力学特性进行研究,并利用扫描电子显微镜分析结石体的微观结构。结果表明:石灰/石膏质量比由0变化到0.67,浆液最大黏度降低了84.7%~91.3%,其对应剪切速率逐渐增大;改性糯米灰浆属于带屈服值的假塑性流体材料;与Bingham模型相比,Herschel-Bulkley模型能更好地描述改性糯米灰浆的流变性;改性糯米灰浆具有触变性,石灰组份的掺入导致浆液的触变性降低,与黏度受影响规律相仿;触变性受剪切历史控制,呈现出随剪切循环次数的增大而降低的特点;改性糯米灰浆结石体28 d的抗压强度可达9.78 MPa;随着石灰/石膏质量比的增大,改性糯米灰浆结石体的弹性模量逐渐减小,宏观破裂方式由脆性破坏过渡到延性破坏。 展开更多
关键词 改性糯米灰浆 注浆材料 流变性 触变性 力学性能
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青藏高原东缘某隧道建设区典型植物水分利用策略
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作者 王鹏 陈果 +2 位作者 裴向军 唐晓鹿 宋词 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2023年第4期137-145,365,共10页
[目的]揭示青藏高原东缘隧道建设区植物的水分利用特征及其对环境变化的响应,为自然和人为影响下的生态脆弱区水土保持工作提供科学参考。[方法]通过测定海拔3230 m的某隧道建设区2020—2021年不同月份典型植物木质部水和各潜在水源的δ... [目的]揭示青藏高原东缘隧道建设区植物的水分利用特征及其对环境变化的响应,为自然和人为影响下的生态脆弱区水土保持工作提供科学参考。[方法]通过测定海拔3230 m的某隧道建设区2020—2021年不同月份典型植物木质部水和各潜在水源的δ^(2)H和δ^(18)O值,利用MixSIAR模型计算植物吸收各潜在水源的比例,并计算每两种植物间的相似性比例指数(PS指数)以比较不同物种的水分竞争关系。[结果]紫羊茅(Festuca rubra)、川西云杉(Picea likiangensis var.balfouriana)和刺叶高山栎(Quercus spinosa)以浅层土壤水(0—40 cm)作为主要水源;川杨(Populus szechuanica)主要吸收中深层(40—200 cm)土壤水;2021年8月和10月植物对浅层土壤水的利用比例较2020年同时期明显降低;川西云杉对0—40 cm和40—80 cm层土壤水的利用比例与相应层土壤含水量分别存在显著正相关和显著负相关关系(p<0.05);在时间尺度上,川杨在2020年10月与其他3种植物的水分竞争关系较弱,PS指数范围为0.19~0.54。[结论]土壤含水量及外界温度的改变是青藏高原东缘植被水分利用策略变化的主要因素,且这两个因子的重要性因物种而异;隧道建设会引起土壤和土壤水的流失,从而导致隧道建设后土壤含水量的降低;隧道建设后植物对浅层土壤水的依赖比隧道建设前低,因此需关注生态脆弱区隧道建设对土壤水分及植被适应机制的影响。 展开更多
关键词 氢氧稳定同位素 MixSIAR模型 水分利用 水分竞争 PS指数 青藏高原
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模拟降雨条件下角砾和圆砾对陡峭路堑边坡产流产沙的影响
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作者 罗璟 裴向军 +3 位作者 黎俊豪 曹龙熹 单诗涵 黄颍萍 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2023年第3期1-10,共10页
[目的]研究角砾和圆砾对陡峭工程边坡入渗、产流、产沙以及水动力学特征,为青藏高原地区工程边坡土壤侵蚀预测模型与水土保持工作提供一定的理论支撑。[方法]基于青藏高原地区派墨农村公路沿线气候特征及其土质路堑边坡形态和物质组成特... [目的]研究角砾和圆砾对陡峭工程边坡入渗、产流、产沙以及水动力学特征,为青藏高原地区工程边坡土壤侵蚀预测模型与水土保持工作提供一定的理论支撑。[方法]基于青藏高原地区派墨农村公路沿线气候特征及其土质路堑边坡形态和物质组成特征,通过室内人工降雨模拟试验,研究了在强降雨(120 mm/h),大坡度(50°),3种砾石含量(30%,40%,50%)条件下圆砾和角砾坡面宏观侵蚀特征和产流产沙规律。[结果]圆砾坡面平均入渗率高于角砾坡面,平均产流率低于角砾坡面,初始产流时间明显晚于角砾坡面;圆砾和角砾坡面水流流态均属于层流,流型均为急流,圆砾坡面的径流剪切力、径流功率、雷诺数略小于角砾坡面,但弗劳德数远大于角砾坡面,流速大于角砾坡面,阻力系数小于角砾坡面,径流挟沙能力更强;圆砾坡面稳定产沙率约为角砾坡面的2倍,总产沙量比角砾坡面高出约20%。[结论]卵砾石表面光滑,与土壤间贴合不够紧密,形状更容易引起局部湍流,在强降雨条件下,陡峻冲洪积路堑边坡坡面易发育以卵砾石为中心,遍布坡面的环形小细沟,细沟发育数量和产沙量都将大于以棱角状碎块石组成的崩坡积路堑边坡。 展开更多
关键词 派墨公路 路堑边坡 砾石形状 水动力学特征 产流产沙
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基于多源数据的茂县石大关倾倒体形态结构探测与成因研究 被引量:1
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作者 何双 崔圣华 +5 位作者 裴向军 朱凌 蒙明辉 冯晓明 江耀 张帆宇 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期932-948,共17页
斜坡灾变过程地面形态和地下结构(形态结构)数据对斜坡稳定性评价和灾害防治有重要作用,基于空中遥测、地面勘测、内部实探和反演的“空-地-内”多源数据联合探测是形态结构研究的有效手段。茂县石大关变形体是发育在岷江右岸变质岩反... 斜坡灾变过程地面形态和地下结构(形态结构)数据对斜坡稳定性评价和灾害防治有重要作用,基于空中遥测、地面勘测、内部实探和反演的“空-地-内”多源数据联合探测是形态结构研究的有效手段。茂县石大关变形体是发育在岷江右岸变质岩反倾斜坡上的特大型倾倒体(1388×10^(4)m(3));2013年出现变形以来,最大位移量达40 m,监测期间最大变形速率达156 mm·d^(-1),对岷江下游茂县、汶川县、都江堰市构成严重威胁。本文通过开展无人机(UAV)航测、人工地面调查、表面位移监测(GNSS)、钻孔、探井和高密度电法(ERT)勘察手段,对石大关倾倒体形态结构进行了调查。结果表明:(1)石大关倾倒体上游(北侧)以前缘碎块石土滑塌、中后部多级拉裂、侧缘雁列状剪切,下游(南侧)以前缘全风化段鼓胀和侧向裂解为特征,上游最大位移量达下游的24倍。(2)倾倒折断带埋深范围35~75 m,上游向下游倾倒深度增加;折断带厚度0.8~10.3 m,在倾倒方向上呈阶梯形态;进一步调查表明,上游折断带内发生以次级剪切带和擦痕为主要标志的剪切滑移,下游以折断带反翘和岩体原位风化为主要特征。从而认为,石大关倾倒体上游变形过程属于传统“岩层倾倒→后缘拉裂→基部折断→整体滑移”模式;下游倾倒因受前缘山体阻挡而被抑制,导致前部压应力集中,前缘岩体因受长期挤压、破碎而加速风化,斜坡整体滑移发生在挤压部位剪切破坏后,下游风化段鼓胀和侧向裂解是下游侧斜坡失稳的前兆;本文提出了石大关变形体“岩层倾倒→后缘拉裂、前部挤压应力集中-基部折断→前部鼓胀、侧向裂解、反翘剪出→整体滑移”新模式。所采用形态结构调查方法和结果有助于类似斜坡灾变过程分析。 展开更多
关键词 复合倾倒 形态结构 ERT 变形模式
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基于高陡交填界面软弱带影响下黄土填方边坡失稳模式研究 被引量:2
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作者 龚伟翔 张晓超 +4 位作者 裴向军 陈林万 江荣昊 孙昊 钟玉健 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2023年第1期288-298,共11页
近年来,我国黄土高原地区为了扩大土地可利用资源,开展了大范围的填沟造地、平山造城等工程建设。针对高陡原始坡-填方坡交填界面可能存在的灾变隐患开展了室内物理模型试验,发现黄土填方边坡在连续强降雨下会沿高陡交填界面发生整体滑... 近年来,我国黄土高原地区为了扩大土地可利用资源,开展了大范围的填沟造地、平山造城等工程建设。针对高陡原始坡-填方坡交填界面可能存在的灾变隐患开展了室内物理模型试验,发现黄土填方边坡在连续强降雨下会沿高陡交填界面发生整体滑移失稳。进一步通过有限元数值模拟对交填界面处无软弱带、不同软弱带厚度与弱化系数等工况进行了对比分析,证明了交填界面通过该处滋生的相对软弱带对填方边坡的稳定性产生影响,软弱带的不断发展在降低填方边坡稳定性系数的同时也改变了潜在最危险滑面的位置。设定的弱化系数对稳定性系数的影响可划分为3个阶段:无影响阶段、等速陡降控制阶段、等速缓降控制阶段;其中定义的“关键弱化系数”是对边坡稳定性开始产生影响的临界弱化系数,在实际工程中应采取相应措施来避免软弱带弱化系数降到其“关键弱化系数”之下。降雨诱发基于高陡交填界面软弱带影响下黄土填方边坡的失稳模式可归纳为:坡表侵蚀并形成冲沟→坡脚多级局部滑塌、交填界面软弱带逐步发展→土体沿交填界面滑移下错及坡脚剪出→剪切裂缝贯通、填方体整体滑移失稳。研究成果可为修筑在陡坡上的黄土填方边坡防灾减灾工作提供理论支撑。 展开更多
关键词 黄土填方边坡 物理模型试验 交填界面 软弱带 数值模拟
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雅鲁藏布江下游隧道工程对土壤有机碳稳定性的影响
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作者 赵润英 李凛 +7 位作者 唐晓鹿 陈果 李景吉 曹龙熹 王国严 石松林 罗建 裴向军 《草业科学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期15-24,共10页
隧道在高原山岭等地区道路建设中被广泛采用,但其对土壤有机碳稳定性的影响研究较少。土壤有机碳稳定性是评价土壤生态系统对外界环境变化响应的重要指标。为阐明土壤有机碳(SOC)对隧道工程建设的抗干扰能力,本研究以雅鲁藏布江下游隧... 隧道在高原山岭等地区道路建设中被广泛采用,但其对土壤有机碳稳定性的影响研究较少。土壤有机碳稳定性是评价土壤生态系统对外界环境变化响应的重要指标。为阐明土壤有机碳(SOC)对隧道工程建设的抗干扰能力,本研究以雅鲁藏布江下游隧道建设为依托,设置工程影响区(ED)和非影响区(CK)监测样地,从土壤活性有机碳(LOC)、团聚体和土壤酶活性等角度探究隧道建设对SOC稳定性的影响。结果表明,工程影响区SOC、LOC含量分别为291.40和110.28 mg·kg^(-1),CK区域中分别为255.31和91.19 mg·kg^(-1),两个区域差异不显著(P> 0.05)。ED和CK中,土壤粒径> 0.25 mm的团聚体占比均超过80%,随着团聚体粒径减小,ED的SOC含量呈现降低趋势,但ED与CK差异不显著。本研究表明,隧道建设未改变植被凋落物量,对SOC的输入与输出未产生显著影响。ED与CK区土壤酶、微生物生物量碳及土壤团聚体组成无显著差异,表明隧道工程建设对SOC稳定性的微生物学调控机制及土壤团聚体物理保护机制无显著影响,对SOC稳定性无显著影响。综上,雅鲁藏布江下游隧道工程建设对土壤有机碳稳定性未产生显著影响,本研究为隧道建设对环境的影响评价提供了参考依据,也为雅鲁藏布江下游地区生态环境保护提供数据和理论依据。 展开更多
关键词 雅鲁藏布江下游 隧道工程 土壤有机碳 有机碳稳定性 活性有机碳 土壤微生物生物量碳 土壤酶 土壤团聚体
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塔里木盆地南缘植被NPP时空变化特征及驱动因素——以和田地区为例
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作者 沈文婕 王双成 +6 位作者 刘溢 张晓凡 刘勤 郑天亮 杨晴雯 裴向军 李景吉 《西南农业学报》 CSCD 北大核心 2023年第10期2108-2115,共8页
【目的】研究干旱荒漠区植被净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)时空变化特征及驱动因素,为揭示敏感区植被变化驱动机制提供科学依据。【方法】基于MOD17A3数据,运用趋势分析、变异系数和相关性分析等方法,探讨2000—2020年和... 【目的】研究干旱荒漠区植被净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)时空变化特征及驱动因素,为揭示敏感区植被变化驱动机制提供科学依据。【方法】基于MOD17A3数据,运用趋势分析、变异系数和相关性分析等方法,探讨2000—2020年和田地区植被NPP时空变化特征及驱动因素。【结果】①2000—2020年和田地区植被NPP整体呈波动增加趋势,空间上呈“条带”分布特征。②95.90%植被区域NPP变化斜率大于0,植被整体呈改善趋势;植被NPP波动程度较高,整体稳定性较低。③和田地区植被NPP与降水呈正相关,与气温呈弱负相关的特征明显;67.51%植被区域NPP受非气候因素驱动;气候因素驱动中,降水对植被NPP的驱动作用强于气温。④和田地区整体呈裸地、灌丛减少,草地、永久性冰雪、耕地和水体增加的变化特征,土地利用类型间的转移对植被NPP以促进作用为主;裸地转变为草地是近二十年来研究区最主要的土地利用转移方向,变化区域植被NPP多呈上升趋势。【结论】植被NPP变化受气候因素和人类活动的综合影响,生态工程对植被的积极作用是和田地区植被NPP增加的主要原因。 展开更多
关键词 净初级生产力(NPP) 气候变化 驱动因子 MOD17A3 和田地区
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不同生态修复措施对藏东南工程边坡植被重建的作用
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作者 蒋云清 王国严 +7 位作者 黄梦月 张鸿南 彭培好 裴向军 李景吉 唐晓鹿 印大秋 王世军 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2023年第5期187-194,共8页
[目的]评价青藏高原派墨公路生态恢复过程中环境因素对边坡植物群落的影响,为藏东南工程扰动区生态恢复计划提供理论依据。[方法]以藏东南新修派墨公路为研究对象,基于沿线边坡生态恢复植物群落调查,分析群落盖度、物种多样性指数(Shann... [目的]评价青藏高原派墨公路生态恢复过程中环境因素对边坡植物群落的影响,为藏东南工程扰动区生态恢复计划提供理论依据。[方法]以藏东南新修派墨公路为研究对象,基于沿线边坡生态恢复植物群落调查,分析群落盖度、物种多样性指数(Shannon-Wiener指数、Simpson多样性指数、Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数)、群落加权性状值(比叶面积、叶干物质含量、叶氮含量、叶磷含量)与环境变量(海拔、修复措施)的关系,探究当前恢复重建植物群落对环境变量及工程措施的响应。[结果](1)海拔显著影响Margalef丰富度指数、叶干物质含量(p<0.05);(2)高强度的措施显著提高群落盖度、比叶面积、叶氮含量(p<0.05),但对叶磷含量有显著负向作用(p<0.05);(3)人为高度干预的SJP技术能够显著增加高海拔植物的叶干物质含量,对群落修复效果总体较好。[结论]海拔高度和修复措施是派墨公路沿线边坡植物群落恢复的主要影响因素。随着海拔升高,植被自然恢复难度增大。应加大人为修复措施强度,避免引起高寒地区生态退化。 展开更多
关键词 生态修复 植被重建 海拔高度 物种多样性 群落加权性状
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锦屏一级水电站左岸卸荷拉裂松弛岩体灌浆加固研究 被引量:35
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作者 裴向军 黄润秋 +1 位作者 李正兵 罗建林 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期284-288,共5页
针对强卸荷、松弛拉裂、强震损伤岩体灌浆加固工程中陡倾裂隙面浆液漏量大、加固效果差的技术难题,研发SJP–1型黏度时变型水泥–化学浆液(水灰比0.6);探讨高分子外掺剂对水化硅酸钙生成速度的影响;提出水泥–化学浆液的溶剂化膜理论。... 针对强卸荷、松弛拉裂、强震损伤岩体灌浆加固工程中陡倾裂隙面浆液漏量大、加固效果差的技术难题,研发SJP–1型黏度时变型水泥–化学浆液(水灰比0.6);探讨高分子外掺剂对水化硅酸钙生成速度的影响;提出水泥–化学浆液的溶剂化膜理论。研究结果表明:新型水泥–化学浆液可泵期30~90min,初凝90~210min,终凝130~290min,后期强度高出普通水泥浆10%~20%。SJP–1型浆液可避免速凝水泥浆早期强度高、后期强度低的缺陷,并成功地应用于锦屏一级水电站卸荷拉裂岩体和汶川地震灾区损伤岩体的灌浆加固工程。 展开更多
关键词 岩石力学 卸荷拉裂岩体 SJP–1型灌浆材料 溶剂化膜 灌浆加固
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基于SBAS-InSAR和光学遥感影像的大型倾倒变形体变形演化
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作者 杨沛璋 崔圣华 +3 位作者 裴向军 何双 王慧 梁玉飞 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期63-75,共13页
岷江流域深层不稳定斜坡发育,揭示它们的变形演化特征对于稳定性评价和灾害防治有重要意义。以茂县梯子槽大型倾倒变形体为例,采用SBAS-InSAR监测和光学遥感解译结合的方法,获得变形体地表历史时序形变场。研究表明,梯子槽倾倒变形体前... 岷江流域深层不稳定斜坡发育,揭示它们的变形演化特征对于稳定性评价和灾害防治有重要意义。以茂县梯子槽大型倾倒变形体为例,采用SBAS-InSAR监测和光学遥感解译结合的方法,获得变形体地表历史时序形变场。研究表明,梯子槽倾倒变形体前缘表现为垮塌破坏和鼓胀裂解复合破坏模式,垮塌区经历了形变由递增到减弱的破坏过程;在递增阶段倾倒变形体北侧形变量远大于南侧,而形变减弱后在南侧后缘形成了拉应力沉降区(-70.17 mm/a)、前缘因挤压应力集中而鼓胀裂解(-45.94 mm/a);形变减弱后变形体处于蠕变状态(年最大沉降量小于80 mm),但南侧后缘拉陷区与北侧前缘垮塌区形变对降雨和地震响应明显,表现为5~15 mm形变突增和回弹现象。本研究地表位移监测方法可以为形变量级跨度较大的不稳定斜坡演化分析提供参考。 展开更多
关键词 倾倒变形体 SBAS-InSAR 光学遥感影像追踪解译 地震降雨敏感性
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强震触发崩塌滚石运动特征研究 被引量:34
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作者 裴向军 黄润秋 +1 位作者 裴钻 董秀军 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2011年第4期498-504,共7页
高强度、长持时汶川地震诱发大量边坡滚石,滚石源于岩体结构面切割而成的块体或岩土质边坡中尺寸较大的孤石。以汶川地震未扰动现场滚石痕迹的判识、测量取样及分析,得出强震作用下块体(石)是以一定初始速度抛射而出的;其坡面运动表现... 高强度、长持时汶川地震诱发大量边坡滚石,滚石源于岩体结构面切割而成的块体或岩土质边坡中尺寸较大的孤石。以汶川地震未扰动现场滚石痕迹的判识、测量取样及分析,得出强震作用下块体(石)是以一定初始速度抛射而出的;其坡面运动表现为滑动、滚动、跳跃与3种方式的组合。选取2个典型强震崩塌点为例进行研究,基本结论:(1)与重力作用下崩塌滚石运动特征是有显著区别的,地震触发滚石具有一定的平抛速度,初始速度除与地震烈度有关外,还与地形地貌有关,其中变坡点、凸起点、端部速度较大;(2)滚石三边(长、宽、高)比例越接近,其运距越远;坡面相对1/2高度以上,运动方式表现为跳跃-滚动、跳跃-滑动为主,其下滚石则以滑动、滚动运动为主;(3)规模(质量)大的滚石多停留于第一着地点附近或边坡坡脚宽缓地带,滚石运动消能方式为摩擦或碰撞解体;滚石平台阻滞率为54%,树(灌)木拦阻率为12%。通过反演,计算了非弹性碰撞法向恢复系数Rn与切向恢复系数Rt,其中裸露基岩Rn=0.2,Rt=0.6,一般覆盖层Rn=0.3,Rt=0.8。滚石在运动过程中的弹跳理论高度在0.2~1.3m之间,坡面相对高差与最远滚动距离之比约为1/2。 展开更多
关键词 汶川地震 边坡滚石 运动特征 消能方式 恢复系数
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滚石冲击棚洞砂土垫层耗能缓冲机理研究 被引量:27
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作者 裴向军 刘洋 王东坡 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期15-22,共8页
以实际棚洞结构为原型,采用动力有限元对滚石冲击砂土垫层进行数值仿真计算,分析不同冲击能量下多组砂土垫层厚度组合的动力响应及耗能缓冲机理。结果表明:低冲击能量下,改变砂土垫层厚度对滚石冲击力的影响不大,而高冲击能量下,不同厚... 以实际棚洞结构为原型,采用动力有限元对滚石冲击砂土垫层进行数值仿真计算,分析不同冲击能量下多组砂土垫层厚度组合的动力响应及耗能缓冲机理。结果表明:低冲击能量下,改变砂土垫层厚度对滚石冲击力的影响不大,而高冲击能量下,不同厚度砂土垫层的吸能减震效果有显著差异;增大砂土垫层厚度可有效地减弱滚石冲击对棚洞钢筋混凝土顶板造成的变形影响,但同时也会增加结构自重;通过计算,可以得到最优化的垫层厚度,兼顾经济合理性和结构可靠性。研究成果将为滚石多发区棚洞结构砂土垫层的设计提供理论依据。 展开更多
关键词 滚石冲击 棚洞 砂土垫层 垫层厚度 耗能缓冲
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干燥及饱水状态下裂隙岩石冻融特征研究 被引量:28
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作者 裴向军 蒙明辉 +1 位作者 袁进科 王东坡 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1999-2006,共8页
岩体冻融风化作用主要受控于岩性、岩体结构、饱和状态及温变环境等因素。采取新疆寒区4种裂隙岩石进行温度变化下的冻融应变试验,得到了裂隙岩石在饱水及干燥冻融状态下的应变过程,即饱水状态下为8个阶段、干燥状态下为5个阶段;针对饱... 岩体冻融风化作用主要受控于岩性、岩体结构、饱和状态及温变环境等因素。采取新疆寒区4种裂隙岩石进行温度变化下的冻融应变试验,得到了裂隙岩石在饱水及干燥冻融状态下的应变过程,即饱水状态下为8个阶段、干燥状态下为5个阶段;针对饱水裂隙岩石提出了冻融作用的胀缩率?,得到了不同岩性的?与冻融循环次数的拟合关系表达式,同时分析了在循环冻融过程中应变的变化规律,即裂隙岩石的冻胀阶段的微应变最大值都随循环次数的增加而增大。此外,通过在不同恒温下裂隙岩石冻融应变试验,分析了应变的变化规律,得到应变与不同恒温的拟合关系表达式;试验结果表明:裂隙岩石的?都随冻融次数的增加而增大,胀缩率的变化程度与不同岩样的孔隙率特征有关。饱水裂隙岩石在冻融过程中对温度具有较强的敏感性,损伤表现在温度损伤和冻胀损伤。 展开更多
关键词 裂隙岩石 冻融循环 应变 胀缩率κ 温度损伤效应
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地下水雍高诱发黄土滑坡离心模型试验研究 被引量:10
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作者 裴向军 张硕 +4 位作者 黄润秋 张晓超 王思铎 常志璐 范珊 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期55-63,共9页
为了研究地下水位雍高条件下坡体的变形破坏特征和失稳的机理,以黑方台焦家滑坡为地质原型。通过在离心模型后部安置排水挡板和临时水箱,其能较好得模拟灌溉水通过集中通道快速入渗补给坡体地下水,再现地下水位雍高诱发黄土滑坡变形破... 为了研究地下水位雍高条件下坡体的变形破坏特征和失稳的机理,以黑方台焦家滑坡为地质原型。通过在离心模型后部安置排水挡板和临时水箱,其能较好得模拟灌溉水通过集中通道快速入渗补给坡体地下水,再现地下水位雍高诱发黄土滑坡变形破坏的全过程。此外,在离心模型试验期间,对边坡的孔隙水压力、土压力和变形演化特征进行实时监测和研究。研究表明:地下水雍高造成底部黄土层软化,潜蚀作用和不均匀沉降致使边坡产生塑性流动,从而导致滑坡的顶部形成不同程度的平行错拉裂缝。造成这类滑坡的后壁形态大多呈现直立状。地下水位雍高造成坡体内土体的局部剪缩变形导致孔隙水压力持续以及急剧增高,最终诱发此类滑坡发生突发性破坏,呈现出高速泥流破坏特征。因此地下水位雍高诱发滑坡的形成机理过程为:牵引式蠕滑-半坡以及后缘拉裂-锁固段累进性滑移剪断-滑带贯通高速溃滑破坏。 展开更多
关键词 黑方台 地下水雍高 离心模型试验 黄土滑坡
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活化粉煤灰抑制高矿化度水泥土膨胀的研究 被引量:18
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作者 裴向军 黄润秋 靖向党 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期370-374,共5页
水泥土可用做软土地基处理。在高矿化度水环境中,SO4 与水泥水化产生的 AlO3 、Ca2+反应生成大量钙矾石 2- -(3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O)而引起水泥土膨胀破坏,使水泥土加固体强度降低。加入水泥土中的活化粉煤灰,... 水泥土可用做软土地基处理。在高矿化度水环境中,SO4 与水泥水化产生的 AlO3 、Ca2+反应生成大量钙矾石 2- -(3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O)而引起水泥土膨胀破坏,使水泥土加固体强度降低。加入水泥土中的活化粉煤灰,释放出活性二氧化硅,增加了水泥土中 SiO3 的浓度,使生成反应向有利于生成硅酸钙(CSH)的方向发展,减少了 Ca2+与 SO4 、 2- 2-AlO3 反应,并生成钙矾石的机率,从而对水泥土的膨胀起到了一定的抑制作用。抑制水泥土膨胀的机理,改变离子浓度, -控制化合物的生成方向、微粒充填界面效应。粉煤灰被活化的机理是以粉状硅酸钠为主剂的材料,突破了粉煤灰网络聚合度高的表层,使其内部的活性物质得以释放。 展开更多
关键词 水泥土 硫酸盐侵蚀 活化粉煤灰 抑制膨胀
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强震崩塌岩体冲击桥墩动力响应研究 被引量:11
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作者 裴向军 黄润秋 李世贵 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S2期3995-4001,共7页
雅(安)—泸(沽)高速公路YK136+097西冲特大桥16#桥墩岩质边坡发育的陡倾坡外结构面与风化卸荷裂隙构成倒悬危岩体。该区属高地震烈度区(VIII度),运用非连续变形数值分析(DDA)方法,对危岩体在强震作用下的失稳模式、破坏规模、运动轨迹... 雅(安)—泸(沽)高速公路YK136+097西冲特大桥16#桥墩岩质边坡发育的陡倾坡外结构面与风化卸荷裂隙构成倒悬危岩体。该区属高地震烈度区(VIII度),运用非连续变形数值分析(DDA)方法,对危岩体在强震作用下的失稳模式、破坏规模、运动轨迹及对桥墩冲击的动力响应进行模拟研究。演进过程如下:强地震力作用产生放大效应,使突出山梁部位岩体首先震裂、抛掷,接续为中下部岩体沿卸荷拉裂面溃崩解体,滑体进而沿主控结构面整体滑塌、冲击桥墩。统计分析坡体及桥墩监测点位移大小和变化特征,表明桥墩上各监测点位移与地震节律呈正相关,在失稳岩块撞击及堆积岩体推挤作用下,系梁与桥墩顶端变形及永久位移较墩身其他位置大,这一过程与"5·12"汶川地震滚石冲击桥梁破坏现象吻合。在对坡体及桥墩变形量化分析基础上,依据强震触发崩塌特征提出了桥梁边坡危岩防治方案。 展开更多
关键词 工程地质 雅泸高速危岩体边坡 震裂与溃滑 冲击桥墩 波动中心轴 永久位移
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