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地震作用下客运专线黄土路基变形分析

灾害学 2008年第B09期23卷 89-92页

作者：谷天峰王家鼎西北大学地质系陕西西安710069

以郑(州)-西(安)高速铁路为例,选择潼关路段为研究区,建立了高速铁路黄土路基动力学数值模型,研究了50年10%和2%的超越概率水平的地震作用下黄土路基的永久变形,以及地基处理后黄土地基的永久变形。结果显示,沉降主要发生在Q3黄土中,强... 详细信息

以郑(州)-西(安)高速铁路为例,选择潼关路段为研究区,建立了高速铁路黄土路基动力学数值模型,研究了50年10%和2%的超越概率水平的地震作用下黄土路基的永久变形,以及地基处理后黄土地基的永久变形。结果显示,沉降主要发生在Q3黄土中,强夯可以有效的减少地基黄土的沉降变形,但是当处理深度不够时,在强地震作用下仍然可以产生较大沉降。研究成果为地基抗震处理提供了依据。

关键词：黄土震陷路基沉降抗震处理

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强夯振动加速度的量测及现场试验研究

地震工程学报 2018年第1期40卷 166-170页

作者：李盼盼王家鼎谷天峰刘亚明西北大学地质学系/大陆动力学国家重点实验室陕西西安710069

结合延安新区强夯加固地基工程,进行强夯振动加速度测试现场试验。选取填方区场地,结合地形设计监测方案,以测试强夯波沿水平方向和斜坡的传播规律。在选定试验段的某级填方场地上布置多组加速度传感器,运用多个8通道24位高速采集卡记... 详细信息

结合延安新区强夯加固地基工程,进行强夯振动加速度测试现场试验。选取填方区场地,结合地形设计监测方案,以测试强夯波沿水平方向和斜坡的传播规律。在选定试验段的某级填方场地上布置多组加速度传感器,运用多个8通道24位高速采集卡记录强夯振动加速度在平面和斜坡的传播和衰减过程,探讨强夯振动波沿水平面和斜坡的传播规律以及能级对振动加速度的影响。结果表明:径向和竖向加速度值均随与夯点距离的增大而减小;在与夯击点距离相同处,强夯振动波沿水平方向传播的径向和竖向加速度值要大于沿斜坡方向;随着能级的增大,强夯产生的夯击波增强,在与夯击点相同距离处产生的径向和竖向加速度均明显增大。

关键词：延安强夯振动加速度

基于多期无人机影像的黑方台硅化厂滑坡形态变形演化研究

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干旱区资源与环境 2021年第1期35卷 100-107页

作者：孔嘉旭谷天峰孙萍萍朱立峰孙彬宋志杰西北大学地质学系/大陆动力学国家重点实验室西安710069 长安大学地质工程与测绘学院西安710054 中国地质调查局西安地质调查中心西安710054

滑坡不同部位形态变化过程存在差异性,分析滑坡形态演化过程对其形成机制研究具有重要意义。本研究以黑方台硅化厂黄土滑坡为研究对象,利用无人机摄影测量技术获取了多期次、高精度点云数据,建立了多期点云差分模型,分析了该滑坡地表形... 详细信息

滑坡不同部位形态变化过程存在差异性,分析滑坡形态演化过程对其形成机制研究具有重要意义。本研究以黑方台硅化厂黄土滑坡为研究对象,利用无人机摄影测量技术获取了多期次、高精度点云数据,建立了多期点云差分模型,分析了该滑坡地表形态演化过程。结果表明:同一滑坡多次滑动后形成的平面形态具有相似性,裂缝发育状态对滑坡形成起着控制作用。首次滑动发生后,横、纵剖面的斜坡形态由凹凸不平的原始地貌形态向凹线形发展;多次滑动后,下凹程度加剧。滑坡形态垂直和水平变形最大量一般位于滑坡上部,其值与滑动规模有关。以本研究为例,利用点云对比分析能够充分的定量化描述滑坡三维形态变形演化过程。

关键词：黄土滑坡点云对比滑坡变形演化过程

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灌溉诱发黄土滑坡的发育机制研究

工程地质学报 2016年第4期24卷 485-491页

作者：朱立峰谷天峰胡炜刘亚明冯立毕银强中国地质调查局西安地质调查中心西安710054 西北大学地质学系/大陆动力学国家重点实验室西安710069

黄土滑坡机理是黄土地质灾害领域研究的热点,而黄土介质干湿演替水-力特性变化、地下水动力场响应以及由此造成的斜坡稳定性变化是其形成的关键。本文在黑方台非饱和黄土水-力特性测试的基础上,结合斜坡地带灌溉引起的非饱和渗流演化过... 详细信息

黄土滑坡机理是黄土地质灾害领域研究的热点,而黄土介质干湿演替水-力特性变化、地下水动力场响应以及由此造成的斜坡稳定性变化是其形成的关键。本文在黑方台非饱和黄土水-力特性测试的基础上,结合斜坡地带灌溉引起的非饱和渗流演化过程与发展趋势,探讨了这种滑坡的发育机制。结果表明:随着灌溉持续,长期的正水均衡场引起地下水位上升,包气带增湿后非饱和黄土的吸力下降,强度显著降低,同时饱和区孔压上升,斜坡地带水力梯度增大,提高了水流的渗透力,致使斜坡稳定性下降,斜坡稳定系数随地下水位上升呈线性降低,当地下水位升至55m时达到坡体极限平衡状态,遇有利触发条件即可能失稳滑动,但地下水位变化对最危险滑面位置影响较小。

关键词：灌溉基质吸力渗流场黄土滑坡稳定性

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水泥-黄土注浆充填材料的试验研究

工程地质学报 2014年第1期22卷 98-105页

作者：谷天峰孙忠弟骆凤涛刘亚明郭康冯力西北大学地质系大陆动力学国家重点实验室西安710069 中交通力建设股份有限公司西安710075

采空区危害巨大,目前主要采用注浆充填方式进行处置。水泥-粉煤灰浆液在采空区治理中得到了广泛的应用,但在一些采空区治理工程中,由于缺乏粉煤灰,需要寻找其他低成本的注浆材料。水泥-黄土浆液具有就地取材、工艺简单等优势,是替代水泥... 详细信息

采空区危害巨大,目前主要采用注浆充填方式进行处置。水泥-粉煤灰浆液在采空区治理中得到了广泛的应用,但在一些采空区治理工程中,由于缺乏粉煤灰,需要寻找其他低成本的注浆材料。水泥-黄土浆液具有就地取材、工艺简单等优势,是替代水泥-粉煤灰浆液的首选。本文以陕西泾阳、甘肃兰州、山西吕梁黄土为研究对象,通过大量水泥-黄土浆液黏度、结石率、凝结时间、结石体强度等性质的试验,研究了水泥掺量、水固比、黄土类型、水玻璃掺量等因素对水泥-黄土浆液性质及其结石体强度的影响。试验结果表明:随黄土掺量的增加,结石体强度、浆体流动性降低,而凝结时间延长;水泥-黄土浆液结石体早期强度较低,而后期强度增长较大;黄土的地域性分布,造成水泥-黄土浆液性质差异较大,黄土的粒径越粗,结石体的强度越高;与离石黄土浆液相比,马兰黄土浆液性能稳定,强度较高,更适宜于采空区充填注浆;水玻璃的掺入,使浆液黏度增大,结石率提高,凝结时间缩短,强度减小。本研究成果为采空区注浆设计和施工提供了新的思路。

关键词：注浆材料水泥-黄土浆液采空区充填

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基于显微CT图像的黄土微结构研究

水文地质工程地质 2018年第3期45卷 71-77页

作者：延恺谷天峰王家鼎刘亚明王潇王晨兴西北大学地质学系/大陆动力学国家重点实验室陕西西安710069

黄土的工程性质与黄土的微结构特性密切相关。为了研究马兰黄土的二维孔隙特征和三维结构表征,实验土样用显微CT进行扫描,并重建三维图像。首先利用高斯滤波对切片图像进行降噪处理,接着用二值法对灰度图像进行统计得到二维孔隙特征,在... 详细信息

黄土的工程性质与黄土的微结构特性密切相关。为了研究马兰黄土的二维孔隙特征和三维结构表征,实验土样用显微CT进行扫描,并重建三维图像。首先利用高斯滤波对切片图像进行降噪处理,接着用二值法对灰度图像进行统计得到二维孔隙特征,在此基础上重建三维图像,分别提取切块、团聚体和土颗粒的三维图像,得到它们的三维结构表征。研究结果如下:(1)对二维孔隙面积进行计数分析,土样的孔隙面积集中在0~2 000μm^2范围内;通过比较孔隙面积与总数的关系,可知中孔隙对土体的性质影响最大;对不同层面的孔隙比对比后,发现土体的孔隙分布在宏观上可视为均一的,微观上在土体的不同部位分布是不同的。(2)通过对三维图像进行分析,得到团聚体中土颗粒间有4种组合关系,分别为接触、连接、穿插和融合关系;土颗粒形态可分为4类,分别是椭球形、锥形、片形和条形。

关键词：黄土微结构显微CT 孔隙三维图像重建

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吸力可控条件下的北方红黏土蠕变特性

工程地质学报 2020年第3期28卷 500-509页

作者：孙萍萍张茂省谷天峰刘蒙蒙党心悦赵云峰西北大学地质系大陆动力学国家重点实验室西安710069 中国地质调查局西安地质调查中心自然资源部黄土地质灾害重点实验室西安710054

北方红黏土又称三趾马红土,在黄土高原地区呈不连续状分布于黄土之下,为典型的致滑地层。红黏土遇水后强度降低、变形增大从而构成滑动面的过程,与红黏土特别是非饱和红黏土的蠕变特性息息相关,然而相关的研究多集中于南方红黏土。我国... 详细信息

北方红黏土又称三趾马红土,在黄土高原地区呈不连续状分布于黄土之下,为典型的致滑地层。红黏土遇水后强度降低、变形增大从而构成滑动面的过程,与红黏土特别是非饱和红黏土的蠕变特性息息相关,然而相关的研究多集中于南方红黏土。我国南方和北方红黏土的工程特性差异较大,不能等同对待。本文以陕西蓝田典型的北方红黏土为研究对象,借鉴控制吸力的非饱和土研究方法,在吸力分别为0,100 k Pa和200 k Pa条件下分级施加围压,开展了吸力控制条件下的三轴蠕变试验,研究非饱和红黏土的蠕变特性和长期强度。试验表明,红黏土具有明显蠕变特性,不同围压下的应力-应变曲线变化特征相近,均呈现幂函数或对数函数变化特征。当围压和荷载一定时,蠕变量随吸力的减小而增大,稳定时间随吸力减小而增长。吸力越小土体的蠕变性越强,其屈服强度也较小,饱和红黏土(吸力为0)的长期强度比吸力为200 k Pa时的红黏土长期强度降低了约50%,说明含水率增大会增大滑带红黏土的蠕变量,促使滑坡的形成,本研究可为红黏土致滑机理研究提供基础。

关键词：红黏土蠕变试验非饱和土应变-时间曲线变形

“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

不同试验方法下黄土抗剪强度以及参数差异分析——以甘肃省黑方台黄土滑坡为例

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防灾科技学院学报 2018年第1期20卷 25-31页

作者：郭倩怡谷天峰谢婉丽吴熠哲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

黄土是一种典型的非饱和土,在总结前人试验研究的基础上,以甘肃省永靖县黑方台非饱和黄土为研究对象,进行两种不同的直剪试验,即:利用改进后的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,依据研... 详细信息

黄土是一种典型的非饱和土,在总结前人试验研究的基础上,以甘肃省永靖县黑方台非饱和黄土为研究对象,进行两种不同的直剪试验,即:利用改进后的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,依据研究区土水特征曲线配置不同含水率以控制不同的基质吸力的黄土快速直剪试验。得到两种试验方法下不同基质吸力或含水率和净竖向压力下的非饱和黄土抗剪强度及其参数,探讨非饱和黄土抗剪强度及其参数与基质吸力的关系,并分析两种试验方法所得非饱和黄土抗剪强度及其参数的差异。试验结果表明:两种不同的试验方法下净竖向压力及基质吸力对于研究区非饱和黄土抗剪强度均呈线性增长关系,而抗剪强度参数—黏聚力与基质吸力二者呈线性关系,内摩擦角—基质吸力关系曲线近似成水平直线,其中不同含水率黄土直剪试验在相同基质吸力和竖向压力的条件下,其抗剪强度及内摩擦角略高于非饱和固结排水直剪试验,而其黏聚力略低于非饱和固结排水直剪试验所得黏聚力。

关键词：非饱和黄土抗剪强度基质吸力