检索结果-南通市图书馆

不同应力路径对岩石剪切力学参数及破坏响应的影响

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水利水电技术(中英文) 2024年

作者：周炳昊孙钱程徐平徐晓湖北长江三峡滑坡国家野外科学观测研究站

【目的】边坡岩体经历复杂的应力路径与受力模式，考虑岩体实际受力环境开展相应的力学试验，进而获取岩体力学参数，对边坡稳定性分析及安全评估具有重要影响。【方法】本文以红砂岩为例，通过开展室内试验研究了其在不同应力路径和剪... 详细信息

【目的】边坡岩体经历复杂的应力路径与受力模式，考虑岩体实际受力环境开展相应的力学试验，进而获取岩体力学参数，对边坡稳定性分析及安全评估具有重要影响。【方法】本文以红砂岩为例，通过开展室内试验研究了其在不同应力路径和剪切模式下的力学参数特征和破坏响应，其中应力路径包括轴向压缩和轴向剪切，而剪切模式包括常规切向加载剪切和法向卸荷剪切，分析了岩石的破坏模式、剪切力学参数和细观机理。【结果】结果显示：（1）不同应力路径下，岩石破坏模式有明显差异，主要表现在试样的贯通裂纹与端面或剪切面的夹角、主裂纹的偏差和岩块的脱落。（2）不同应力路径下，岩石的剪切力学参数也有明显差异，主要表现在黏聚力和内摩擦角的变化规律。（3）数值模拟结果显示，不同应力路径下，岩石的细观机理存在差异性，主要是由于骨架颗粒和充填胶结物质的作用。【结论】本文揭示了不同应力路径对岩石剪切力学参数及破坏响应的影响，为边坡岩体的力学特性和稳定性评价提供了有益的参考。

关键词：砂岩剪切特性三轴压缩切向加载法向卸荷细观机理

裂隙优势流入渗诱发堆积层滑坡浅层破坏机理研究

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岩土工程学报 2024年第6期46卷 1136-1145页

作者：黄晓虎魏兆亨易武郭飞黄海峰肖宇煌三峡库区地质灾害教育部重点实验室(三峡大学) 湖北宜昌443002 三峡大学土木与建筑学院湖北宜昌443002 三峡大学湖北长江三峡滑坡国家野外科学观测研究站湖北宜昌443002 湖北省地质环境总站湖北武汉430034

土体裂隙为雨水提供了入渗通道,沿此通道形成的优势流主导着降雨入渗过程,导致滑坡稳定性逐步恶化,促使变形持续发展。以徐洼滑坡为例,结合地质勘察、现场宏观巡查以及监测数据等,在分析徐洼滑坡变形特征的基础上,阐明裂隙对滑坡浅层破... 详细信息

土体裂隙为雨水提供了入渗通道,沿此通道形成的优势流主导着降雨入渗过程,导致滑坡稳定性逐步恶化,促使变形持续发展。以徐洼滑坡为例,结合地质勘察、现场宏观巡查以及监测数据等,在分析徐洼滑坡变形特征的基础上,阐明裂隙对滑坡浅层破坏的影响,利用数值模拟,分析不同深度裂隙引起的优势流入渗过程,在此基础上,通过无限边坡模型,计算优势流作用下浅层滑坡的稳定性演化特征,最终厘清优势流入渗诱发浅层破坏机理。研究表明:(1)裂隙提高了坡体的透水性,坡体变形与裂隙发育相互促进,而引起浅层破坏的往往是滑坡变形产生地表拉张裂隙的持续演化;(2)裂隙改变了雨水的入渗过程,一部分沿坡体表面向下垂直入渗,一部分沿裂隙入渗至裂隙末端向四周扩散,随着裂隙发育,降雨入渗由优势流主导;(3)滑坡变形与裂隙发育的关系密切,无裂隙时,坡体仅表层处于不稳定状态,表现为表层侵蚀破坏,随着裂隙演化,裂隙影响深度内坡体处于不稳定状态,表现为滑动破坏,裂隙末端的暂饱和区为最危险滑面。

关键词：堆积层滑坡优势流入渗失稳机理变形特征浅层破坏

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含水泥岩卸荷蠕变数值模拟及劣化机制研究

岩石力学与工程学报 2024年第7期 1621-1635页

作者：王宇夏厚磊邓华锋李建林三峡库区地质灾害教育部重点实验室三峡大学湖北长江三峡滑坡国家野外科学观测研究站

为揭示含水泥岩卸荷蠕变破坏机制，开展不同含水率泥岩升轴压卸围压蠕变试验、细观结构测试及数值模拟分析。试验结果表明，含水率对泥岩蠕变变形影响显著，且同一蠕变应力水平下，轴向应变受含水率影响显著大于侧向。SEM图像分析表明... 详细信息

为揭示含水泥岩卸荷蠕变破坏机制，开展不同含水率泥岩升轴压卸围压蠕变试验、细观结构测试及数值模拟分析。试验结果表明，含水率对泥岩蠕变变形影响显著，且同一蠕变应力水平下，轴向应变受含水率影响显著大于侧向。SEM图像分析表明，含水率增大导致泥岩内部孔隙度增大，矿物颗粒被溶解弱化，由致密程度好、强度高向强度低、疏松多孔不规则的堆积结构转化；并基于真实的泥岩细观结构特征，生成了统计学上等价的细观结构网络，建立了相应的GBM-PSC数值模型，并进行了验证。数值模拟计算结果发现，各类微裂纹数量均随含水率增大而增加，晶内张拉裂纹数量呈先增大后稳定再增大趋势，而晶间剪切裂纹数量则随含水率增大而持续增加；接触切向力角度偏转值及平均孔隙度均随卸荷蠕变时间增大呈先减小后稳定再增大趋势，且含水率越大，变化趋势越显著。最后，建立干燥及含水泥岩三阶段卸荷蠕变劣化演化模型。研究结果可为水作用下软岩工程开挖卸荷蠕变变形破坏机制研究提供一定的理论参考。

关键词：岩石力学含水泥岩卸荷蠕变细观结构网络 PFC2D数值模型劣化机制

降雨型堆积层滑坡中长期预报中前期有效降雨量计算方法研究

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应用基础与工程科学学报 2024年

作者：黄晓虎董雨休易武郭飞黄海峰湖北长江三峡滑坡国家野外科学观测研究站三峡大学土木与建筑学院三峡库区地质灾害教育部重点实验室(三峡大学)

降雨阈值是降雨型堆积层滑坡进行预警预报的关键性指标之一。合理的有效降雨量计算方法是获取精确降雨阈值的重要手段，也是进行准确预警预报的前提。本文选取徐洼滑坡、王家坡滑坡、谭家湾滑坡以及土地湾滑坡为研究对象，分别代表小型... 详细信息

降雨阈值是降雨型堆积层滑坡进行预警预报的关键性指标之一。合理的有效降雨量计算方法是获取精确降雨阈值的重要手段，也是进行准确预警预报的前提。本文选取徐洼滑坡、王家坡滑坡、谭家湾滑坡以及土地湾滑坡为研究对象，分别代表小型、中型、大型、特大型降雨型堆积层滑坡。首先分析降雨作用下降雨型堆积层滑坡的变形特征。然后，引入“一个降雨过程”统一影响滑坡变形的降雨过程，结合“位移速率影响度”概念，设计一套前期有效降雨量计算方法，并与传统的前期有效降雨量计算方法进行对比验证。结果表明：（1）小型、中型、大型、特大型的降雨型堆积层滑坡的变形与降雨过程密切相关，进入蠕动变形阶段后，滑坡的累积位移曲线存在明显的“阶跃”特征；（2）降雨型堆积层滑坡位移速率存在“滞后衰减”现象，单体滑坡的“滞后衰减”时间T近似为一个固定值，并与滑坡的稳定性演化特征基本吻合；（3）结合“一个降雨过程”和“位移速率影响度”建立的考虑“滞后衰减”的前期有效降雨量计算方法与滑坡变形持续时间和滑坡变形速率的契合度较好，在滑坡的预警过程中存在明显的优势。

关键词：降雨型堆积层滑坡滑坡预报前期有效降雨量滞后衰减

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三峡库区碳酸岩岸坡消落带岩体劣化特性

山地学报 2024年第1期42卷 70-80页

作者：张国栋夏文中何钰铭危灿三峡大学湖北长江三峡滑坡国家野外科学观测研究站湖北省水文地质工程地质勘察院

岸坡消落带是库水位升降形成的干湿交替作用区域。与岸坡其他地段相比，岸坡消落带水岩作用强烈，不断改造库岸的形貌特征，影响岸坡的整体或局部稳定性。消落带岩体劣化研究在劣化特征、劣化分类，以及劣化评价方法、指标研究方面存在... 详细信息

岸坡消落带是库水位升降形成的干湿交替作用区域。与岸坡其他地段相比，岸坡消落带水岩作用强烈，不断改造库岸的形貌特征，影响岸坡的整体或局部稳定性。消落带岩体劣化研究在劣化特征、劣化分类，以及劣化评价方法、指标研究方面存在不足。本文以三峡库区秭归和巴东干(支)流碳酸岩岸坡消落带岩体为研究对象，采取调(勘)查与试验、“比拟法”等综合分析方法，对碳酸岩消落区岩体劣化特征、过程及机制进行了系统研究，得到以下结论。(1)基于岸坡消落区岩体劣化的宏观效应，可划分为4种劣化类型；库水和地下水联动作用影响消落区岩体劣化的范围，沿深度方向呈现逐渐减弱的趋势，根据岩体劣化程度，可划分为3个区。(2)岩体各类结构面劣化最为严重，尤其是裂隙结构面，控制着岩体劣化的主要特征和类型。(3)库水作用方式和水的溶蚀性强弱影响岩体劣化的进展和演化发展模式。(4)根据库水与岸坡地下水联动程度，结合工程应用，提出了碳酸岩岸坡消落带岩体劣化的评价指标和评价方法。研究成果对消落带岩体劣化评价及岸坡稳定性演化评价具有一定的参考意义。

关键词：消落带碳酸岩岸坡水岩作用岩体劣化三峡库区

基于Sentinel-1数据的三峡库区木鱼包滑坡时空变形演化特性分析

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三峡大学学报（自然科学版） 2024年第3期46卷 50-56页

作者：李铮张国栋三峡大学湖北长江三峡滑坡国家野外科学观测研究站湖北宜昌443002 三峡大学土木与建筑学院湖北宜昌443002

三峡库区脆弱的地质环境、降雨及库水位升降作用,致使长江干(支)流滑坡分布广、数量多、危害大,滑坡监测是地质灾害减灾防灾的主要措施之一.以三峡库区木鱼包滑坡为研究对象,以哨兵1号(Sentinel-1)数据为数据源,获取了木鱼包滑坡及其附... 详细信息

三峡库区脆弱的地质环境、降雨及库水位升降作用,致使长江干(支)流滑坡分布广、数量多、危害大,滑坡监测是地质灾害减灾防灾的主要措施之一.以三峡库区木鱼包滑坡为研究对象,以哨兵1号(Sentinel-1)数据为数据源,获取了木鱼包滑坡及其附近区域2017年4月至2021年3月的120景数据,使用时间序列InSAR分析方法,研究木鱼包滑坡时空形变演化特性,并与地基GNSS监测数据和地质调查结果进行比对.结果表明:SBAS-InSAR与GNSS监测数据具有一定的差异性,但在演化趋势上具有较好的一致性;通过InSAR分析结果与现场调查比对分析,SBAS-InSAR对滑坡边界及滑坡发展演化过程中较大变形具有较强的监测能力.

关键词：滑坡变形监测时空演化 InSAR 木鱼包滑坡

联合InSAR与神经网络的范家坪滑坡形变监测及预测研究

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水文地质工程地质 2024年

作者：徐文正卢书强林振周王敏三峡库区地质灾害教育部重点实验室湖北长江三峡滑坡国家野外科学观测研究站

目前，传统滑坡地表形变监测手段仍存在监测范围小、复杂地形信息获取难度高、经济成本投入量大等缺点，且大型复杂滑坡变形时间序列的非线性、不确定性变化特征也一直是滑坡形变监测及预测研究中亟待解决的难题。将三峡库区范家坪滑坡... 详细信息

目前，传统滑坡地表形变监测手段仍存在监测范围小、复杂地形信息获取难度高、经济成本投入量大等缺点，且大型复杂滑坡变形时间序列的非线性、不确定性变化特征也一直是滑坡形变监测及预测研究中亟待解决的难题。将三峡库区范家坪滑坡作为研究对象，利用短基线集（The Small BAseline Subset InSAR,SBAS-InSAR）技术结合地表GPS监测数据进行滑坡形变监测，基于SBAS-InSAR时间序列数据及长短时记忆网络（Long Short Term Memory,LSTM）开展滑坡形变预测研究。结果表明：研究时段内，范家坪滑坡SBAS-InSAR形变监测结果与地表GPS监测数据所反映出的形变区域及形变量级基本保持一致，与现场调查情况相吻合；范家坪滑坡在不同高程段，其位移变形并非总是表现出受浮托减重效应影响，当库水位低于160m左右时，渗流压力占主导作用，水位下降阶段的位移变形总体明显大于水位上升阶段，库水位下降速率对范家坪滑坡的位移变形产生重要影响，且木鱼包滑坡区相较于谭家河滑坡区对库水位下降速率的变形响应更为强烈（注：根据滑坡蠕滑方向及变形响应规律将范家坪滑坡进一步划分为木鱼包滑坡区及谭家河滑坡区）；将LSTM神经网络模型与传统神经网络模型的预测结果进行效果对比、置信区间估计及相关性检验，结果显示，LSTM神经网络模型的预测结果始终保持较高的预测精度，预测效果最佳，验证了该方法能够为三峡库区地质灾害防治提供重要的数据参考和信息支撑。

关键词： SBAS-InSAR LSTM神经网络深度学习滑坡监测滑坡预测范家坪滑坡三峡库区

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一种滑动检测算法下的滑坡位移时序分解方法

长江科学院院报 2024年第3期41卷 126-133,147页

作者：冯谕曾怀恩涂鹏飞三峡大学土木与建筑学院湖北宜昌443002 三峡大学湖北长江三峡滑坡国家野外科学观测研究站湖北宜昌443002 三峡大学湖北省水电工程施工与管理重点实验室湖北宜昌443002

针对“阶跃式”滑坡位移时序分解模型力学解释性不强的缺陷,根据西原蠕变本构模型与自适应改进遗传算法模型,提出滑动R_(nl)阶跃点检测方法与改进加权移动平均修正阶跃项位移方法,并将该方法应用于白水河滑坡位移时序分解。将滑动R_(nl... 详细信息

针对“阶跃式”滑坡位移时序分解模型力学解释性不强的缺陷,根据西原蠕变本构模型与自适应改进遗传算法模型,提出滑动R_(nl)阶跃点检测方法与改进加权移动平均修正阶跃项位移方法,并将该方法应用于白水河滑坡位移时序分解。将滑动R_(nl)阶跃点检测结果与MK检验结果、滑动t检验结果以及Bayes检测结果作对比。结果表明,滑动R_(nl)阶跃点检测结果更加准确与适用;同时将新型滑坡位移时序分解结果与二次移动平均时序分解结果、三次指数平滑时序分解结果以及VMD时序分解结果作对比。结果表明,新型滑坡位移时序分解方法解决了滑坡趋势项位移无规律、无力学解释性的问题,且在时序分解加法模式中单独引入滑坡位移预测中最重要的阶跃项位移,分析预测更具有针对性。因此,新型时序分解模型有一定的工程价值与时序预测借鉴价值。

关键词：滑坡位移时序分解阶跃项位移蠕变模型遗传算法滑动检测

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遗传算法下的滑坡蠕滑位移预测模型研究

中国地质灾害与防治学报 2024年第1期35卷 82-91页

作者：冯谕曾怀恩涂鹏飞三峡大学土木与建筑学院湖北宜昌443002 湖北长江三峡滑坡国家野外科学观测研究站湖北宜昌443002 湖北省水电工程施工与管理重点实验室(三峡大学) 湖北宜昌443002

滑坡位移预测是预报滑坡灾害的重要依据,以往的滑坡位移预测模型多数为时间序列预测模型、BP神经网络预测模型、Gaussian拟合预测模型以及其他一些非线性预测模型。这些滑坡位移预测模型在建立上缺乏力学理论支撑,对不同力学特性产生的... 详细信息

滑坡位移预测是预报滑坡灾害的重要依据,以往的滑坡位移预测模型多数为时间序列预测模型、BP神经网络预测模型、Gaussian拟合预测模型以及其他一些非线性预测模型。这些滑坡位移预测模型在建立上缺乏力学理论支撑,对不同力学特性产生的滑坡位移预测分析上没有针对性。文章针对力学特性为重力蠕变型滑坡位移的预测,提出一种基于遗传优化算法的滑坡蠕滑位移非线性预测模型。以鲁家坡滑坡东侧J05监测点的累计水平位移为例,划定测试区域与预测区域进行模型预测分析,并将新模型预测结果与Gaussian拟合预测模型、BP神经网络预测模型预测结果进行对比分析。结果表明,相较于传统预测模型,新模型的预测效果有所提升,有一定的工程价值与实践价值。

关键词：滑坡变形预测遗传算法蠕滑位移函数模型