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循环荷载作用下黄土边坡变形研究

岩石力学与工程学报 2009年第A1期28卷 3156-3162页

作者：谷天峰王家鼎任权杨喆郭乐西北大学地质学系陕西西安710069 西北大学大陆动力学国家重点实验室陕西西安710069

通过室内不排水动三轴试验,研究列车循环荷载长期作用下,Q3黄土的动强度以及动应力–动应变关系。结果表明,Q3黄土动应变随动应力及振动次数的增加而增大,动弹性模量随动应变增大逐渐减小,动强度随循环次数的增加而降低。在此基础上,建... 详细信息

通过室内不排水动三轴试验,研究列车循环荷载长期作用下,Q3黄土的动强度以及动应力–动应变关系。结果表明,Q3黄土动应变随动应力及振动次数的增加而增大,动弹性模量随动应变增大逐渐减小,动强度随循环次数的增加而降低。在此基础上,建立黄土边坡的动力分析模型,分析机车振动荷载作用下边坡的变形规律。结果表明,边坡位移随时间的增大而增大,下边坡的变形量要远远大于上边坡的变形量,边坡位移表现为一个非稳定的变形过程;由于机车荷载的作用,黄土的动强度下降,从而造成边坡的稳定性降低,相对于上边坡而言,下边坡更易失稳。

关键词：边坡工程循环荷载黄土边坡数值分析

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GIS在咸阳城市土地工程能力评价中的应用

西北大学学报（自然科学版） 2004年第4期34卷 473-477页

作者：谷天峰王家鼎西北大学城市与资源学系陕西西安710069 西北大学地质学系大陆动力学教育部重点实验室陕西西安710069

目的　对城市土地工程能力进行评价,从而使城市规划、建设等决策行为更趋合理。方法　在咸阳城市工程地质条件分析的基础上,利用大量调查统计资料,进行了土地工程能力的经济评价,利用GIS强大的空间分析和处理功能,构建出土地工程评价的... 详细信息

目的　对城市土地工程能力进行评价,从而使城市规划、建设等决策行为更趋合理。方法　在咸阳城市工程地质条件分析的基础上,利用大量调查统计资料,进行了土地工程能力的经济评价,利用GIS强大的空间分析和处理功能,构建出土地工程评价的多元信息叠加模型,编制了咸阳城市土地工程能力系列图,建立了土地工程能力信息系统。结果　利用该系统所编制的咸阳城市工程能力系列图符合咸阳市的实际情况,并与前人所编制的图件结果一致,但精度更高。结论　所有图形数据的采集、分析、处理过程均在同一系统中完成,充分利用了现有资料,避免了因数据交换产生的误差,节约了系统开发周期和成本,适用于中小城市土地工程能力评价。

关键词：土地工程能力 GIS 地质环境咸阳城市

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基于斜坡单元的区域斜坡稳定性评价方法

地理科学 2013年第11期33卷 1400-1405页

作者：谷天峰王家鼎付新平西北大学地质系大陆动力学国家重点实验室陕西西安710069 中交通力建设股份有限公司陕西西安710075 铁道第三勘察设计院集团有限公司天津300142

为对大范围区域斜坡的稳定性进行有效、定量的评价,提出一个耦合二维力学分析模型的区域斜坡稳定性评价方法。选择宝鸡市金台区的一段黄土沟谷作为研究区,对文章提出的方法进行验证。首先,利用GIS实现斜坡单元的划分;然后,利用钻探及调... 详细信息

为对大范围区域斜坡的稳定性进行有效、定量的评价,提出一个耦合二维力学分析模型的区域斜坡稳定性评价方法。选择宝鸡市金台区的一段黄土沟谷作为研究区,对文章提出的方法进行验证。首先,利用GIS实现斜坡单元的划分;然后,利用钻探及调查得到的地层数据形成区域的多层Grid模型;在此基础上,开发程序,完成计算剖面生成、滑面搜索、稳定性评价等工作;最后,根据各单元的稳定性系数,生成区域斜坡稳定性分区图。这种方法以二维极限平衡方法为基础,即可得到研究区域的二维安全系数分布图,又可求得最危险滑动面的位置和规模。

关键词：黄土滑坡稳定性分析 GIS

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高速铁路路基黄土滑移变形的动力数值模拟

水文地质工程地质 2008年第5期35卷 19-23,40页

作者：王家鼎谷天峰任权西北大学地质系大陆动力学国家重点实验室西安710069

以郑(州)-西(安)高速铁路为例,选择典型路段(华阴、潼关、灵宝和偃师等),采集大量原状黄土样品,进行动三轴试验,获得一系列黄土动力学参数,如动弹模、动阻尼、残余应变等,进而建立高速铁路黄土路基动力学数值模型。按该线路地震危险性... 详细信息

以郑(州)-西(安)高速铁路为例,选择典型路段(华阴、潼关、灵宝和偃师等),采集大量原状黄土样品,进行动三轴试验,获得一系列黄土动力学参数,如动弹模、动阻尼、残余应变等,进而建立高速铁路黄土路基动力学数值模型。按该线路地震危险性分析结果,合成8条人工地震波(50年10%和2%的超越概率水平),输入该动力学模型中进行计算。结果表明:黄土路基的横向和纵向变形都随着地震力的增大而增大,从而导致黄土滑移和震陷,这与现场激振试验及动三轴震陷试验结果基本一致。该结果为郑西高速铁路抗震陷和抗滑移设计提供了重要依据,并提出了切实可行的黄土抗震陷和滑移地基处理措施,已应用于该高速铁路的设计与施工中。

关键词：高速铁路黄土路基滑移震陷动力数值模拟

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永靖非饱和黄土抗剪强度试验研究

水文地质工程地质 2015年第6期42卷 103-107,113页

作者：郭倩怡谷天峰吴熠哲西北大学地质学系/大陆动力学重点实验室陕西西安710069

以甘肃省永靖非饱和马兰黄土为研究对象,利用非饱和直剪仪对研究区不扰动黄土进行控制基质吸力和净竖向压力为常数的固结慢剪试验,得到了不同基质吸力和净竖向压力下的非饱和黄土抗剪强度,分析探讨了非饱和黄土抗剪强度与基质吸力的关... 详细信息

以甘肃省永靖非饱和马兰黄土为研究对象,利用非饱和直剪仪对研究区不扰动黄土进行控制基质吸力和净竖向压力为常数的固结慢剪试验,得到了不同基质吸力和净竖向压力下的非饱和黄土抗剪强度,分析探讨了非饱和黄土抗剪强度与基质吸力的关系。结果表明:随着基质吸力的增加,土体的抗剪强度增大,其中黏聚力c随基质吸力呈线性增长,而内摩擦角随基质吸力变化很小,且在本次试验控制的吸力范围内研究区非饱和黄土φb可近似为一常数并小于内摩擦角,说明在该范围内研究区非饱和原状黄土的抗剪强度随着基质吸力以一恒定的斜率持续增长。

关键词：非饱和黄土抗剪强度基质吸力

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列车长持时振动引起黄土滑坡微结构变化研究

水文地质工程地质 2013年第4期40卷 117-120页

作者：任权王家鼎谷天峰高建勋西北大学地质学系/大陆动力学国家重点实验室陕西西安710069 陕西省交通规划设计研究院陕西西安710068

通过研究不同试验条件下黄土滑坡滑带土孔隙定向性的变化特征,研究列车振动对黄土滑坡产生的诱发作用。结果表明:滑带黄土承受动荷载作用后,结构发生明显变化,孔隙破碎严重,其结构形态从圆形或椭圆形向长条形变化且呈一定的定向性,从而... 详细信息

通过研究不同试验条件下黄土滑坡滑带土孔隙定向性的变化特征,研究列车振动对黄土滑坡产生的诱发作用。结果表明:滑带黄土承受动荷载作用后,结构发生明显变化,孔隙破碎严重,其结构形态从圆形或椭圆形向长条形变化且呈一定的定向性,从而造成土体压密。在此基础之上,提出一种列车长持时振动荷载下的黄土滑坡形成机理。

关键词：黄土滑坡振动荷载孔隙结构机理

“科教融合,思政贯穿”的教学模式探索与实践——以西北大学“支挡结构”课程为例

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中国地质教育 2022年第3期31卷 49-53页

作者：王新刚封从军连宝琴谷天峰西北大学地质学系陕西西安710069 西北大学大陆动力学国家重点实验室陕西西安710069

科研与教学是高等院校的两个重要任务,而教学不仅仅是简单的知识灌输,更需要的是培养学生正确的价值观。针对教学目标及教学改革中存在的问题,以西北大学地质工程本科专业“支挡结构”课程教学为例,通过在课程教学环节中引入科研案例、... 详细信息

科研与教学是高等院校的两个重要任务,而教学不仅仅是简单的知识灌输,更需要的是培养学生正确的价值观。针对教学目标及教学改革中存在的问题,以西北大学地质工程本科专业“支挡结构”课程教学为例,通过在课程教学环节中引入科研案例、教师科研成果和野外科研实践等方式,尝试教学中培养学生的科学思维和兴趣以及科研创新意识,使科教融合理念促进教学,并充分挖掘地质工程专业的思政教育元素,探索性地将思政教育贯穿到相关教学内容中,最终形成“科教融合,思政贯穿”的教学模式,以期为地质类相关课程的教学提供借鉴。

关键词：科教融合思政教育教学改革地质工程

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三趾马红土中石楼隧道的工程稳定性初步研究

水文地质工程地质 2014年第1期41卷 54-60页

作者：王建斌王家鼎谷天峰王庆满郭明西北大学大陆动力学国家重点实验室陕西西安710069 机械工业勘查设计研究院陕西西安710043 中铁十七局集团有限公司山西太原030006

三趾马红土中石楼隧道4km洞身位于地下水位线以下,围岩极易产生过大变形甚至失稳破坏。通过原位大剪试验,探讨围岩剪应力与剪切位移的变化规律,并得出C、φ值。在此基础上,建立石楼隧道有限元数值模型,分析施工过程中拱顶沉降、水平收... 详细信息

三趾马红土中石楼隧道4km洞身位于地下水位线以下,围岩极易产生过大变形甚至失稳破坏。通过原位大剪试验,探讨围岩剪应力与剪切位移的变化规律,并得出C、φ值。在此基础上,建立石楼隧道有限元数值模型,分析施工过程中拱顶沉降、水平收敛、应力场、锚杆轴力及初期支护结构弯矩的变化规律,并与现场监测结果进行对比。结果表明:①剪应力与剪切位移呈弱硬化状态;②拱顶沉降、水平收敛在毛洞阶段变形较大,初期支护体系能有效控制围岩变形,拱角极易产生应力集中。建议及早施作仰拱以排除病害,锚杆及支护结构在各自极限范围内,整体是安全的。

关键词：三趾马红土原位大剪围岩稳定性数值模拟 Midas GTS

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滑带黄土振陷预测中的BP神经网络方法

西北大学学报（自然科学版） 2007年第5期37卷 815-818页

作者：杨喆王家鼎谷天峰西北大学地质学系/大陆动力学国家重点实验室陕西西安710069

目的针对陇海铁路沿线密集的黄土滑坡灾害,对其振陷系数提出一种新的预测方法。方法以滑带黄土动三轴试验资料为基础,运用MATLAB建立滑带黄土振陷的BP(error back propagationneural network)神经网络预测模型,并与多元线性回归方法建... 详细信息

目的针对陇海铁路沿线密集的黄土滑坡灾害,对其振陷系数提出一种新的预测方法。方法以滑带黄土动三轴试验资料为基础,运用MATLAB建立滑带黄土振陷的BP(error back propagationneural network)神经网络预测模型,并与多元线性回归方法建立的模型进行误差对比分析。结果BP神经网络模型预测的结果要比多元线性回归模型预测的更准确。结论滑带黄土振陷预测的BP神经网络模型是一种比较理想的预测方法,对黄土地区的滑坡稳定性评价和铁路地基沉降的分析具有重要的价值。

关键词：振陷系数 BP(error back propagation neural network)神经网络多元线性回归