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改性钠羧甲基纤维素加固土冻融性能及损伤机制研究

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岩石力学与工程学报 2019年第A01期38卷 3102-3113页

作者：杨晴雯裴向军黄润秋成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059

以改性钠羧甲基纤维素加固土法在季冻区边坡水土流失的治理和应用推广为研究背景,基于室内试验,研究冻融循环次数和冻融低温温度对加固黄土和粉砂土体积、抗剪强度、渗透系数和耐久性的影响规律及加固土颗粒及结构在冻融循环过程中的变... 详细信息

以改性钠羧甲基纤维素加固土法在季冻区边坡水土流失的治理和应用推广为研究背景,基于室内试验,研究冻融循环次数和冻融低温温度对加固黄土和粉砂土体积、抗剪强度、渗透系数和耐久性的影响规律及加固土颗粒及结构在冻融循环过程中的变化。发现在反复冻融循环过程中,加固黄土和粉砂土的体积和渗透系数随循环次数增加而增大,抗剪强度和耐久性随冻融次数的增加而减小;加固黄土和粉砂土12次冻融循环后试样冻胀体积和抗剪强度随冻结温度降低而减小,渗透系数随温度降低而增大,耐久性随温度降低而减小,但减小幅度随温度降低越来越小;加固黄土作为相对细的土冻胀变形更显著,渗透系数变化更明显,而加固粉砂土作为相对粗的土颗粒间胶结作用更弱,黏聚力变化更显著,两者耐久性受冻融循环影响变化规律相似;M-CMC与颗粒间的包裹吸附胶结增强了土壤结构稳定性,使得黄土和粉砂土随水融次数增加试样含水率不断提高,试样体内液态水凝结成冰晶体时的冻胀作用增强,这是加固土团聚粒发生塑性变形甚至断裂变形的主要原因,导致加固土结构损伤劣化,改良性能受到影响;与此同时,由于M-CMC材料的延展性,使得材料与颗粒间胶结具有"弹性"减缓了冻胀损伤,提高加固土的冻融耐久性。

关键词：土力学 M-CMC加固黄土粉砂土耐久性冻胀

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藏东南然乌湖流域雅弄冰川流速季节性变化

武汉大学学报（信息科学版） 2021年第10期46卷 1579-1588页

作者：熊俊麟范宣梅窦向阳杨莹辉成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059

冰川流速是表征冰川运动的重要参数之一,对于冰川动力学、气候变化以及物质平衡等研究具有重要意义。冰川流速的影响因素多样,其中气象因子主要是通过改变冰川物质平衡、活动性以及水力特征来对冰川运动产生影响,所以冰川流速也可能与... 详细信息

冰川流速是表征冰川运动的重要参数之一,对于冰川动力学、气候变化以及物质平衡等研究具有重要意义。冰川流速的影响因素多样,其中气象因子主要是通过改变冰川物质平衡、活动性以及水力特征来对冰川运动产生影响,所以冰川流速也可能与气象因子一样具有季节性差异。基于2017-11-06—2020-11-02期间31景哨兵1号(Sentinel-1)雷达影像,采用外部数字高程模型(digital elevation model,DEM)辅助的偏移量追踪法对中国西藏自治区昌都市八宿县境内然乌湖流域的雅弄冰川进行了冰川表面流速提取,并结合研究区冰舌面积变化以及气象因子(平均气温、降水量、降雪日数以及平均日照数)对雅弄冰川流速季节性变化进行了分析。结果表明:雅弄冰川流速分布呈现中上部流速高而下部流速低的特点,且冰川中部主流线流速明显高于两侧速度。30组冰川流速变化具有明显的季节性,夏季流速高而冬春季流速低。与流速变化相同,冰舌面积变化同样具有季节性差异,冬季面积明显大于夏季面积。与气象影响因子对比分析发现,气温、降水以及日照均对冰川表面流速具有正效应,促进冰川运动,而降雪抑制了部分热量及辐射传递,进而抑制了冰川融水过程,减缓了冰川运动。在气象因子影响力上,气温对冰川运动的效应最明显,降雨次之,日照影响最小。

关键词：雅弄冰川偏移量追踪法季节性流速变化气象因子

青藏高原腹地中新世从造山阶段向造高原阶段的转变及其动力学机制

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地球物理学报 2010年第6期53卷 1384-1398页

作者：王刚伊海生刘顺沈军辉成都理工大学地球科学学院成都610059 成都理工大学沉积地质研究院成都610059 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室成都610059

通过对前人研究的综述,发现青藏高原新生代地质演化与高原东南缘构造演化密切相关.俯冲下插的印度地壳在藏南发生部分熔融并注入青藏高原中部地壳,这些塑性流变的地壳物质在高原东南缘先后沿两个通道流出高原内部:早期为印支通道,开放... 详细信息

通过对前人研究的综述,发现青藏高原新生代地质演化与高原东南缘构造演化密切相关.俯冲下插的印度地壳在藏南发生部分熔融并注入青藏高原中部地壳,这些塑性流变的地壳物质在高原东南缘先后沿两个通道流出高原内部:早期为印支通道,开放时间为35 Ma以前并持续到12 Ma;后期为川滇通道,开放时间为12 Ma至今.由于喜马拉雅东构造结与四川盆地之间强烈的挤压,印支通道不断变窄,并在12 Ma被关闭.两个通道的差异,通道的打开和关闭,造成高原中地壳物质流出速率在中新世发生明显变化,在23 Ma以来流出速率小于注人速率,在12 Ma流出速率最小,部分熔融的印度地壳物质不断滞留于高原地壳内部,使得地势相对平坦、面积巨大的青藏高原逐渐形成并分别向南和向北扩展.通过简单的力学分析,本文将高原腹地变形划分为两个阶段:大于35～23 Ma的造山阶段,受控于造山机制;23 Ma至今的造高原阶段,受控于造高原机制.

关键词：青藏高原塑性流变印支通道川滇通道造山阶段造高原阶段

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基于RS和GIS的震后汶川县移民选址方法

四川大学学报（工程科学版） 2010年第5期42卷 83-91页

作者：黎小东杨武年罗智勇李红霞敖天其四川大学水利水电学院四川成都610065 成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059 四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室四川成都610065

以震后汶川县为例,针对地震灾区的特殊性,考虑地震灾区的可持续发展和应对未来地震灾害的能力,通过筛选确定地质灾害、断裂构造、植被盖度、居民点、道路、水系、地形坡度、高程等8个评价指标因子,以遥感影像数据和数字化地形图为主要... 详细信息

以震后汶川县为例,针对地震灾区的特殊性,考虑地震灾区的可持续发展和应对未来地震灾害的能力,通过筛选确定地质灾害、断裂构造、植被盖度、居民点、道路、水系、地形坡度、高程等8个评价指标因子,以遥感影像数据和数字化地形图为主要信息源,以GIS技术为主要支撑,完成了评价指标体系中各个评价指标因子的信息提取与专题地图制作,建立了研究区的移民搬迁选址模型,结果表明,高、中、低、不适宜区的比例分别为0.64%、24.94%、69.94%、4.48%,其分布情况和位置在图11中有明确体现,可以辅助汶川县灾后移民选址决策,同时为灾后重建的科学规划提供重要参考。

关键词：地震选址遥感地理信息系统

纳米铁炭微电解去除水中硝酸盐途径及其动力学

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环境工程学报 2018年第4期12卷 1033-1045页

作者：刘国许小芳李知可陈西亮徐丽莎成都理工大学环境学院地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室环境保护部水土协同控制与联合修复重点实验室成都610059

为了研究纳米铁炭(NZVI/AC)体系去除硝酸盐的反应途径及其动力学,通过NZVI/AC、纳米铁(NZVI)、活性炭(AC)对硝酸盐的还原或吸附过程探讨微电解作用,反应前后NZVI/AC变化、氮种类变化、pH变化,以及NO_3^-和Fe^(2+)的相互作用探讨其还原途... 详细信息

为了研究纳米铁炭(NZVI/AC)体系去除硝酸盐的反应途径及其动力学,通过NZVI/AC、纳米铁(NZVI)、活性炭(AC)对硝酸盐的还原或吸附过程探讨微电解作用,反应前后NZVI/AC变化、氮种类变化、pH变化,以及NO_3^-和Fe^(2+)的相互作用探讨其还原途径,对比不同条件(NZVI/AC投加量、硝酸盐浓度、溶液初始pH、离子强度)的动力学规律。结果表明:NZVI/AC在去除硝酸盐的过程中存在协同作用且最终产物主要是NH_4^+,无论是在NZVI/AC不足或过量的情况下,准二级吸附动力学模型对于NO_3^-的去除和Langmuir-Hinshelwood模型对于NH_4^+的生成都能提供很好的拟合结果。

关键词：纳米铁炭微电解水体硝酸盐去除动力学

基于三维激光扫描的崩岗沟道侵蚀与坡向发育及其侵蚀量计算

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应用基础与工程科学学报 2016年第5期24卷 914-923页

作者：刘希林张大林唐川中山大学地理科学与规划学院广东广州510275 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059

探讨崩岗流域沟道侵蚀及其引起的崩岗坡面的坡向变化,对崩岗流域的科学整治具有重要意义;崩岗沟道侵蚀量的计算,是崩岗流域侵蚀强度划分和崩岗侵蚀方式甄别的主要依据.利用Leica Scan Station 2三维激光扫描仪,以广东五华县莲塘岗崩岗... 详细信息

探讨崩岗流域沟道侵蚀及其引起的崩岗坡面的坡向变化,对崩岗流域的科学整治具有重要意义;崩岗沟道侵蚀量的计算,是崩岗流域侵蚀强度划分和崩岗侵蚀方式甄别的主要依据.利用Leica Scan Station 2三维激光扫描仪,以广东五华县莲塘岗崩岗为研究案例,通过3年共计6次定位监测,获取了5个监测周期的高精度地形数据.以此为基础,结合Arc GIS软件,对崩岗沟道发育及其坡向变化进行定量分析.研究结果表明,沟道侵蚀是崩岗流域主要侵蚀方式之一,53.6%的侵蚀量来自切沟和冲沟的沟床下切和沟壁侧蚀,其中下切侵蚀又是沟道侵蚀的主要形式.沟道总长度和流域切割密度出现先增加后减小的阶段性变化,3年平均流域切割密度为158km/km2.沟道走向对崩岗坡面的坡向发育具有控制作用.沟头的细沟和切沟的溯源侵蚀对坡面的坡向具有重塑作用,坡面面积减少的坡向的反方向,即为沟道溯源侵蚀的主方向.侵蚀强度最大的坡向与主沟道发育的走向NNW—SSE一致,这是由当地区域构造应力场的一组剪切应力产生的裂隙走向所决定的.沟道侵蚀作用对崩岗流域演化具有深刻的影响.

关键词：崩岗侵蚀沟道侵蚀坡向三维激光扫描 ArcGIS

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野外模拟崩岗崩积体坡面产流过程及水分分布

农业工程学报 2015年第11期31卷 179-185页

作者：刘希林唐川张大林中山大学地理科学与规划学院广州510275 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室成都610059

为研究崩岗崩积体坡面产流特征及土体水分分布特征,采用人工模拟降雨方法,在广东五华县莲塘岗崩岗选择7个不同部位的崩积体,进行28场人工模拟降雨,测定降雨过程中坡面产流时间及水分分布。结果表明:1)坡面产流时间与降雨强度呈负指数幂... 详细信息

为研究崩岗崩积体坡面产流特征及土体水分分布特征,采用人工模拟降雨方法,在广东五华县莲塘岗崩岗选择7个不同部位的崩积体,进行28场人工模拟降雨,测定降雨过程中坡面产流时间及水分分布。结果表明:1)坡面产流时间与降雨强度呈负指数幂函数关系;2)老崩积体坡面产流时间与10 cm深处土体初始含水率呈负对数函数关系,其他深度土体初始含水率,以及新崩积体各土层初始含水率与坡面产流时间关系不密切;3)根据土体初始含水率和降雨强度,可以应用三维曲面模型预测崩积体坡面产流所需时间;4)当降雨强度≥3.5 mm/min时,崩积体坡面产流时间与坡度呈现出负相关关系,即随着坡度增大,产流时间变短;5)崩积体坡面产流后,新、老崩积体10 cm深处土体含水率差异明显,新崩积体土体含水率在20%以下,老崩积体土体含水率在20%以上;6)无论是降雨结束时还是降雨后24 h的水分再分布,新崩积体的湿润锋深度均大于老崩积体,表明在降雨作用下新崩积体的失稳深度大于老崩积体的失稳深度。该研究为崩岗崩积体侵蚀预测和防治提供参考。

关键词：土体含水率侵蚀产流坡面崩岗崩积体人工模拟降雨

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基于强度折减法的三维边坡稳定性与破坏机制

吉林大学学报（地球科学版） 2013年第1期43卷 178-185页

作者：年廷凯张克利刘红帅徐海洋大连理工大学土木水利学院/海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024 成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室成都610059 中国地震局工程力学研究所哈尔滨150080

基于强度折减技术的三维弹塑性有限元法是当前较为有效的边坡稳定性评价方法,但很少应用于复杂地质环境及负载条件下的三维边坡稳定性与破坏机制分析。拓展这一方法,利用典型算例,探讨了单元尺寸、边界条件、土体强度、局部超载和地震... 详细信息

基于强度折减技术的三维弹塑性有限元法是当前较为有效的边坡稳定性评价方法,但很少应用于复杂地质环境及负载条件下的三维边坡稳定性与破坏机制分析。拓展这一方法,利用典型算例,探讨了单元尺寸、边界条件、土体强度、局部超载和地震荷载等因素对三维边坡稳定性及潜在滑动面的影响;在此基础上,着重研究含软弱夹层及地下水的复杂三维边坡在负载条件(坡顶局部超载及地震荷载)下的破坏模式及滑动机制。结果表明:随着黏聚力的增加,潜在滑坡体的剪出位置远离坡脚,滑坡后沿远离坡肩,滑坡深度加深;坡顶超载强度较低时,边坡表现为整体破坏模式,而高超载强度下表现为局部地基破坏;考虑地下水后边坡的稳定性显著下降,且潜在滑动面加深,滑坡体体积有所增大。含软弱夹层的三维边坡,其潜在滑动面呈折线型,当受超载作用时,其破坏模式和滑动机制与地震荷载作用下不同:前者为竖向剪切和水平错动的联合作用,而后者为软弱夹层水平错动起主导作用。

关键词：边坡稳定破坏模式强度折减有限元法超载地震荷载

金沙江鲁地拉水电站混凝土重力坝地震抗滑稳定性的时程法分析

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岩土工程学报 2018年第S2期40卷 251-255页

作者：黄诚孔令伟陈国庆中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室

通过动力有限元时程法分析了金沙江鲁地拉水电站碾压混凝土重力坝在设计地震动作用下的动态响应,计算模型考虑了大坝–库水相互作用、大坝–岩基相互作用,用黏弹性吸波边界模拟了地震动能量向无限远域逸散的地基'辐射阻尼'效应。利用质... 详细信息

通过动力有限元时程法分析了金沙江鲁地拉水电站碾压混凝土重力坝在设计地震动作用下的动态响应,计算模型考虑了大坝–库水相互作用、大坝–岩基相互作用,用黏弹性吸波边界模拟了地震动能量向无限远域逸散的地基'辐射阻尼'效应。利用质点系'达朗贝尔原理'计算得到了坝体地震惯性力时程,通过将坝体惯性力时程极大值与振型分解反应谱法的惯性力计算值对比,验证了复杂地震动力数值计算结果的正确性。在坝体惯性力时程基础上叠加其它静力荷载,计算得到了大坝沿建基面的瞬态抗滑安全系数时程。计算结果表明:鲁地拉重力坝在设计地震动(0.36g)作用下的安全系数时程的极小值大于规范规定值,大坝整体抗震稳定性良好,不必采取提高整体抗滑稳定性的工程加固措施。作为典型重大工程实例研究,采用的动力计算方法对类似大坝工程的抗震计算具有参考意义。

关键词：混凝土重力坝地震抗滑稳定性时程分析达朗贝尔原理瞬态安全系数