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Review of collapse triggering mechanism of collapsible soils due towetting

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Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 2016年第2期8卷 256-274页

作者： Ping li Sai Vanapalli tonglu li Department of Civil Engineering University of OttawaOttawaONK1N6N5Canada School of Geological Engineering and Geomatics Chang’an UniversityXi’anShaanxi710054China

Loess soil deposits are widely distributed in arid and semi-arid regions and constitute about 10% of land area of the *** soils typically have a loose honeycomb-type meta-stable structure that is susceptible to a large reduction in total volume or collapse upon *** characteristics contribute to various problems to infrastructures that are constructed on loess *** this reason,collapse triggering mechanism for loess soils has been of significant interest for researchers and practitioners all over the *** paper aims at providing a state-of-the-art review on collapse mechanism with special reference to loess soil *** collapse mechanism studies are summarized under three different categories,*** approaches,microstructure approach,and soil mechanics-based *** traditional and microstructure approaches for interpreting the collapse behavior are comprehensively summarized and critically reviewed based on the experimental results from the *** soil mechanics-based approaches proposed based on the experimental results of both compacted soils and natural loess soils are reviewed highlighting their strengths and limitations for estimating the collapse *** soil mechanics-based approaches with less parameters or parameters that are easy-to-determine from conventional tests are suggested for future research to better understand the collapse behavior of natural loess *** studies would be more valuable for use in conventional geotechnical engineering practice applications.

关键词： Collapse mechanism Microstructure Constitutive relationships Compacted soils Natural loess soils Elastoplastic models Yield surface Structural strength

Failure mechanism and simulation for long run-out of the catastrophic rock landslide in the Shanyang Vanadium Mine,China

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Journal of Mountain Science 2024年第9期21卷 2905-2917页

作者： liU Yinpeng Mumtaz HAIDER David-darnor LAWRENCE li tonglu SHEN Wei li Ping College of Geological Engineering and Geomatics Chang’an UniversityXi’an 710054China Observation and Research Station of Water Cycle and Geological Environment for the Chinese Loess Plateau Ministry of EducationZhengning 745399China

On 12th August 2015,a massive rapid long run-out rock landslide occurred in the Shanyang Vanadium Mine in Shaanxi Province,China,which claimed the lives of 65 *** heavy rainfalls,earthquakes,and mining blasts were recorded before the ***,the failure mechanism and the cause of the long run-out movement are always in *** this paper,we conducted a detailed field investigation,laboratory tests,block theory analysis,and numerical simulation to investigate the failure and long run-out mechanisms of the *** field investigation results show that the source material of the rock landslide is a huge dolomite wedge block bedding on siliceous shale *** compression tests indicate that the uniaxial compression strength of the intact dolomite is 130-140MPa and the dolomite shows a brittle failure *** to the progressive downward erosion of the gully,the dolomite rock bridge at the slope toe became *** the compression stress in the dolomite bridge increased to surpass its strength,the brittle failure of the bridge *** huge potential energy was released following the disintegration of the landslide,which led to the high acceleration of this rock *** 3D discrete element simulation results suggest that the low intergranular friction contributes to the long run-out movement of this rock landslide.

关键词： Rock landslide Gully erosion Long run-out Wedge block Discrete element method

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田湾核电厂人工高边坡的三维数值模拟

岩石力学与工程学报 2004年第Z1期23卷 4493-4497页

作者：李同录范文李萍长安大学地质工程系

在对岩体工程进行数值模拟分析时,岩体力学参数的确定是影响分析结果可靠性的关键步骤。由于岩体受结构面的控制,其变形和强度性质由岩块和结构面的性质共同决定。将岩块视为各向同性介质,其参数可由室内试验测得;将岩体中的结构面视为... 详细信息

在对岩体工程进行数值模拟分析时,岩体力学参数的确定是影响分析结果可靠性的关键步骤。由于岩体受结构面的控制,其变形和强度性质由岩块和结构面的性质共同决定。将岩块视为各向同性介质,其参数可由室内试验测得;将岩体中的结构面视为一种初始损伤,岩体变形参数通过岩块参数的损伤折减来确定。同时,利用Hoek-Brown岩体强度参数预测方程,结合RMR分类,通过弱化处理确定岩体的强度参数。将折减后的岩体变形参数和弱化处理后的强度参数用于田湾核电厂人工高边坡的三维数值模拟,对几种开挖方案进行分析对比,为最终设计提供了合理的挖坡角。

关键词：岩石力学,岩体,结构面,高边坡,核电厂

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压实黄土土水特征对其孔隙结构的响应

岩石力学与工程学报 2022年第6期41卷 1246-1255页

作者：王宇李同录雷雨露李燕长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710061 黄土高原水循环与地质环境教育部野外科学观测研究站甘肃正宁745399

干密度和制样含水率是影响压实黄土土水特征曲线的2个关键因素。研究旨在从微观角度揭示干密度和制样含水率对压实黄土宏观土水特性影响的机制,为此采集延安新城的填筑黄土,并用静压法制作为2组试样:A组制样含水率为10%,压实为1.40,1.60... 详细信息

干密度和制样含水率是影响压实黄土土水特征曲线的2个关键因素。研究旨在从微观角度揭示干密度和制样含水率对压实黄土宏观土水特性影响的机制,为此采集延安新城的填筑黄土,并用静压法制作为2组试样:A组制样含水率为10%,压实为1.40,1.60,1.80 g/cm^(3)三种不同干密度;B组制样含水率分别为10%,16%(最优含水率)、18%,压实到最大干密度1.79 g/cm^(3)。对2组试样分别使用接触式滤纸法测得了全范围的增湿土水特征曲线,使用注胶磨片法获得了扫描电镜平面图像,使用压汞法测得了孔隙分布曲线。试验结果表明,A组不同干密度压实土样的土水特征曲线在残余区基本重合,而在近饱和区和过渡区表现出规律性变化;B组不同制样含水率压实黄土制样的土水特征曲线也在残余区基本重合,且随着制样含水率增加,其空气阻塞值减小、过渡区吸力范围变宽,由单一增湿模式转变为双增湿模式。通过微结构分析发现,2组试样的土水特征本质上受孔隙分布的控制,土水特征曲线与孔隙分布曲线的重合点同拐点存在一一对应关系。中小孔隙的分布范围决定过渡区的吸力范围,优势孔隙大小决定过渡区的增湿速率,优势孔隙数或孔隙分布曲线峰值数(单峰或双峰)决定增湿模式(单一增湿或双增湿),重合的孔隙分布区曲线决定相似的土水特征曲线。

关键词：土力学压实黄土干密度制样含水率土水特征孔隙分布

不同干密度压实黄土的非饱和渗透性曲线特征及其与孔隙分布的关系

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水利学报 2020年第8期51卷 979-986页

作者：李华李同录张亚国李萍范江文长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054 黄土高原水循环与地质环境教育部野外科学观测研究站甘肃正宁745399 长安大学建筑工程学院陕西西安710054

压实黄土在水分入渗条件下容易产生湿陷、不均匀沉降等工程地质问题,因此有必要对其渗透特性进行研究。本文采用基于滤纸法的竖直土柱试验测试了3种不同干密度压实黄土全吸力范围的渗透性曲线。试验结果表明,压实黄土的渗透性曲线随着... 详细信息

压实黄土在水分入渗条件下容易产生湿陷、不均匀沉降等工程地质问题,因此有必要对其渗透特性进行研究。本文采用基于滤纸法的竖直土柱试验测试了3种不同干密度压实黄土全吸力范围的渗透性曲线。试验结果表明,压实黄土的渗透性曲线随着基质吸力减小分为缓升段、陡升段和饱和段三个阶段,且干密度越小的土三段特征越明显。压实黄土干密度的差异主要影响低吸力段渗透系数,干密度越大,渗透系数越小;基本不影响高吸力段渗透系数。由于渗透系数与孔隙分布密切相关,孔隙越多渗透性越强。因此本文用压汞试验测得了3种土样的孔隙分布曲线。试验表明不同干密度的压实黄土,微孔数量基本相同,对应吸力范围的渗透系数也相同;孔径为1.3μm

关键词：压实黄土渗透性曲线干密度孔隙分布

条形荷载下不排水土坡破坏模式判定及极限承载力估算

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工程地质学报 2016年第2期24卷 197-203页

作者：刘文红李同录李萍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国土资源部黄土地质灾害重点试验室西安710054

为了确定边坡放置地基的极限承载力,采用弹-理想塑性有限元,分析了不排水土坡(φ_u=0)的坡肩上放置条形基础的地基极限承载力。结果表明,不排水土坡地基极限承载力仍可沿用Terzaghi水平地基极限承载力计算公式q_u=c_uN_c。不考虑重度条... 详细信息

为了确定边坡放置地基的极限承载力,采用弹-理想塑性有限元,分析了不排水土坡(φ_u=0)的坡肩上放置条形基础的地基极限承载力。结果表明,不排水土坡地基极限承载力仍可沿用Terzaghi水平地基极限承载力计算公式q_u=c_uN_c。不考虑重度条件下,土坡地基的破坏模式类似于水平地基破坏模式,承载力系数Nc与极限分析法计算的结果一致;考虑重度条件下,可用土坡实际状态的Taylor数与其极限状态的Taylor数的差值ΔN作为判别指标,当该值较小时将发生边坡破坏模式,较大时发生地基破坏模式,找出了两种破坏模式的ΔN分界点,确定了N_c与ΔN的关系,建立起坡肩作用条形荷载下不排水土坡极限承载力计算公式。

关键词：边坡地基极限承载力破坏模式有限元

层状岩体边坡变形破坏模式及滑坡稳定性数值分析

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岩石力学与工程学报 2000年第S1期19卷 983-986页

作者：范文俞茂宏李同录彭建兵西安工程学院!西安710054 西安交通大学!西安710049

论述了层状岩体的地质特征及其物理力学特征 ,在此基础上 ,归纳了层状岩体构成的边坡几种变形破坏模式 ,然后对边坡破坏后形成的滑坡进行了稳定性数值分析。最后得出一些结论及认识。

关键词：层状岩体变形破坏滑坡稳定性数值分析

一种状态变量相关的非饱和接触面弹塑性模型及验证

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岩土工程学报 2023年第10期45卷 2081-2090页

作者：张亚国肖书雄杨赟李同录长安大学建筑工程学院陕西西安710061 长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054

为研究非饱和土与结构的接触问题,基于状态相关概念和临界状态理论,以净法向应力和吸力为应力状态变量,在考虑吸力对屈服函数、流动法则和硬化定律等影响下,建立了非饱和土-结构接触面的弹塑性模型。通过砂土-钢和砂土-土工织物两种接... 详细信息

为研究非饱和土与结构的接触问题,基于状态相关概念和临界状态理论,以净法向应力和吸力为应力状态变量,在考虑吸力对屈服函数、流动法则和硬化定律等影响下,建立了非饱和土-结构接触面的弹塑性模型。通过砂土-钢和砂土-土工织物两种接触面的剪切试验结果,对模型的可靠性进行了验证。结果表明:该模型可描述不同初始状态的土-结构接触面力学行为,还能预测不同边界条件下(常法压、常刚度和常体积)接触面的剪应力、法向位移和应力路径变化。在此基础上,对不同吸力下的非饱和粉土-钢和风化花岗岩土(CDG)-混凝土接触面的剪切结果进行预测,发现随着吸力的增大,接触面峰值强度增大,应变软化和剪胀特征愈加明显,且由剪缩到剪胀转换的相变点所对应剪切位移减小。与已有模型相比,该模型参数更容易确定,计算的峰值强度和临界应力更接近实测值,且能反映峰值强度对应剪切位移随吸力减小的趋势,说明该模型能更好地考虑吸力对接触面峰值强度、临界状态和硬化特征的影响。

关键词：非饱和接触面状态变量吸力应变软化剪胀弹塑性模型

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隐伏地裂缝扩展的大型原位浸水试验研究

地质力学学报 2019年第3期25卷 412-420页

作者：汪丽李新生李同录西安航空学院能源与建筑学院陕西西安710077 长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054

隐伏构造地裂缝具有潜在的灾害效应和扩展的随机性,地表水是诱发隐伏地裂缝扩展的因素之一。文章基于野外调查资料,定性分析了地表水对隐伏地裂缝扩展效应的水压作用及黄土湿陷作用机理,在此基础上选取西安曲江新区隐伏地裂缝黄土场地... 详细信息

隐伏构造地裂缝具有潜在的灾害效应和扩展的随机性,地表水是诱发隐伏地裂缝扩展的因素之一。文章基于野外调查资料,定性分析了地表水对隐伏地裂缝扩展效应的水压作用及黄土湿陷作用机理,在此基础上选取西安曲江新区隐伏地裂缝黄土场地开展了大型原位现场浸水模拟试验。通过沉降观测、数据分析和数值模拟,得出水压作用是诱发隐伏裂缝扩展的辅助因素,因黄土湿陷作用在裂缝两侧形成的差异沉降是主要诱因,靠近隐伏地裂缝的区域沉降量最大,距离裂缝越远沉降量越小,整体呈现抛物线形的沉降模式,验证了地表水诱发浅表层黄土隐伏裂缝扩展的作用机理。相关认识对于研究隐伏构造地裂缝的扩展机理以及防治工作具有重要的指导意义。

关键词：地裂缝地表水隐伏构造扩展机理浸水试验