含水率对分散性土抗剪强度特性影响的微观解释     

陈剑平  刘经  王清  韩岩  王加奇  李兴华 《吉林大学学报(地球科学版)》2021,51(3):792-803

分散性土作为一种水敏性特殊土,具有遇水失稳解体的特性,该特性对水利和岩土工程极为不利。为了加强分散性土力学强度及力学强度影响机理方面的研究,以吉林西部乾安地区分散性土为研究对象,通过直接剪切试验和扫描电子显微镜（SEM）分别对不同含水率（5.0%~24.0%）的重塑试样的抗剪强度（垂直压力50、100、200和300 kPa）和微观结构进行测试与观察。结果表明：1）含水率的增加会导致剪应力-剪切位移曲线从应变软化向应变硬化转变,过渡区间为8.0%~11.0%,转变优先出现在高垂直压力下。2）随含水率的增加,内聚力总体呈下降趋势,拐点含水率分别为17.0%和23.0%,内摩擦角则表现出减小—增大—减小的规律,拐点含水率分别为11.0%和17.0%;内聚力的变化受盐分赋存状态和含水率共同作用,内摩擦角的变化受内聚力和黏滞阻力共同影响。3）在Na⁺作用下,随含水率的升高,黏粒结合水膜迅速增厚,结构单元体逐渐解体,颗粒的胶结作用逐渐减弱;结构单元体由大颗粒向小颗粒转变,土体孔隙由大孔隙向小孔隙发展。4） SEM图像定量分析提取到的土颗粒结构单元体形态参数与抗剪强度表现出良好的相关性（显著性水平p<0.05）,表明抗剪强度的降低是含水率引起分散性土微观结构单元体变化的宏观表现。  相似文献   

二密滑坡形成机制     

徐黎明  王清  陈剑平  栾海  周福军 《吉林大学学报(地球科学版)》2012,42(4):1104-1111

二密滑坡原是稳定的古滑坡体。由于不合理的人为开挖路基、降雨和地下水等因素,诱使古滑坡体重新滑动,影响高速公路的正常施工和人们的安全。通过现场调查、钻探、物探等勘察手段,查明了滑坡区的地形地貌、地层岩性和物质结构;根据所得地质资料确定了滑动面所在位置,计算其稳定性,重点分析该滑坡的形成机制。经过数值分析得出,在古滑坡体下部开挖路基是此滑坡形成的主要原因。目前此滑坡处于挤压-初滑阶段,需及时采取有效的综合措施进行治理。  相似文献   

乌东德地区泥石流危险范围预测模型     

张晨  陈剑平  王清  谷复光  张文 《吉林大学学报(地球科学版)》2010,40(6):1365-1370

为了更加客观、准确地预测泥石流的危险范围,在前人研究经验和大量野外考察的基础上,选取多项泥石流重要影响因素,对乌东德地区上百条泥石流按照其堆积区规模分组进行多元回归分析,得到不同类型泥石流中各影响因素对堆积区形态参数的预测模型。通过不断改变步长的方式搜索适用于一个地区泥石流危险范围预测的数学模型,运用计算机搜索大量可能的数学模型,通过平均误差计算比较得到最优预测模型。将该方法和文献[3]的逐步回归分析方法一起应用到乌东德地区的实例上进行验证,预测结果显示,后者得到的误差要比本文方法计算的误差大很多,本文方法的预测误差为6.7%～9.2%,文献[3]方法的预测误差为10.5%～29.6%。  相似文献   

隧道超欠挖断面轮廓分形特征     

肖云华  陈剑平  张鹏  张丽 《吉林大学学报(地球科学版)》2010,40(1):153-158

对于极不规则的隧道围岩超欠挖轮廓,分形几何无疑是一个新思路。在测量数据的基础上,应用分形几何来定量描述围岩超欠挖轮廓线,表明隧道各类围岩的超欠挖曲线具有自相似性。在此基础上,进一步分析了各类围岩超欠挖曲线的分形维数与围岩类别之间的关系。研究表明,隧道围岩超欠挖曲线分形维数能较为直观地反映围岩类别,但其并不随着围岩类别的变化而呈线性变化;对于洞径一定的隧道,围岩超欠挖曲线的分形维数更能反映岩体结构和洞轴线之间的关系,这为准确预测掌子面前方围岩超欠挖情况奠定了理论基础。  相似文献   

变尺度混沌优化算法在二密滑坡锚固方案优化设计中的应用     

周福军  陈剑平  栾海  徐黎明  牛岑岑 《吉林大学学报(地球科学版)》2013,43(1):192-198

滑坡治理是一个复杂的非线性问题,影响因素众多,各个因素之间相互制约。传统滑坡支护治理方案存在不同程度的浪费,有必要进行方案细部结构的优化设计。基于退火策略变尺度混沌优化算法,对二密滑坡锚固支护方案的锚索结构进行细部优化设计。针对锚固方案,选取锚索布设道数、锚索水平间距、锚索钢绞线根数、锚索锚固角、锚固孔径5个因素作为优化设计变量,以工程造价作为优化目标,同时保证滑坡稳定安全,进行方案优化分析。经过优化后的设计方案造价比规范法设计方案的造价减少33.17%,并且采用优化的支护方案锚固后的滑坡体稳定系数提高,潜在滑动面稳定系数提高3.31％。经过比较分析,混沌优化设计方案更加科学、合理、经济、安全。  相似文献   

基于突变理论的滑坡危险性评价     

宋盛渊  王清  潘玉珍  陈剑平  项良俊 《岩土力学》2014,35(Z2):422-428

滑坡危险性评价与预测是滑坡灾害防治中的首要任务,科学合理地评价滑坡危险性十分重要。以岩桑树水电站库区发育的潜在滑坡为例,据其特有的地质环境条件,选取坡体风化程度、斜坡坡度等9个影响因素作为滑坡危险性评价的指标,并建立分级标准将滑坡危险性分为轻度危险、中度危险、重度危险和极度危险4个等级。将突变理论运用到滑坡危险性评价中,从而建立了新的稳定性评判模型。基于突变级数法的滑坡危险性评价方法,综合考虑了各评价指标间的相关性,真实地描绘了滑坡系统的内在机制。实例分析结果表明,该方法评判结果准确率高,可为滑坡的防治提供依据。  相似文献   

基于人工蜂群算法的岩体结构面多参数优势分组研究     

宋腾蛟  陈剑平  张文  项良俊  杨俊辉 《岩土力学》2015,36(3):861-868

岩体结构面优势分组是研究岩体力学性质与水力特性的基础,通常的分析方法是只根据产状进行划分。鉴于结构面其他特征对岩体力学性质的重要影响,考虑结构面倾向、倾角、迹长、张开度、表面形态5个特征参数,提出了基于人工蜂群算法的岩体结构面多参数优势分组方法。以样本总体离差平方和为目标函数,建立岩体结构面多参数优势分组的数学模型,应用人工蜂群优化算法求解,以目标函数值最小时的解作为聚类中心,并自动确定分组边界。对人工生成的结构面数据的计算结果验证了该方法的正确性,该方法的求解精度是令人满意的。最后,将该方法应用于怒江松塔水电站坝址区岩体结构面多参数优势组的划分,得到了较为合理的分组结果,进一步验证了此方法具有较高的运行效率与工程实用性。  相似文献   

广州大学城软土的工程地质性质统计分析     

阙金声  陈剑平  石丙飞 《煤田地质与勘探》2007,35(1):49-52

通过对广州大学城软土样基本物理力学指标的室内试验和原位测试数据的数理统计分析,获得了软土的物理力学参数统计值,进而获得了大学城软土的工程地质特性。应用最小二乘法对软土的物理力学指标进行了线性回归分析,得到了指标间的线性相关方程,并应用相关系数的方法来检验相关的显著性程度。统计回归分析成果可为软土物理力学指标间的相互估算做参考,也可为相关规范的修订提供依据。   相似文献   

横断山板块缝合带构造剥蚀重力型堆积特征     

陈剑平 《工程地质学报》2022,30(6):1819-1830

区域山体稳定性是刘国昌先生于20世纪60年代提出区域工程地质学的内容之一,区域山体稳定性的问题受两个区域性要素的控制,即区域稳定性工程地质的区域性与地带性要素。本文以横断山区板块缝合带构造剥蚀重力型堆积特征为主要研究对象,说明区域稳定性工程地质区域性要素与横断山区铅直地带性要素对区域山体稳定性的影响。并且进一步论述了河床深厚覆盖层具有全球性特征,及其与冰期海平面下降以及区域地壳隆升两者之间的关系。  相似文献   

基于联系期望的库岸泥石流危险性评价以乌东德库区为例     

宋盛渊  潘玉珍  陈剑平  王清  曹琛  阮云凯 《工程地质学报》2015,23(4):719-724

库岸泥石流危险性评价, 受具有随机性、非线性与未确知性特点的诸多因素的影响与控制, 是一个极其复杂的难题。以金沙江下游乌东德库区为例, 据其特有的地质环境条件, 选取爆发历史、地质条件、地形条件、诱发因素共4类10种泥石流影响因子, 并建立分级标准将库岸泥石流危险性分为4个等级:极度危险、高度危险、中度危险、轻度危险。应用集对分析理论分析利用区间数表示的泥石流影响因子, 建立了基于联系期望概念的库岸泥石流危险性评价新模型, 可统一分析泥石流危险性评价指标的区间形式及演化态势。实例分析结果表明, 该方法评判结果可靠, 且能简化区间数关系的分析过程。  相似文献