SBAS/PS-InSAR技术在复杂山区地质灾害探测中的对比研究——以云南省福贡县为例 被引量：4

1

作者 易邦进 吴帆 +2 位作者 傅涛 黄成 钟成 《贵州师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2022年第6期54-61,共8页

地质环境脆弱、气候条件复杂的高山峡谷区容易发生滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害。但长期以来受到调查手段的局限,难以实现对高位、隐蔽林区的全面地质灾害调查和隐患排查。因此,高位隐蔽地质灾害的发生时间、位置、影响范围和灾害链往... 地质环境脆弱、气候条件复杂的高山峡谷区容易发生滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害。但长期以来受到调查手段的局限,难以实现对高位、隐蔽林区的全面地质灾害调查和隐患排查。因此,高位隐蔽地质灾害的发生时间、位置、影响范围和灾害链往往难以预测,容易造成巨大的人员和财产损失。本文以位于横断山脉北段的云南省福贡县为研究区,采用对两种典型时间序列InSAR技术开展地表变形监测研究,探索适用于高山峡谷区的地质灾害隐患探测技术。研究表明,SBAS-InSAR技术的监测密度和范围远超PS-InSAR技术,检测出接近70%的地质灾害台账点存在变形迹象,可以有效弥补地面调查的不足。研究区地质灾害隐患大都分布于怒江及其支流沿岸的河谷和两侧高山,建议对这些地区进一步开展详查和监测工作。本文研究可对类似复杂山区地质灾害变形监测和调查提供参考。 展开更多

关键词 滑坡 SBAS PS INSAR 变形监测

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基于SBAS-InSAR技术的中缅边境山区地质灾害隐患探测 被引量：3

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作者 易邦进 黄成 +3 位作者 傅涛 孙技星 朱宝权 钟成 《自然资源遥感》 CSCD 北大核心 2023年第4期186-191,共6页

云南省福贡县位于中缅边境,是典型的高山峡谷地区,地质环境脆弱,滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害频发,对人民生命财产安全、经济建设和国防安全构成严重威胁。该地区山高林密,传统的人工排查工作较难实施,危险性大。为了实现地质灾害隐患... 云南省福贡县位于中缅边境,是典型的高山峡谷地区,地质环境脆弱,滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害频发,对人民生命财产安全、经济建设和国防安全构成严重威胁。该地区山高林密,传统的人工排查工作较难实施,危险性大。为了实现地质灾害隐患探测,利用Sentinel-1A卫星数据,采用短基线集差分干涉测量(SBAS-InSAR)技术对高山峡谷区域进行了地表变形监测和地质灾害隐患探测,并结合地面调查与光学影像遥感解译对识别结果进行了验证。结果表明,该地区的变形区域大都处于地质条件脆弱地区,在强降雨条件下极易导致滑坡失稳,建议后续开展持续观测。该研究成果对高山峡谷区滑坡调查与监测研究具有参考意义。 展开更多

关键词 地质灾害 时间序列 INSAR 隐患探测 高山峡谷

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基于公众-媒体-政府视角的突发事件网络舆情研究--以西藏日喀则市定日县6.8级地震为例

3

作者 郭海湘 邹宇哲 +4 位作者 汪枫 毛建军 赵甜甜 窦杰 王墩 《安全与环境工程》 北大核心 2025年第2期50-64,共15页

近年来我国突发事件多发频发,随着互联网普及率的上升,由各类突发事件引发的多元主体参与的复杂网络舆情已成为影响社会稳定的重要因素。然而,目前鲜有学者从公众、媒体和政府主体视角展开网络舆情分析。以西藏日喀则市定日县6.8级地震... 近年来我国突发事件多发频发,随着互联网普及率的上升,由各类突发事件引发的多元主体参与的复杂网络舆情已成为影响社会稳定的重要因素。然而,目前鲜有学者从公众、媒体和政府主体视角展开网络舆情分析。以西藏日喀则市定日县6.8级地震为例,收集了2025年1月7日至1月21日内的多主体网络舆情数据,结合生命周期理论探讨了舆情热度的时空分布特征,使用SnowNLP情感分析算法和BERTopic主题模型对公众-媒体-政府视角下舆情文本的情感倾向和主题演化差异进行了分析。结果表明,定日地震网络舆情文本具有显著的时空分布特征,其整体情感呈现正向发展态势,并在不同主体视角下存在与生命阶段相对应的舆情文本主题内容与分布差异。该研究通过引入公众-媒体-政府视角,揭示了三者在舆情演化过程中的不同角色定位,凸显了由不同主体组成的舆情协同影响机制的有效性,并对此提出了突发事件舆情管理的启示与建议。 展开更多

关键词 突发事件 网络舆情 西藏日喀则市定日县6.8级地震 主题演化 情感倾向

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库水作用下滑坡土体渗流与蠕变耦合试验研究 被引量：2

4

作者 王力 孙文铎 +3 位作者 王世梅 胡秋芬 陈玙珊 南芳芸 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第2期128-134,共7页

水库滑坡变形具有显著的渗流与蠕变耦合效应。为此,采用自主研发的渗流与蠕变耦合三轴试验仪,分别开展了渗流对蠕变的影响以及变形对渗流的影响试验研究,并改进GDS三轴仪完成了高精度控制和量测的渗流与蠕变耦合试验。结果表明:渗流作用... 水库滑坡变形具有显著的渗流与蠕变耦合效应。为此,采用自主研发的渗流与蠕变耦合三轴试验仪,分别开展了渗流对蠕变的影响以及变形对渗流的影响试验研究,并改进GDS三轴仪完成了高精度控制和量测的渗流与蠕变耦合试验。结果表明:渗流作用下,土样体积变形随时间先逐渐增大后缓慢减小,主要原因是超孔隙水压力导致围压卸荷,使得土样产生回弹变形,但渗透压力持续作用于土体,使得土样体积持续缓慢减小;获取了渗流过程中土样体积的变化结果,分别建立了渗流开始前试样e-k(孔隙比-渗透系数)关系曲线及渗流稳定后试样e-k关系曲线,结果表明考虑变形影响的e-k关系曲线更能反映土体的流固耦合效应。研究成果可望为水库滑坡变形演化预测提供更加科学严密的理论和方法。 展开更多

关键词 水库滑坡 蠕变 渗流 流固耦合 体积应变

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建设区顺层岩质滑坡地质力学演化模型:以万州铁峰乡麦地坪滑坡为例

5

作者 王禹 冯霄 +3 位作者 杜娟 刘洋 李东 柴波 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期43-51,共9页

工程建设是诱发滑坡的主要原因和风险承灾对象,其中坡脚的开挖对斜坡的稳定性产生了较大的影响。在万州区内的顺层斜坡区,泥岩、页岩等软弱夹层在自然条件与工程活动共同作用下渐进破坏,导致滑坡大范围发生,造成无法挽回的经济损失,因... 工程建设是诱发滑坡的主要原因和风险承灾对象,其中坡脚的开挖对斜坡的稳定性产生了较大的影响。在万州区内的顺层斜坡区,泥岩、页岩等软弱夹层在自然条件与工程活动共同作用下渐进破坏,导致滑坡大范围发生,造成无法挽回的经济损失,因此需要对滑坡的破坏过程进行分析与讨论。根据调查万州铁峰乡典型顺层岩质滑坡,建立了降雨与工程活动作用下滑坡演化过程的地质力学模型。通过环剪实验获得软弱泥化层的力学参数,应用FLAC3D模拟了滑坡在人工开挖和降雨条件下滑动面的剪切变形,与刚体极限平衡法相结合分析了滑坡稳定性的变化趋势,并结合野外调查结果进行了对比验证。计算结果表明,软弱夹层经历了自然缓慢软化和人工开挖快速软化2个阶段,受剪切位移控制,属于应变软化模型,强度随剪切位移增大而不断衰减,在达到某一临界位移时强度快速衰减,进而转化为滑动面,降低了斜坡稳定性。研究区内的麦地坪滑坡大变形出现在坡脚开挖后的降雨期,与实验分析结果相符。实验和模拟结果与野外调查相匹配,验证了建设区顺层岩质滑坡地质力学模型的合理性,研究结果对于顺向坡的建设活动和防灾减灾具有指导意义。 展开更多

关键词 顺层岩质滑坡 软弱夹层 地质力学模型 环剪实验 麦地坪滑坡

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圆截面组合桩加固滑坡的作用机理与合理嵌固深度物理模型试验研究

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作者 宋成彬 李长冬 +3 位作者 王贵华 姚文敏 贺鑫 方堃 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期135-149,共15页

目前在滑坡治理中,大截面人工挖孔桩因存在施工安全隐患大和效率低下等问题已在部分行业领域被限制使用,开展可机械化施工的圆截面组合桩研究已成为新的趋势,但当前对圆截面组合桩变形受力机理与合理嵌固深度的研究尚不够深入。基于自... 目前在滑坡治理中,大截面人工挖孔桩因存在施工安全隐患大和效率低下等问题已在部分行业领域被限制使用,开展可机械化施工的圆截面组合桩研究已成为新的趋势,但当前对圆截面组合桩变形受力机理与合理嵌固深度的研究尚不够深入。基于自主研发的圆截面组合桩加固滑坡物理模型试验系统,开展了不同工况下圆截面组合桩加固滑坡的物理模型试验,分析了滑体的变形演化过程,研究了圆截面组合桩加固下滑体与抗滑桩的变形受力特征,并对比分析了不同嵌固深度和桩顶连系梁对圆截面组合桩变形特征的影响,揭示了圆截面组合桩加固滑坡的作用机理。结果表明:①滑体的变形演化过程可分为压密、匀速变形、加速变形和变形破坏4个阶段;②前后桩均存在反弯点,反弯点会随着试验进程向桩顶移动,且后桩的反弯点更接近于滑动面;③当一排桩的嵌固深度保持不变、另一排桩的嵌固深度改变时,可将36%的桩长作为合理的嵌固深度;④连系梁使后桩的最大桩顶位移减小了15.6%,而对前桩的影响不大;⑤连系梁的存在降低了滑动面处的最大桩身弯矩,从而使得桩身弯矩分布更加合理。该研究成果有望为圆截面组合桩的设计提供借鉴和参考。 展开更多

关键词 滑坡加固 圆截面组合桩 加固机理 嵌固深度 物理模型试验

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考虑基质渗透性的粗糙单裂隙非达西流动特性研究

7

作者 朱寅斌 李长冬 +3 位作者 周佳庆 项林语 姜茜慧 朱文宇 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期601-611,共11页

粗糙单裂隙及其周围岩石基质是组成复杂岩体裂隙网络的基本单元,了解其中发生的流体流动行为具有重要意义。通过直接求解Navier-Stokes(N-S)方程开展三维粗糙单裂隙和裂隙-孔隙双重介质模型的渗流模拟工作,研究了裂隙表面粗糙度、匹配... 粗糙单裂隙及其周围岩石基质是组成复杂岩体裂隙网络的基本单元,了解其中发生的流体流动行为具有重要意义。通过直接求解Navier-Stokes(N-S)方程开展三维粗糙单裂隙和裂隙-孔隙双重介质模型的渗流模拟工作,研究了裂隙表面粗糙度、匹配性和基质渗透性对粗糙单裂隙中发生的非达西流动的影响规律。结果表明:Forchheimer方程可以准确描述双重介质模型中粗糙单裂隙流体流量与压力梯度间的非线性关系;表面粗糙度和不匹配性的增大会加剧裂隙内部开度分布的不均匀性,增大裂隙的流动阻力而促进非达西流动的发生;可渗透基质会使得裂隙过流能力增强,通过粗糙单裂隙的流量最多可增大约14%,这会抑制非达西流动的发生;基质渗透性对裂隙过流能力增长的影响程度与表面粗糙度和不匹配性呈正相关。 展开更多

关键词 粗糙单裂隙 裂隙-孔隙双重介质模型 非达西流动 渗流数值模拟 表面粗糙度 匹配性

原文传递

乡镇滑坡灾害精细化易发性评价——以万州区熊家镇为例

8

作者 黄倩雯 刘庆丽 +3 位作者 杜娟 吴名华 黄肖萍 钱未 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期188-197,216,共11页

地质灾害精细化易发性评价是乡镇尺度地质灾害风险防控的基础,探究适应于乡镇级评价精度需求和精细化调查数据的易发性评价方法成为研究的重点。以万州区熊家镇为研究区,在精细化地质灾害调查的基础上,将滑坡灾害细分为厚层堆积层滑坡... 地质灾害精细化易发性评价是乡镇尺度地质灾害风险防控的基础,探究适应于乡镇级评价精度需求和精细化调查数据的易发性评价方法成为研究的重点。以万州区熊家镇为研究区,在精细化地质灾害调查的基础上,将滑坡灾害细分为厚层堆积层滑坡和浅层堆积层滑坡,分别对其进行斜坡单元划分,并基于灾害的成因机制构建差异化的易发性评价指标体系;针对乡镇尺度评价区灾害样本数量少、难以采用统计和机器学习类评价方法的问题,引入多分类逻辑回归模型进行小样本区的易发性评价;综合滑坡单元、非滑坡单元和存在一定变形、但尚未形成整体滑移的不稳定斜坡单元,突破传统的0、1二元变量,构建包含“中间态”变量的易发性评价灾害样本集,从而实现对灾害样本的有效扩充和对不同程度易发性的量化评价。结果表明:浅层堆积层滑坡高和极高易发区主要位于研究区北部顺向坡以及中部、南部的人类活动集中区域,且70.59%的调查变形点位于高和极高易发区;厚层堆积层滑坡极高和高易发区主要分布于西部坡度较缓的河流两岸,评价结果精度AUC值为0.823。本研究对乡镇及其同等尺度地质灾害风险调查与评价具有参考价值。 展开更多

关键词 厚层堆积层滑坡 浅层堆积层滑坡 易发性评价 多分类逻辑回归模型

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地震荷载下唐家山滑坡动力响应特征及破坏机理研究

9

作者 侯玮华 董杉 +2 位作者 张奇华 彭宇林 张恒 《甘肃科学学报》 2024年第4期1-8,25,共9页

为分析北川唐家山滑坡地震动力响应特征和变形破坏机理,通过振动台模型试验和FLAC 3D数值模拟开展研究。研究表明:地震作用下,中缓倾角顺层岩质边坡加速度响应表现出“高程效应”和“趋表效应”。地震波加载频率达20~30 Hz时,坡面各测... 为分析北川唐家山滑坡地震动力响应特征和变形破坏机理,通过振动台模型试验和FLAC 3D数值模拟开展研究。研究表明:地震作用下,中缓倾角顺层岩质边坡加速度响应表现出“高程效应”和“趋表效应”。地震波加载频率达20~30 Hz时,坡面各测点加速度响应峰值和坡脚监测点加速度峰值的比值即PGA放大系数呈现显著递增趋势;加载不同振幅地震波,坡面各测点PGA放大系数均呈现递增趋势。坡体失稳表现出明显时间和空间上的差异性,具有多次滑动现象,出现层间错动的多个滑动面。地震作用下该类边坡的破坏模式主要为“拉裂-剪切-滑移”型,破坏过程主要分为层间结构面拉裂、松弛阶段,竖向拉裂缝形成阶段,结构面剪切阶段和整体滑移阶段。研究成果对进一步认识此类边坡动力稳定性影响规律具有一定参考意义,可为防灾减灾和抗震设计提供科学依据。 展开更多

关键词 顺层岩质边坡 振动台试验 数值模拟 动力响应特征 变形破坏机理

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基于MIC的非吻合裂隙等效水力开度的表征模型

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作者 朱悦 梁烨 +3 位作者 孙自豪 王亮清 范斌强 姚浔万 《地质科技通报》 北大核心 2025年第1期150-163,共14页

等效水力开度可以定量表征粗糙裂隙在达西流态下的导流能力,等效水力开度的精准预测对很多实际应用工程具有重要的意义。粗糙裂隙的等效水力开度受控于复杂的壁面形貌和开度分布等几何特征,综合考虑裂隙几何信息,通过最大互信息系数(MIC... 等效水力开度可以定量表征粗糙裂隙在达西流态下的导流能力,等效水力开度的精准预测对很多实际应用工程具有重要的意义。粗糙裂隙的等效水力开度受控于复杂的壁面形貌和开度分布等几何特征,综合考虑裂隙几何信息,通过最大互信息系数(MIC)的方法确定了等效水力开度的主控因子,并基于主控因子建立了粗糙裂隙等效水力开度的表征模型。首先,基于Barton 10条标准曲线构造了900组非吻合粗糙裂隙,通过壁面几何信息得到13个几何参数并采用数值模拟获取了所有裂隙的等效水力开度试验值,然后,采用最大互信息系数方法分析了等效水力开度与13个几何参数之间的相关性,共确定了4个主控因子,并基于主控因子建立了粗糙裂隙等效水力开度的表征模型。基于900个粗糙裂隙数据,选取已有的2个等效水力开度表征模型进行了对比分析。分析结果显示本研究提出的水力开度预测模型具有更好的表征性能。最后,研究了尺寸效应对建立等效水力开度表征模型的影响,并讨论了将该模型推广至三维裂隙的方法。 展开更多

关键词 粗糙裂隙 等效水力开度 壁面形貌 裂隙开度 最大互信息系数(MIC)

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三峡库区降雨型滑坡入渗特征及变形机制——基于一维和二维模型试验研究 被引量：4

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作者 王力 南芳芸 +4 位作者 王世梅 陈勇 李小伟 范志宏 陈玙珊 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1363-1374,共12页

强降雨诱发古滑坡的浅层变形是三峡库区最为严重的地质灾害,因此,探索暴雨作用下滑坡土体的入渗规律及其浅层变形机制具有重要的研究意义。以三峡库区的降雨型滑坡为研究对象,统计了降雨型滑坡土体的渗透特性分布特征,考虑强降雨作用,... 强降雨诱发古滑坡的浅层变形是三峡库区最为严重的地质灾害,因此,探索暴雨作用下滑坡土体的入渗规律及其浅层变形机制具有重要的研究意义。以三峡库区的降雨型滑坡为研究对象,统计了降雨型滑坡土体的渗透特性分布特征,考虑强降雨作用,分别开展一维土柱入渗试验和二维滑坡模型试验,研究了不同降雨强度条件下滑坡土体的入渗特征以及对应的滑坡浅层变形机制。降雨入渗试验结果表明:降雨入渗土体的速度取决于降雨强度与土体渗透系数的相对大小,当降雨强度小于或等于土体渗透系数时,入渗能力随降雨强度增大而增大。当降雨强度大于土体渗透系数时,入渗能力反而随之减小。模型试验结果表明:强降雨入渗时,会造成地表土体暂态饱和,表层土体以下非饱和区内的气体被暂态封闭并受到表层孔隙水压力作用而压缩,导致孔隙气压力随降雨入渗迅速增大。对于三峡库区的降雨型滑坡,短时的暴雨会产生瞬态饱和区。封闭气体,这也是影响强降雨入渗能力的主要原因;同时封闭气体传递水压使得浅层土体的孔隙水压力骤增,这也是许多滑坡发生浅层变形和破坏的主要原因。 展开更多

关键词 三峡库区 模型试验 降雨诱发滑坡 入渗特征 变形机制

原文传递

防冲钻机钻测智能化试验平台研制及初步应用

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作者 谭健 刘学生 +3 位作者 耿艳峰 付彪 王洪磊 许珂 《岩土力学》 北大核心 2025年第2期673-684,共12页

为研究钻机钻进参数与围岩参数定量关系,实现冲击地压卸压钻进与预警评价同步,自主研发一套防冲钻机钻测智能化试验平台。该平台由智能钻测试验钻机、大尺度真三轴应力加载系统、计算机控制系统和其他辅助装置等组成。平台能够较好地还... 为研究钻机钻进参数与围岩参数定量关系,实现冲击地压卸压钻进与预警评价同步,自主研发一套防冲钻机钻测智能化试验平台。该平台由智能钻测试验钻机、大尺度真三轴应力加载系统、计算机控制系统和其他辅助装置等组成。平台能够较好地还原现场环境下的岩体力学参数与结构特征,实现随钻参数的实时测量与收集;利用该平台初步开展验证性试验。结果表明:真三轴应力加载系统通过电液伺服系统控制横向与竖向加载液压缸,实现大尺度试件的精确均匀真三轴加载,最大压力达6000kN,可真实再现千米深井围岩应力状态;智能钻测试验钻机在导轨式液压钻机基础上,设计新型高精度传感装置及信号传输模块,实现复杂工况下钻杆钻进过程中近钻头处随钻参数的实时测量与传输;计算机控制系统具有真三轴加载、钻机钻进控制、钻进参数收集等功能,实现钻进与参数采集同步;平台整体结构设计合理,操作简单。研发的试验平台可开展真三轴应力状态下大尺度试件钻进试验,对于研究建立钻机钻进参数与围岩参数定量关系,研发钻进过程中冲击危险性同步智能预警技术,实现围岩稳定性评估并进行同步预警等具有重要意义。 展开更多

关键词 试验平台 冲击地压 真三轴加载 随钻参数 实时测量

原文传递

重大滑坡预测预报研究进展与展望 被引量：25

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作者 唐辉明 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1-13,共13页

我国是世界上滑坡灾害最严重的国家之一,重大滑坡灾害严重威胁人民生命财产安全和国家重大战略实施。滑坡精准预测预报是防灾减灾的前提,也是亟待突破的世界性科学难题。以重大滑坡预测预报为目标,聚焦滑坡演化过程与物理力学机制核心... 我国是世界上滑坡灾害最严重的国家之一,重大滑坡灾害严重威胁人民生命财产安全和国家重大战略实施。滑坡精准预测预报是防灾减灾的前提,也是亟待突破的世界性科学难题。以重大滑坡预测预报为目标,聚焦滑坡演化过程与物理力学机制核心科学问题,凝炼了滑坡启滑关联机制、滑坡启滑物理力学机制、滑坡过程预测预报理论3个关键科学问题,提出了如下研究思路:以系统论、控制论和信息论为指导,依托大型野外试验场,采用现场原型试验与多场关联监测、大型物理模型试验、多场耦合模拟等技术手段,以滑坡孕育过程为基础,提出了重大滑坡的启滑分类;揭示锁固解锁型、静态液化型和动水驱动型滑坡启滑物理力学机制,建立相应的启滑判据;构建重大滑坡数值预报模式与实时预报平台,创立基于物理力学过程的滑坡预测预报理论。通过实施,可奠定上述3类滑坡预测预报的地质、力学与物理基础,引领重大滑坡预测预报研究,保障国家重大战略的顺利实施,契合国家防灾减灾重大需求。 展开更多

关键词 重大滑坡 演化过程 物理力学机制 启滑判据 预测预报

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波浪侵蚀诱发碎石土岸坡变形的模拟试验研究 被引量：1

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作者 王力 张晨宇 +1 位作者 王世梅 潘宇晨 《泥沙研究》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期45-52,共8页

波浪对岸坡的侵蚀不仅造成水土流失,甚至诱发塌岸和滑坡灾害发生。为探究波浪侵蚀对碎石土岸坡变形的影响,开展了波浪侵蚀岸坡的水槽试验,采用PIV技术对不同侵蚀阶段的岸坡位移进行定量处理,并利用ABAQUS中的“生死单元”功能模拟实现... 波浪对岸坡的侵蚀不仅造成水土流失,甚至诱发塌岸和滑坡灾害发生。为探究波浪侵蚀对碎石土岸坡变形的影响,开展了波浪侵蚀岸坡的水槽试验,采用PIV技术对不同侵蚀阶段的岸坡位移进行定量处理,并利用ABAQUS中的“生死单元”功能模拟实现不同阶段的岸坡前缘侵蚀,分析侵蚀进程对岸坡应力场和位移场的影响。研究结果表明:岸坡坡度越大、碎石含量越少,岸坡侵蚀速率越快;水槽试验和数值模拟均表明岸坡后部变形相较于前部变形小,且存在滞后现象,呈现牵引式变形的特征;侵蚀改变了岸坡前缘形态,导致上部土体产生卸荷效应,是岸坡变形的内在原因。 展开更多

关键词 碎石土岸坡 波浪侵蚀 卸荷效应 水槽试验 数值模拟

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岩体粗糙单裂隙非达西流动各向异性特性

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作者 朱寅斌 廖震 +2 位作者 李长冬 刘洪斌 姜茜慧 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第2期130-146,共17页

【目的】研究岩石粗糙单裂隙中发生的流体流动行为是全面了解裂隙网络渗流特性的基础。【方法】基于分形理论生成人工合成岩石裂隙,采用COMSOL Multiphysics软件开展渗流数值模拟研究;利用3D打印技术制备与数值模型具有相同几何特征的... 【目的】研究岩石粗糙单裂隙中发生的流体流动行为是全面了解裂隙网络渗流特性的基础。【方法】基于分形理论生成人工合成岩石裂隙,采用COMSOL Multiphysics软件开展渗流数值模拟研究;利用3D打印技术制备与数值模型具有相同几何特征的裂隙试样,并结合自主搭建的渗流实验装置开展一系列不同注入流量下的渗流试验,研究了不同注入方向对三维粗糙单裂隙非达西流动微观和宏观流动行为的影响。【结果和结论】结果表明:(1)不同注入方向条件下岩石裂隙表面粗糙度的差异会显著影响裂隙的渗流特性,在表面粗糙度更大的方向上流体流动阻力、流动路径迂曲度和非达西效应更大。(2)裂隙中涡旋区发育程度与表面粗糙度呈正相关,在表面粗糙度更大的注入方向上涡旋区的发育程度比表面粗糙度较小的注入方向上涡旋区发育程度更高。(3)Forchheimer方程在描述裂隙中的非达西流动时不能适用于整个雷诺数范围,只有在非达西流动充分发生时才能有足够的准确性。(4)裂隙表面粗糙度各向异性程度越大则裂隙在粗糙度更大的方向上越容易发生非达西流动,两个注入方向上的流动行为差异也越明显。(5)基于三维裂隙渗流模拟研究建立了裂隙临界雷诺数与表面粗糙度各向异性因子以及平均开度的定量化表征模型,并通过开展渗流试验验证了所建立模型的有效性。研究成果可为更全面研究粗糙裂隙中非达西流动行为的各向异性提供借鉴。 展开更多

关键词 岩石单裂隙 各向异性 非达西流动 数值模拟 渗流试验

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2025年西藏定日M_(S)6.8地震地表破裂与震害特征分析

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作者 邢珂 黎昊 +5 位作者 张乐乐 郁军建 彭一桂 彭博 向新建 窦杰 《安全与环境工程》 北大核心 2025年第2期20-30,共11页

2025年1月7日,西藏日喀则市定日县发生M_(S)6.8地震,震中位于藏南裂谷体系中的申扎-定结断裂带登么错(丁木错)断层附近,震源深度为10 km,是近十年来致灾最严重的中强震事件。为深入了解地震造成的地表破裂与震害特征,基于合成孔径雷达... 2025年1月7日,西藏日喀则市定日县发生M_(S)6.8地震,震中位于藏南裂谷体系中的申扎-定结断裂带登么错(丁木错)断层附近,震源深度为10 km,是近十年来致灾最严重的中强震事件。为深入了解地震造成的地表破裂与震害特征,基于合成孔径雷达差分干涉测量(differential InSAR,D-InSAR)技术,利用Sentinel-1降轨数据,通过地理编码获取定日地震同震形变场,对发震断层进行滑动分布反演,并结合无人机正射影像与野外勘察资料,开展震后地表破裂分布规律与震害特征分析。结果表明:沿LOS(line-of-sight,视线)向形变特征,震区最大沉降量和最大隆升量分别为0.65 m和0.75 m,东侧以隆升为主,西侧形变的影响范围显著大于东侧,地表破裂集中发生在登么错断裂西侧上盘区域;反演结果显示,发震断层具有高角度正断特征,滑动集中在地下0~14 km深度范围,在2~3 km深度处出现最大滑动量约为2.74 m,滑动矢量分析显示,断裂错动以正断运动为主;正射影像显示,地表破裂呈南北向2段展布,破裂长度为50~80 km,震中东南侧、登么错东岸以及尼辖拉昂水库以北地表破裂最为严重,地表裂缝宽度为0.1~4 m,台阶高度为0.1~2 m,最大位错地表破裂深度约为2~4 m。通过地球物理反演并融合多源遥感数据综合分析发现,本次地震的发震断层为登么错断裂,沿地表破裂带,地震造成了严重的房屋破坏、道路破坏,并诱发了崩塌、落石等次生灾害。系统分析地表破裂与震害特征,对完善青藏高原地震灾害评估体系具有重要意义。 展开更多

关键词 M_(S)6.8地震 合成孔径雷达差分干涉测量(D-InSAR) 地表破裂 断层滑动分布反演 震害特征

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粗糙岩石单裂隙非达西流动的试验和数值模拟研究 被引量：7

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作者 朱寅斌 李长冬 +3 位作者 周佳庆 项林语 余海兵 陈文强 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1278-1284,共7页

采用3D雕刻方式制作了一批具有特定粗糙度的砂岩裂隙样品,结合自行设计的可定量调整粗糙岩石单裂隙开度的装置,实现了在试验中对岩石单裂隙试样开度和表面粗糙度的定量化控制。开展一系列不同流量下的渗流试验,研究了平均开度和表面粗... 采用3D雕刻方式制作了一批具有特定粗糙度的砂岩裂隙样品,结合自行设计的可定量调整粗糙岩石单裂隙开度的装置,实现了在试验中对岩石单裂隙试样开度和表面粗糙度的定量化控制。开展一系列不同流量下的渗流试验,研究了平均开度和表面粗糙度对粗糙岩石单裂隙非达西流动的影响。结果表明Forchheimer方程可以准确的描述裂隙中流体流量与压力梯度间的非线性关系。分形维数是表征岩石裂隙表面粗糙度的有效参数,其增大主要导致裂隙的曲折程度增大而使流动路径变得更复杂,从而促进非达西流动的发生。建立了惯性渗透率与平均开度和分形维数之间的经验定量化模型,通过直接求解Navier-Stokes方程来开展三维粗糙单裂隙渗流模拟,验证了所建立模型的准确性和所开展渗流试验的可靠性。粗糙岩石单裂隙的平均开度越小、表面粗糙度越大则所建立的经验定量化模型预测的结果就越精确。 展开更多

关键词 粗糙岩石单裂隙 非达西流动 渗流试验 数值模拟 开度尺寸 表面粗糙度

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离子型土壤固化剂改性淤泥排水固结试验研究 被引量：7

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作者 郑洁 李行祖 王菁莪 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期56-63,共8页

通过自主研制的真空预压与堆载预压模拟试验装置,对原状淤泥土样品与不同浓度离子型土壤固化剂(ISS)改性淤泥土样品开展了排水固结模拟试验,结合改性前后淤泥土样品的阳离子交换量、塑性指数和渗透系数变化数据,探讨了ISS改性淤泥加速... 通过自主研制的真空预压与堆载预压模拟试验装置,对原状淤泥土样品与不同浓度离子型土壤固化剂(ISS)改性淤泥土样品开展了排水固结模拟试验,结合改性前后淤泥土样品的阳离子交换量、塑性指数和渗透系数变化数据,探讨了ISS改性淤泥加速排水固结过程的机理。试验结果表明:与原状淤泥土样品相比,经ISS改性后淤泥土样品的排水固结速度加快64.7%,最终固结沉降量增大13.4%,阳离子交换量降低66%,塑性指数下降38%,渗透系数提高2个数量级;ISS改性淤泥加速排水固结过程的机理包括两个方面,一是ISS的作用使土颗粒表面结合水量降低,黏滞性水膜减薄,转换为更容易排出土体的毛细水及自由水;二是土颗粒表面结合水膜减薄使大部分封闭的无效孔隙开放连通,成为有效的渗流通道,显著提高了土体的渗透性。 展开更多

关键词 改性淤泥 离子型土壤固化剂 真空预压 堆载预压 排水固结试验

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干湿循环作用下白鹤滩小坝组红层砂岩强度特性与结构损伤研究 被引量：7

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作者 于越 李长冬 +2 位作者 洪望兵 孟杰 付国斌 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期24-32,54,共10页

针对库岸消落带岩石长期处于干湿循环状态导致岩石劣化损伤威胁库岸稳定的工程问题,以白鹤滩水电站库区小坝组红层砂岩为研究对象,对不同干湿循环次数下“自然浸水”和“真空吸水”两种饱水方式的小坝组砂岩岩样进行单轴压缩试验、吸水... 针对库岸消落带岩石长期处于干湿循环状态导致岩石劣化损伤威胁库岸稳定的工程问题,以白鹤滩水电站库区小坝组红层砂岩为研究对象,对不同干湿循环次数下“自然浸水”和“真空吸水”两种饱水方式的小坝组砂岩岩样进行单轴压缩试验、吸水试验、CT扫描试验、波速试验,研究了干湿循环作用下小坝组砂岩力学特性、空隙特性及损伤特性的变化规律。结果表明:干湿循环次数n相同条件下真空吸水砂岩岩样的强度参数普遍低于自然浸水砂岩岩样,砂岩的单轴抗压强度σ_(c)在干湿循环次数n为10~15次之间出现拐点;小坝组砂岩的总开空隙率n_(0)、大开空隙率n_(b)与n呈线性关系,大开空隙在砂岩强度劣化中起主要作用;随干湿循环的进行小坝组砂岩单轴抗压破裂面的分形维数增大;小坝组砂岩的纵波波速v_(p)、横波波速v_(s)与n的变化规律和σ_(c)与n的变化规律呈现出一致性,真空吸水加速,加深了砂岩强度劣化;定义了小坝组砂岩的纵向和横向损伤变量,干湿循环作用对砂岩的纵向损伤大于横向损伤。该研究结果可为白鹤滩大型水电工程库岸消落带岩体差异风化和岩体稳定性评价提供依据。 展开更多

关键词 小坝组红层砂岩 干湿循环 单轴抗压强度 空隙率 损伤变量

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块体稳定分析中传统赤平投影与全空间赤平投影对比研究 被引量：10

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作者 张奇华 胡惠华 +1 位作者 张煜 赵雪莲 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1148-1155,共8页

工程地质分析中大量采用的极射赤平投影是半球投影:将三维空间的平面和直线投影到赤道圆内的一段圆弧或一个点。通过分析多组结构面在赤道圆内的投影弧交点与临空面投影弧的相对位置关系,判断能否形成不稳定块体。然而,这类分析判断缺... 工程地质分析中大量采用的极射赤平投影是半球投影:将三维空间的平面和直线投影到赤道圆内的一段圆弧或一个点。通过分析多组结构面在赤道圆内的投影弧交点与临空面投影弧的相对位置关系,判断能否形成不稳定块体。然而,这类分析判断缺乏严格的理论依据。块体理论中的全空间赤平投影,将整个平面及面的上半空间和下半空间均投影到赤道面上,通过分析多组结构面投影形成的节理锥和临空面投影圆的相对位置关系,判断块体的可动性和失稳模式,其理论依据是完备的、准确的。通过构造算例,指出“工程地质手册”和“水利水电工程边坡设计规范”中采用传统赤平投影进行边坡稳定分析时可能存在的不足,并揭示了其原因。并且,通过全空间赤平投影,展示了节理锥的连续变化及其意义,分析了扁平或尖长块体的投影区特征。最后讨论了全空间赤平投影的优势,及其简单易用、适合推广的特点。 展开更多

关键词 极射赤平投影 全空间赤平投影 岩质边坡 失稳模式 块体理论

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