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降雨作用下基于电导性能的土坡基质吸力时空变化试验研究

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自然灾害学报 2024年第1期33卷 139-150页

作者：林昀昭简文彬陈瑞敏康浩隆章德生福州大学岩土与地质工程系福建福州350108 福州大学福建省地质灾害重点实验室福建福州350108

降雨作用下土坡基质吸力随时空而变化,直接影响土坡的瞬态稳定性分析。为研究降雨作用下土坡电导性能与基质吸力的时空变化与联系,通过人工降雨滑坡物理模型试验,将电阻率作为监测量与常规的含水率、基质吸力相结合,并在边坡模型上种植... 详细信息

降雨作用下土坡基质吸力随时空而变化,直接影响土坡的瞬态稳定性分析。为研究降雨作用下土坡电导性能与基质吸力的时空变化与联系,通过人工降雨滑坡物理模型试验,将电阻率作为监测量与常规的含水率、基质吸力相结合,并在边坡模型上种植马尼拉草,研究植草边坡在均匀降雨、前小后峰和前峰后小这3种动态降雨模式下的入渗特征。研究结果表明:动态降雨模式下,降雨强度变化对土体电阻率和含水率均能产生影响,但都存在一定滞后性。降雨前边坡土体基质吸力、电阻率较高,随着深度的增加逐渐递减。降雨后表层土体基质吸力、电阻率出现较大跌幅,分布上呈现由浅层到深层逐渐增大态势。结合Keller改进的Archie拓展模型与VG模型,得到基于电阻率的残积土基质吸力计算模型,并用试验数据进行验证,结果较为合理,为非饱和残积土基质吸力的测量提供一种快速便捷的方法。研究成果有助于探究非饱和残积土边坡在不同降雨模式下的渗流特征,揭示了降雨作用下坡残积土的电导性能演化规律与基质吸力空间分布特征。

关键词：滑坡降雨残积土电阻率基质吸力入渗

闽粤地区花岗岩风化土体粘粒迁移过程的土柱渗流试验

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山地学报 2024年第1期42卷 132-142页

作者：王浩许少鸿陈叶健徐陈灵黄瑛瑛福州大学紫金地质与矿业学院福建省地质工程勘察院福建省地质灾害重点实验室福建省地质矿产勘查开发局自然资源部丘陵山地地质灾害防治重点实验室

花岗岩风化土具有大孔隙结构、级配不良的特性。降雨入渗驱动粘粒迁移导致花岗岩风化土内部孔隙扩张和颗粒粗化，是闽粤地区花岗岩分布区水土流失和边坡变形破坏的主因。本文设计土柱渗流模型试验，研究不同级配条件下花岗岩风化土体的... 详细信息

花岗岩风化土具有大孔隙结构、级配不良的特性。降雨入渗驱动粘粒迁移导致花岗岩风化土内部孔隙扩张和颗粒粗化，是闽粤地区花岗岩分布区水土流失和边坡变形破坏的主因。本文设计土柱渗流模型试验，研究不同级配条件下花岗岩风化土体的粘粒迁移过程与特征，考察土粒含量、渗流量及水力梯度等指标的变化规律。研究表明：(1)含有较多粘土矿物成分的细粒，尤其是粒径小于5μm的具有良好亲水性的粘粒，在渗流作用下容易发生迁移、集聚、淤堵或再迁移过程，导致渗流量与水力梯度持续变化，逐步出现土体颗粒粗化现象；(2)随着砾粒含量的增加，内部土粒单元发育成形的“混粒性”孔隙-骨架结构更为明显；当砾粒含量从40%增加至60%时，粘粒流失量增加14%,渗流量增加了51%,土体渗流通道增多、土体颗粒粗化，土体结构性逐步丧失；(3)花岗岩风化土中粘粒迁移过程由稳定渗流状态向优势渗流状态转变引起，一旦优势流通道成立，水力梯度增幅可达40%。研究结论可为闽粤地区花岗岩分布区水土流失治理和边坡灾害防治提供科学依据。

关键词：花岗岩风化土颗粒级配粘粒迁移颗粒粗化闽粤地区

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风驱雨作用下植被斜坡稳定性响应研究

岩土力学 2024年

作者：林滨强章德生简文彬豆红强王浩樊秀峰福州大学紫金地质与矿业学院岩土与地质工程系福州大学地质工程福建省高校工程研究中心

闽东南高植被覆盖区台风暴雨型滑坡频发，探索在植被、降雨、强风作用下的滑坡失稳演化及其规律对揭示高植被覆盖区台风暴雨型滑坡的成灾机制、监测预警具有重要的理论及实际意义。以福建省永泰县洋斜滑坡为研究对象，对斜坡上的毛竹进... 详细信息

闽东南高植被覆盖区台风暴雨型滑坡频发，探索在植被、降雨、强风作用下的滑坡失稳演化及其规律对揭示高植被覆盖区台风暴雨型滑坡的成灾机制、监测预警具有重要的理论及实际意义。以福建省永泰县洋斜滑坡为研究对象，对斜坡上的毛竹进行拉拔试验以及对根土区进行单环入渗试验，结合Green-Ampt模型和无限边坡模型，研究在台风暴雨作用下植被土坡的稳定性响应规律及其稳定性分析方法。结果表明：（1）毛竹抵御的极限风速主要在18～30 m/s的范围之内，对应8～11级风力范围。（2）毛竹迎风区土体入渗能力随着风速的增长而增长，0～12 m/s内入渗能力基本不变，12 m/s以上入渗能力迅速增长。（3）根土区湿润锋的迁移速度随着风速和降雨强度的增大而加快，台风通过植被扰动土体形成优势渗流，对入渗的影响主要在于加快了湿润锋的迁移速度。风-雨-植被协同作用下，风速是影响土体入渗能力的重要因素。（4）台风暴雨作用下风荷载通过植被加快根区土降雨入渗，从而增大湿润锋迁移速度，是台风暴雨型滑坡孕灾、成灾的重要环节。

关键词：降雨边坡稳定性风荷载湿润锋滑坡

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浅埋土洞加筋路基变形的双梁模型解

武汉大学学报（工学版） 2024年第5期57卷 593-600页

作者：吴方宇陈志波邓煜晨福州大学紫金地质与矿业学院福建福州350116 地质工程福建省高校工程研究中心福建福州350116

浅埋土洞加筋路基受力机理十分复杂,为探究其变形和受力情况,将路面结构和土工格室简化为考虑抗弯刚度的有限长梁,路堤填土和路基土分别采用Kerr模型和Pasternak模型模拟,构建双梁模型,求解双梁竖向变形解析解。分别采用浅埋土洞加筋路... 详细信息

浅埋土洞加筋路基受力机理十分复杂,为探究其变形和受力情况,将路面结构和土工格室简化为考虑抗弯刚度的有限长梁,路堤填土和路基土分别采用Kerr模型和Pasternak模型模拟,构建双梁模型,求解双梁竖向变形解析解。分别采用浅埋土洞加筋路基数值模拟结果与无土洞加筋路基室内试验结果验证双梁模型解析结果的有效性,并基于解析结果分析了深宽比、土工格室抗弯刚度和路基土弹性模量对双梁竖向变形、弯矩和剪力的影响。结果表明:深宽比和路基弹性模量对浅埋土洞加筋路基土洞区域的受力与变形有显著影响,而土工格室抗弯刚度的影响能力与路基弹性模量有关,土洞宽度决定路面结构和土工格室的剪力分布特点。

关键词：加筋路基土洞双梁模型变形数值分析

基于相关性局域化迭代集合平滑反演渗透系数场

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水文地质工程地质 2024年第1期51卷 12-21页

作者：夏传安王浩简文彬福州大学紫金地质与矿业学院岩土与地质工程系福建福州350108

在地下水流和溶质运移问题中,有较多研究基于物理距离局域化集合同化方法反演水文地质参数。当反演参数与观测信息之间不存在物理距离时,这种方法不适用。为了克服这个局限,通过渗透系数与水头信息之间的相关性计算局域化方法的阻滞因子... 详细信息

在地下水流和溶质运移问题中,有较多研究基于物理距离局域化集合同化方法反演水文地质参数。当反演参数与观测信息之间不存在物理距离时,这种方法不适用。为了克服这个局限,通过渗透系数与水头信息之间的相关性计算局域化方法的阻滞因子,构建基于相关性的局域化迭代集合平滑方法。为了方便比较,将该方法和一种基于物理距离的局域化迭代集合平滑一同用于同化水头信息反演二维孔隙承压含水层的渗透系数场。算例中考虑了不同集合大小、观测误差及观测数量等因子的组合,便于分析其对渗透系数反演精度的影响。研究结果显示:(1)在所有算例中新方法得到的渗透系数均方根误差范围为[0.8307,0.9590],都小于基于物理距离方法的均方根误差,范围为[0.8394,1.0000];(2)基于物理距离方法得到的渗透系数场空间上存在不连续性,而新方法的结果不存在此现象。文章提出了一种新的基于相关性局域化迭代平滑方法,该方法不需要依赖参数与观测信息之间的物理距离且参数反演精度高于基于物理距离的方法,可作为参数反演的科学工具。

关键词：数据同化相关性局域化迭代集合平滑物理距离局域化渗透系数场

基于ArcGIS和DRASTIC模型的福州市地下水脆弱性评价

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福建建设科技 2024年第2期 59-61,66页

作者：都莎莎福建省地质工程勘察院福建福州350001

基于福州市地质和水文地质条件,采用DRASTIC模型对福州市地下水脆弱性进行评价。利用ArcGIS软件分别形成7个参数的空间分布,根据每个指标因子权重进行叠加分析,获得地下水脆弱性指数,从而对福州市地下水脆弱性分级分区。结果表明福州平... 详细信息

基于福州市地质和水文地质条件,采用DRASTIC模型对福州市地下水脆弱性进行评价。利用ArcGIS软件分别形成7个参数的空间分布,根据每个指标因子权重进行叠加分析,获得地下水脆弱性指数,从而对福州市地下水脆弱性分级分区。结果表明福州平原、长乐平原及福清江阴沿海一带风积平原的地下水脆弱性高;沿海海积平原的脆弱性中等-较高;中西部低山丘陵的脆弱性低。

关键词：地下水脆弱性 ArcGIS软件 DRASTIC模型地下水污染防治

地下水封洞库施工期洞室围岩力学参数智能反演研究

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长江科学院院报 2024年

作者：曹洋兵陈可辛黄月李尧张遂黄真萍福州大学紫金地质与矿业学院地质工程福建省高校工程研究中心贵州省地质矿产勘查开发局一〇三地质大队

合理准确确定围岩力学参数对于地下水封洞库施工期围岩稳定性分析与支护结构设计具有重要意义。基于地下水封洞库工程地质特征，针对等效连续介质围岩模型，提出施工期洞室围岩力学参数智能反演方法。该方法首先通过室内试验与数值试验... 详细信息

合理准确确定围岩力学参数对于地下水封洞库施工期围岩稳定性分析与支护结构设计具有重要意义。基于地下水封洞库工程地质特征，针对等效连续介质围岩模型，提出施工期洞室围岩力学参数智能反演方法。该方法首先通过室内试验与数值试验确定洞库岩体本构模型，再通过Hoek-Brown强度准则等多种方法估算本构模型中力学参数、分析各参数对围岩变形松弛的敏感性并设计待反演参数的正交试验方案，最后通过数值模拟获得样本并结合进化神经网络模型构建围岩力学参数智能反演模型。综合估算不同岩体基本质量级别下围岩力学参数初始取值范围，可克服智能算法大范围寻优而导致反演结果偏离较大的情况；开展力学参数对围岩变形松弛的敏感性分析，可减少反演参数的数量。以山东某地下水封洞库工程作为典型案例进行反演方法应用检验，获得的围岩拱顶沉降、洞周最大位移、内部变形以及平均松弛深度等参量的相对误差均不超过10%，满足工程应用精度，表明提出的智能反演方法具有较高可行性与可靠性，可为类似工程提供参考。

关键词：地下水封洞库力学参数围岩稳定性神经网络数值试验

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国土空间规划背景下村庄建设边界划定实践

华北自然资源 2024年第1期 85-87,93页

作者：于硕福建省地质工程研究院福建福州350007

村庄建设边界是城镇开发边界外乡村地区实施集中建设与规划的一条“刚性”管控线。科学划定村庄建设边界是影响村庄规划编制与实施的重要因素。文章从村庄建设边界的组成要素出发,从基础数据分析、规模预测、边界划定、实施管理等方面... 详细信息

村庄建设边界是城镇开发边界外乡村地区实施集中建设与规划的一条“刚性”管控线。科学划定村庄建设边界是影响村庄规划编制与实施的重要因素。文章从村庄建设边界的组成要素出发,从基础数据分析、规模预测、边界划定、实施管理等方面开展村庄建设边界划定,并以将乐县安仁乡泽坊村为例,探索村庄建设边界划定方法,为科学合理划定村庄建设边界提供参考。

关键词：村庄建设边界弹性发展区村庄规划

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肇庆市某区域岩溶发育危险性评价

西部资源 2024年第3期 34-36,50页

作者：姚月莹广东省地质工程公司广东广州510425

通过收集拟建工程建设用地周边已有的区域地质、矿产地质、水文地质、工程地质、地质灾害调查和气象水文等资料,对勘查区地质环境条件进行初步评价;通过收集场地的钻探资料,分析岩溶发育的平面空间分布特征,结合工程建设和其他自然激发... 详细信息

通过收集拟建工程建设用地周边已有的区域地质、矿产地质、水文地质、工程地质、地质灾害调查和气象水文等资料,对勘查区地质环境条件进行初步评价;通过收集场地的钻探资料,分析岩溶发育的平面空间分布特征,结合工程建设和其他自然激发因素的影响,分析岩溶土洞溶洞的发育可能引起或加剧的地质灾害的范围、危害程度和危险性;根据勘查区范围内的地质环境条件、地质灾害发育情况,结合工程建设特点,提出地质灾害防治的措施及建议。

关键词：危险性评价岩溶发育土洞溶洞空间分布特征工程建设措施建议