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聚丙烯酰胺对三峡库区紫色土分离能力的影响

武汉大学学报（理学版） 2024年第1期70卷 139-146页

作者：高峰夏振尧张伦王地向瑞刘德玉肖海三峡库区地质灾害教育部重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学土木与建筑学院湖北宜昌443002 三峡大学三峡库区生态环境教育部工程研究中心湖北宜昌443002

以三峡库区紫色土为研究对象,设置6个聚丙烯酰胺(PAM)施加量(0、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0 g/m^(2))和6个养护时长(1、3、7、15、30、60 d),采用冲刷实验,研究PAM施加量及养护时长对土壤分离能力的影响,并从表观黏聚力和水稳性团聚体稳... 详细信息

以三峡库区紫色土为研究对象,设置6个聚丙烯酰胺(PAM)施加量(0、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0 g/m^(2))和6个养护时长(1、3、7、15、30、60 d),采用冲刷实验,研究PAM施加量及养护时长对土壤分离能力的影响,并从表观黏聚力和水稳性团聚体稳定性角度揭示土壤分离能力变化的原因。结果表明:同一PAM施加量条件下,土壤分离能力随着养护时长的增加而降低,同一养护时长条件下,随着PAM施加量增加,土壤分离能力先减小后增加,PAM施加量为0.8 g/m^(2)时,土壤分离能力最小;土壤分离能力与表观黏聚力、平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)之间均呈对数函数关系,表观黏聚力是描述土壤分离能力的最佳指标。

关键词：三峡库区紫色土聚丙烯酰胺土壤分离能力养护时长

基于三剪统一强度理论的多晶冰软化本构模型研究及应用

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工程科学与技术 2024年第3期56卷 90-98页

作者：张革刘星炎刘恩龙三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学土木与建筑学院湖北宜昌443002 石河子大学水利建筑工程学院新疆石河子832000 四川大学水利水电学院四川成都610041

随着全球气候变暖情况不断加剧,极地冰川正在加速退缩,冰川发生大规模崩塌、滑塌的频率逐渐增加。冰川冰的主要存在形式为多晶冰,开展多晶冰本构模型研究对于分析冰川稳定性具有重要的意义。本文基于三剪统一强度理论提出了能够反映中... 详细信息

随着全球气候变暖情况不断加剧,极地冰川正在加速退缩,冰川发生大规模崩塌、滑塌的频率逐渐增加。冰川冰的主要存在形式为多晶冰,开展多晶冰本构模型研究对于分析冰川稳定性具有重要的意义。本文基于三剪统一强度理论提出了能够反映中主应力影响的屈服函数和塑性势函数,考虑黏聚力随加载过程的变化规律,构建了基于等效塑性应变的硬化函数。采用非相关联流动法则建立能够反映多晶冰力学软化特性的弹塑性本构模型,利用多晶冰常规三轴剪切试验结果对提出的本构模型进行验证,结果表明,提出的弹塑性本构模型能够很好地描述多晶冰的偏差应力-轴向应变及体应变-轴向应变行为。随后,预测了不同中主应力系数条件下的多晶冰真三轴偏差应力-轴向应变及体应变-轴向应变行为。预测结果表明:多晶冰偏差应力-轴向应变曲线均表现出明显的软化,随着中主应力影响系数的增加,残余强度和峰值强度不断增加;体应变随着轴向应变的均表现出先体缩后体胀趋势,并且随着中主应力影响系数的增加,最大体缩量和最大体胀量不断增加。推导出多晶冰弹塑性本构模型的有限差分格式,并写入到数值软件Flac^(3d)中,利用单个单元对写入的本构模型的正确性进行了验证。研究结果旨在为冰川的稳定性评价提供理论及数值模拟基础。

关键词：冰川稳定性本构模型多晶冰数值模拟

三峡库首顺层岩质滑坡典型孕灾模式及遥感识别标志

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地质通报 2024年

作者：黄海峰周红张瑞易武董志鸿易庆林三峡大学湖北长江三峡滑坡国家野外科学观测研究站三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室三峡大学湖北省水电工程智能视觉监测重点实验室宜昌市地质环境监测站

揭示孕灾模式是开展隐患识别的重要前提。以三峡库首秭归向斜盆地构造区顺层岩质滑坡灾害易发、高发的三处典型顺层岩质岸坡段——沙镇溪镇周边岸坡段（青干河与锣鼓洞河交汇流域）、吒溪河左岸段、泄滩河左岸段为研究区，通过资料收集... 详细信息

揭示孕灾模式是开展隐患识别的重要前提。以三峡库首秭归向斜盆地构造区顺层岩质滑坡灾害易发、高发的三处典型顺层岩质岸坡段——沙镇溪镇周边岸坡段（青干河与锣鼓洞河交汇流域）、吒溪河左岸段、泄滩河左岸段为研究区，通过资料收集、现场调查、无人机调查等手段与方法，对其中已发生的7处典型顺层岩质滑坡的孕灾模式进行分析总结，并概化提出5类典型模式，分别为顺层滑移-弯曲式、顺层推移式、楔形体-顺层滑移式、顺层滑移-拉裂式和楔形体组合-阶梯滑移式；在此基础上，根据其共同孕灾特征，建立起由5个一级标志（结构特征、地层岩性、地形地貌、水文信息、边界条件）与8个二级标志（岸坡结构、地层时代、地层颜色、表面形态、地貌条件、河流特征、前缘边界、两侧边界）构成的三峡库首顺层岩质滑坡遥感识别标志体系，从而为隐患识别提供重要理论基础和实施依据。

关键词：三峡库首顺层岩质滑坡孕灾模式遥感识别标志

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堆积层滑坡偏角比预警模型

岩石力学与工程学报 2024年

作者：饶云康富海鹰杨涛三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室西南交通大学极端环境岩土和隧道工程智能建养全国重点实验室

建立有效的滑坡预警模型对于防范滑坡灾害具有重要意义。本文旨在建立堆积层滑坡偏角比预警模型。开展堆积层滑坡变形失稳全过程试验，基于试验监测结果，提出具有方向性和统一性的位移动力学参数——偏角比、以及相应的偏角比预警模型... 详细信息

建立有效的滑坡预警模型对于防范滑坡灾害具有重要意义。本文旨在建立堆积层滑坡偏角比预警模型。开展堆积层滑坡变形失稳全过程试验，基于试验监测结果，提出具有方向性和统一性的位移动力学参数——偏角比、以及相应的偏角比预警模型，并用三个实际滑坡的监测数据验证该预警模型。结果表明：堆积层滑坡演化过程中，偏角比总体上呈现出先波动后平稳的规律，F范数为0.2可较好地作为偏角比波动段和平稳段的分界值。偏角比的平稳特征可以指示堆积层滑坡所处的变形阶段，基于此，提出F范数单点预警判据和多点预警判据。

关键词：边坡工程堆积层滑坡滑坡预警偏角比 F范数变形失稳全过程

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强夯作用下回填砂土挡墙墙后土压力分布研究

地下空间与工程学报 2024年第1期20卷 171-180页

作者：许晓亮曾林风黄闻捷张家富裴丽三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室湖北宜昌443002 湖北省地质局第七地质大队湖北宜昌443100

挡土墙墙后土压力分布是墙体形状及配筋设计的重要依据,为研究强夯作用下挡墙墙后土压力分布规律,开展了自重、堆载及强夯荷载下的挡土墙物理模型试验,通过不同深度的土压力监测,分析了夯击落距和夯击次数对墙后土压力分布的影响,重点... 详细信息

挡土墙墙后土压力分布是墙体形状及配筋设计的重要依据,为研究强夯作用下挡墙墙后土压力分布规律,开展了自重、堆载及强夯荷载下的挡土墙物理模型试验,通过不同深度的土压力监测,分析了夯击落距和夯击次数对墙后土压力分布的影响,重点分析了强夯冲击松动区的影响,并基于等效静力法修正了强夯作用下墙后土压力理论计算公式。结果表明:单次夯击作用下墙后土压力瞬间增大至极值后逐渐衰减至稳定,随着夯击次数的增多,土体逐渐密实,相应的墙后土压力会逐次增加;浅部土体在强夯作用下会形成冲击松动区,松动区内土体变得松散从而土压力值较小,而松动区下部土压力随深度迅速增大后再减小,呈“鼓肚”状非线性分布;松动区土体重度、松动区厚度尤其是后者对于墙后土压力理论分布曲线影响较大,考虑松动区影响的墙后土压力等效静力法修正理论公式更符合实际情况。

关键词：挡土墙强夯模型试验松动区土压力分布

油菜素内脂对干旱胁迫下护坡植物高羊茅生理特性的调控效应

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草业科学 2024年

作者：李铭怡贾濠基董文豪郭士维王福豪刘黎明夏栋许文年三峡库区地质灾害教育部重点实验室(三峡大学) 水泥基生态修复技术湖北省工程研究中心(三峡大学) 湖北润智生态科技有限公司三峡大学水利与环境学院

为探究油菜素内酯（BR）增强干旱胁迫下植被混凝土中高羊茅（Festuca arundinacea）抗旱能力的作用机理，本研究以高羊茅为试验材料，通过盆栽试验，设置正常水分、轻度干旱和重度干旱3种水分梯度与0、0.05、0.2、0.5 mg·L-14种油菜素... 详细信息

为探究油菜素内酯（BR）增强干旱胁迫下植被混凝土中高羊茅（Festuca arundinacea）抗旱能力的作用机理，本研究以高羊茅为试验材料，通过盆栽试验，设置正常水分、轻度干旱和重度干旱3种水分梯度与0、0.05、0.2、0.5 mg·L-14种油菜素内酯浓度处理，研究油菜素内酯对干旱胁迫下高羊茅株高、生物量、光合特性及部分渗透调节物质和抗氧化物的影响。结果表明：在植被混凝土中随干旱胁迫程度的加剧和胁迫时间的延长，高羊茅的生长受到抑制且生理性能下降；油菜素内酯处理显著增加（P<0.05）干旱胁迫下高羊茅的株高、生物量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和脯氨酸（Pro）含量，降低高羊茅叶片中的胞间CO2浓度(Ci)和丙二醛（MDA）含量，有效提高植被混凝土中高羊茅的抗旱能力，且具有明显的浓度效应。其中正常水分和轻度干旱胁迫以喷施0.2 mg·L-1油菜素内酯对高羊茅生长促进效果最佳，重度干旱胁迫以喷施0.05 mg·L-1油菜素内酯效果最佳。研究初步揭示了油菜素内酯对干旱胁迫下高羊茅生理特性的影响，为将外源植物激素油菜素内酯引入植被混凝土生态边坡修复中提供了基础。

关键词：干旱胁迫植被混凝土油菜素内酯高羊茅生理特性

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溶蚀作用下层状灰岩力学模型研究

水利水电技术（中英文） 2024年第2期55卷 156-166页

作者：刘扬三峡库区地质灾害教育部重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学土木与建筑学院湖北宜昌443002

【目的】层状灰岩的不同层面会表现出不同的力学特性,为了研究溶蚀作用下不同层面倾角的层状灰岩力学特性影响规律,确立溶蚀作用下横观各向同性应变软化模型对溶蚀作用下层状灰岩力学特性进行描述。【方法】首先,采用横观各向同性应变... 详细信息

【目的】层状灰岩的不同层面会表现出不同的力学特性,为了研究溶蚀作用下不同层面倾角的层状灰岩力学特性影响规律,确立溶蚀作用下横观各向同性应变软化模型对溶蚀作用下层状灰岩力学特性进行描述。【方法】首先,采用横观各向同性应变软化模型来描述无溶蚀作用下层状灰岩平行和垂直层面的力学特性,并结合对0°、30°、60°和90°四个层面倾角的层状灰岩单轴压缩试验结果的整理分析,得到无溶蚀作用下平行和垂直层面的层状灰岩核心参数,即弹性模量、黏聚力和内摩擦角等;然后,基于溶蚀作用下层状灰岩力学发生改变机制分析,确定溶蚀作用下层状灰岩的塑性力学模型;最后,结合溶蚀作用下层状灰岩单轴压缩力学试验结果,采用FLAC—强度折减法联合求解确定溶蚀作用下层状灰岩力学模型中力学参数(弹性模量、黏聚力)随溶蚀作用的变化规律。【结果】结果显示,溶蚀等效时间和卸载应变(裂纹发育程度处卸载应变)对不同层面倾角层状灰岩力学特性影响不同,溶蚀等效时间对层面倾角为0°的层状灰岩参数影响最大,卸载应变对层面倾角30°时的层状灰岩参数影响最大。表现为溶蚀等效时间对基质黏聚力c2的影响大于层面黏聚力c1,卸载应变对c1影响大于对c2的影响。【结论】结果表明,横观各向同性应变软化模型能较准确地获取层状灰岩不同层面倾角力学强度参数与溶蚀作用之间的变化关系式,较好地表征溶蚀作用下不同层面倾角层状灰岩力学特性,可为岩溶地下洞室围岩稳定性分析提供理论基础。

关键词：层状灰岩横观各向同性本构模型溶蚀作用力学性能

三峡库区万县复向斜构造特征及其与地质灾害分布关系

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三峡大学学报（自然科学版） 2024年第1期46卷 49-56页

作者：王岚许晓亮周准张凯元三峡库区地质灾害教育部重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学土木与建筑学院湖北宜昌443002

万县复向斜位于川东褶皱带与大巴山-大洪山构造带复合部位,前人侧重于基础地质及页燃气勘探相关领域的研究,对于万县向斜局部构造特征与地质灾害的内在关系的研究尚少.本文在野外地质调查研究的基础上,利用部分滑坡的勘察资料,采用构造... 详细信息

万县复向斜位于川东褶皱带与大巴山-大洪山构造带复合部位,前人侧重于基础地质及页燃气勘探相关领域的研究,对于万县向斜局部构造特征与地质灾害的内在关系的研究尚少.本文在野外地质调查研究的基础上,利用部分滑坡的勘察资料,采用构造地质与工程地质的分析方法,深入研究了万县向斜局部构造对该区域地质灾害的控制作用,将万县向斜内部分为:西部NE向构造叠加构造区域;中部故陵向斜轴迹NE向区域;东部故陵向斜轴迹近EW向区域(也是故陵向斜翘倾消亡部位).与局部构造相对应,将内部地质灾害同样划分为西部、中部和东部3个区域进行研究,得出如下结论:西部地质灾害发育规模小,主要集中于局部纵谷地段;中部地质灾害集中于长江北岸,岩层陡缓倾角转化带的存在对地质灾害的规模起到了控制作用;东部地质灾害集中于长江南岸,除岩层陡缓倾角转化带的存在对地质灾害的规模起到了主要控制作用以外,斜坡坡长和岩层产状中陡倾的特点对地质灾害的发生同样具有重要的控制作用.本次研究阐明了万县复向斜内部构造特征与该地区地质灾害的内在联系,对研究区域内地质灾害的预测预报提供了一定的参考和依据.

关键词：万县向斜地质灾害滑坡局部构造

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峰前峰后循环加卸载对砂岩动力特性的影响

长江科学院院报 2024年第3期41卷 94-101页

作者：王瑞红贾敬茹骆浩危灿张健锋贾依行三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室湖北宜昌443002 兰州理工大学土木工程学院兰州730000

为深入分析砂岩峰前和峰后不同阶段的动力特性规律,开展单轴分级循环加卸载试验,综合分析下限应力对砂岩峰前峰后不同加卸载阶段的表观弹性模量、滞回圈面积、阻尼比、阻尼系数及动弹性模量等相关动力参数的影响。研究结果表明:①岩样... 详细信息

为深入分析砂岩峰前和峰后不同阶段的动力特性规律,开展单轴分级循环加卸载试验,综合分析下限应力对砂岩峰前峰后不同加卸载阶段的表观弹性模量、滞回圈面积、阻尼比、阻尼系数及动弹性模量等相关动力参数的影响。研究结果表明:①岩样在峰后因内部损伤加深和累积,相同下限应力下滞回曲线位于峰前右侧,且应变量增幅和最大应变增幅均随下限应力的增加而逐渐减小,说明峰后岩样虽然强度已达到极限状态,但只要岩石未完全破坏失稳,其致密性仍可以在高应力条件下的循环加卸载中得到增强。②砂岩在峰前峰后循环加卸载下的变化过程,可以通过表观弹性模量曲线斜率a值的变化得以体现,低下限应力循环加卸载试验中,致密性增强系数a_(1)>致密性劣化系数a_(2),斜率a均为正值,轴向应力对岩石整体的压密作用明显强于劣化损伤作用;随着下限应力升高,a_(2)的降低速率高于a_(1)的升高速率,a值逐渐减小甚至变为负值,说明轴向应力对岩石整体的压密作用逐渐弱于劣化损伤作用。③4组不同下限应力条件下,岩样峰后的滞回圈面积、阻尼比、阻尼系数均高于峰前状态,而动弹性模量低于峰前状态,说明岩样在峰后循环加卸载过程中内部劣化损伤程度高于峰前。

关键词：砂岩峰前峰后循环加卸载表观弹性模量下限应力动力特性