滚石灾害防治方法浅析

随着人类活动的广度和力度不断加大,多山地带的滚石问题越来越突出,致使有关滚石灾害及其防治方法的研究也逐步得到重视。总体而言,滚石灾害的防治方法可分为主动防护和被动防护两大类,可应用于不同的滚石灾害环境。对各类滚石灾害防治方法进行简单介绍之后,作者分析了各方法的应用范围和适用条件。     

基于碰撞模型的斜坡滚石颗粒速度预测

滑坡滚石灾害是西部山区常见的地质灾害类型,具有突发性和随机性强的特点,是山区地质灾害预测和防治工作的重点和难点.本文基于颗粒接触理论,考虑影响斜坡滚石碰撞过程中的随机因素,建立了用于预测斜坡滚石颗粒碰撞后速度的理论模型.根据冲量及冲量矩定理建立滚石颗粒碰撞基本方程,得到斜坡滚石颗粒碰撞后反弹速度的解析解.结果表明:斜坡滚石碰撞后反弹速度的解析解包含了坡角、坡体上被碰颗粒速度以及角度、入射速度和角度以及撞击角度等随机因素;当考虑入射滚石颗粒与坡体上被碰颗粒的撞击角度变化时,模型预测结果与试验结果吻合较好;本文进一步预测了滚石颗粒碰撞后颗粒反弹线速度和角度以及反弹旋转角速度的概率分布情况.结果显示,反弹颗粒速度和角度以及反弹旋转角速度的概率分布均服从高斯分布;当坡体上被碰颗粒速度和坡角发生变化时,其对反弹颗粒速度和角度以及反弹旋转角速度概率分布定性上没有影响,但是对概率分布的中心参数有显著影响.     

基于碰撞模型的斜坡滚石颗粒速度预测

滑坡滚石灾害是西部山区常见的地质灾害类型,具有突发性和随机性强的特点,是山区地质灾害预测和防治工作的重点和难点. 本文基于颗粒接触理论,考虑影响斜坡滚石碰撞过程中的随机因素,建立了用于预测斜坡滚石颗粒碰撞后速度的理论模型. 根据冲量及冲量矩定理建立滚石颗粒碰撞基本方程,得到斜坡滚石颗粒碰撞后反弹速度的解析解. 结果表明:斜坡滚石碰撞后反弹速度的解析解包含了坡角、坡体上被碰颗粒速度以及角度、入射速度和角度以及撞击角度等随机因素;当考虑入射滚石颗粒与坡体上被碰颗粒的撞击角度变化时,模型预测结果与试验结果吻合较好;本文进一步预测了滚石颗粒碰撞后颗粒反弹线速度和角度以及反弹旋转角速度的概率分布情况. 结果显示,反弹颗粒速度和角度以及反弹旋转角速度的概率分布均服从高斯分布;当坡体上被碰颗粒速度和坡角发生变化时,其对反弹颗粒速度和角度以及反弹旋转角速度概率分布定性上没有影响,但是对概率分布的中心参数有显著影响.      

基于理想弹塑性假定的滚石冲击力计算方法研究

通过常规方法所得的滚石冲击力计算结果远大于实际工况,为提升工程设计的经济性,以悬臂梁和简支梁两种结构为代表,推导了考虑材料弹塑性特性的冲击力计算方法。采用能量守恒定律将滚石冲击-结构受荷的能量转换过程按阶段进行了分解,计算了结构受荷后的最大压入变形,并推导出滚石最大冲击力,最后引入工程实例,与LS-DYNA数值计算结果对比,发现:与Hertz弹性接触理论、《规范》推荐的计算方法相比,弹塑性修正解更接近实际工况。     

环境与灾害中的流体力学问题

本文从流体力学角度简要介绍了洪水灾害、风灾、火灾、环境污染及环境生态方面的情况,叙述了减轻灾害的措施和效果,谈到了有关的研究课题.     

山西清徐县地裂缝灾害现状及类型分析

研究了山西省清徐县平泉村—武家坡村地裂缝地质灾害的现状和主要特征。清徐县平泉村至武家坡村等7个村庄自2002年春天出现地裂缝以来,其灾害呈现日趋加重的趋势,给当地村民的生产及生活带来了极大影响。经过对平泉村至武家坡村地裂缝的现场实地调查,认为清徐县平泉村-武家坡村地裂缝的分布情况复杂,影响带的宽度从3m左右到100多米不等,凡位于地裂缝带内的大部分建筑物都遭到了破坏。地裂缝带内的地面变形形式有陡降型和缓降型两类,其中位于陡降型变形带上的建筑物破坏最为严重。地裂缝引起建筑物的破坏主要有墙体开裂、地面倾斜、地基下沉、楼梯断裂、门窗变形等多种形式。清徐地裂缝目前仍处于活动阶段,这种活动趋势还将持续一段时间,建议地裂缝带内的村民应尽快搬迁,并限制其在地裂缝带内的工程活动,以免造成更大的损失。     

矿产资源开发与泥石流灾害及其防治对策

由于掠夺式开采以及环境保护滞后于经济发展,我国矿产资源开发利用产生了比较严重的环境问题。本文在分析我国矿山人为泥石流灾害状况的基础上,提出了改善生态环境保护与重建的法治建设环境,加大矿山生态环境保护的监督管理力度,并具体提出了矿山人为泥石流灾害预防和工程治理的措施。     

台风灾害快速评估信息系统设计与开发

以台风综合强度指数和台风风场模型的理论为基础,采用C#＋ArcEngine技术进行二次开发,设计并开发了一套以台风综合强度和影响范围评估为主要功能的台风灾害快速评估系统.提出了一种更全面的台风致灾因子危险性评估方法,以期为台风灾害风险评估提供基础.     

环境、灾害和力学

环境保护和减轻灾害是人类所面临的主要问题的两个侧面.前者是保护自然界免遭人类的破坏;后者则是保护人类免遭自然界的危害.这正是工程界和力学界所肩负的共同使命.环境工程力学和防灾工程力学作为工程力学的分支面对许多复杂的实际问题的挑战.特别是在地震地面运动和风对结构物的作用这两个很基本的方面,人们的认识还有待于深入.     

临汾地面沉降数值模拟及其与地裂缝灾害关系研究

临汾市区是继西安、大同等地区之后又一地裂缝灾害比较严重的地区, 已经严重影响着临汾市经济的可持续性发展。经研究表明, 地下水超采为影响该区地裂缝灾害的第二大因子, 它是通过地面沉降来促使地裂缝的形成和发展。本文通过对临汾市区地面沉降进行数值模拟, 总结出了地面沉降的变化规律。分析认为, 地裂缝灾害的易出现部位为沉降梯度陡变带, 即沉降梯度最大处。     

岩石分级的理论与实践

本文在介绍国际上的两个分级系统和国内的三个单项岩石分级及岩石三性综合分级的基础上，结合实例阐述了岩石分级理论和应用的新进展，并进一步讨论了岩石分级课题在深度和广度两个方面扩展的问题。     

转折型沟谷对地震崩塌体块石拦截效果分析

在现场调查和统计的基础上,分析了青川县东河口地震型崩塌体200余块块石沿转折型沟谷的分布特征和各不同体积组块石的分布特征。提出块石拦截率概念,并据此从数量和体积2个角度定量分析了沟谷拐弯段对块石的拦截效果。分析认为:转折型沟谷在控制块石的运移方面具有积极作用; 相比小体积块石,沟谷拐弯段对大体积块石具有更好的拦截效果; 从数量上来看,沟谷内靠近崩塌堆积体后壁的拐弯拦截块石相对较少。本文的分析思路及方法为认识和研究转折型构筑物及其拐弯在控制崩塌体运移等方面提供参考,所得结论为人类防治崩塌灾害等方面提供借鉴。     

地震CT勘探原理及其在公路隧道病害诊断中的应用

地震CT勘探是一种新的地球物理方法。具有分辨率高、可靠性强、信息量大、图象直观的特点。可以广泛地用于线路、场地、隧道、边坡等项目的工程地质勘查和病害诊断。在元磨高速公路芭蕉箐隧道的地质病害诊断中应用地震CT进行勘探,取得了良好的效果。     

论地质灾害防治工程的地质观与工程观

概括前人的经验, 结合作者个人的实践, 本文较详细地讨论了地质灾害防治工程的地质观念与工程观念。提出地质观的核心问题是地质灾害体的变形破坏力学机理分析, 工程观观与工程观运用的最佳耦合。文中还讨论了超前预测的作用, 监测反馈与工程效果检验的关系, 以及地质工程师与设计工程师的关系等, 最后以链子崖危岩体防治工程为例进行了说明。     

岩爆与围岩分类

岩爆是高地应力条件下完整脆性硬质围岩失稳的一种表现型式,岩爆烈度如何影响围岩类别尚不清楚,探索岩爆与围岩分类的关系,对准确判别高地应力条件下的围岩类别有着重要意义。本文以某深埋隧洞围岩分类为依据,对我国水利水电地下洞室围岩分类中岩爆烈度与围岩类别的关系、岩爆判别指标的选取等问题进行了探讨。     

汶川地震后四川省巴州区地质灾害特征研究

5•12汶川大地震震后,对四川省巴州区次生地质灾害应急调查表明,地质构造和地形地貌是巴州区地质灾害形成的主导因素,降雨是地质灾害的主要诱发因素。巴州区主要的地质灾害类型为崩塌和滑坡,其中崩塌的危害性较大。现场调查表明,巴州区崩塌地质灾害类型以岩质崩塌为主,滑坡地质灾害类型以残积层滑坡为主,主要分布在构造侵蚀中低山和侵蚀剥蚀桌状低山地貌区。5•12汶川地震对潜在的崩塌危岩体的稳定性有不良的影响。     

岩体力学中流变与断裂的耦合作用

本文首先分析含Ｉ型裂纹岩石的流变断裂特性，提出了Ⅰ型裂纹流变断裂初度的三个阈值；然后应用断裂力学和粘塑性理论。得出了具有屈服、蠕变和Ⅱ型裂纹扩展等物理力学特性的岩体隧洞的衬砌与围岩应力的解析表达式。     

岩石质量定量描述研究现状及趋向

结构面的存在破坏了岩石的完整性。定量描述结构面引起的岩石质量恶化程度是工程岩体勘测和设计的前提。本文评述了国内外岩石质量的定量描述方法，并指出今后的发展趋向。