- 吴杰;刘曼曼;李典庆;刘勇;
地面荷载是引发地层塌陷的重要因素之一,现有地层塌陷研究少有考虑路面荷载作用。针对在路面荷载作用下地下管道破损引发砂土地层塌陷现象,采用PFC-2D软件对砂土地层塌陷进行了数值模拟研究。设计8组数值模拟实验,分析了管道破损口直径、管道埋深以及路面荷载大小对地面沉降、地层损失量的影响。模拟结果表明:砂土地层塌陷、损失呈现为线性过程,部分工况出现的土拱效应可显著减少地层损失并增加地层稳定性;管道破损口直径、管道埋深、路面荷载大小对地面沉降、地层损失量影响明显,且地面中心沉降与地层损失量存在线性关系。仅考虑单因素作用时:管道破损口直径越大,中心沉降越大,地层流失越快;管道埋深越深,单位时间内中心沉降越小,地层越稳定;路面荷载的增大会降低地层的稳定性。基于以上结果提出了规避地层塌陷的建议。
2022年05期 v.55;No.302 427-434页 [查看摘要][在线阅读][下载 1058K] [下载次数:263 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:6 ] - 李培涛;李典庆;牛会峰;丁亚楠;刘勇;
人工冻结法作为一种临时的土体加固以及防水技术,在岩土工程特别是隧道施工中得到了广泛的应用。在施工过程中,冻结孔钻孔误差以及土体导热系数的空间变异性会影响冻结帷幕的形成,从而影响人工冻结效果。采用蒙特卡罗算法与有限元模型,探讨了人工冻结过程中的传热过程。结果表明,钻孔误差将使冻结区域不均匀发展,且随着钻孔误差的增大,冻结上限及完整冻结帷幕形成时间也明显增加,而土体导热系数空间变异性对于冻结过程影响较小。根据数值模拟结果,建议现场施工时最大钻孔偏斜控制在0.1 m内。
2022年05期 v.55;No.302 435-442页 [查看摘要][在线阅读][下载 907K] [下载次数:293 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:23 ] - 梅伟;顾世祥;刘鑫;李典庆;
滑坡是我国主要的地质灾害之一,滑坡风险评估是实现滑坡风险管理的重要工具。然而,现有的滑坡风险评估采用的边坡稳定性分析方法难以模拟滑坡土体的大变形过程,这极大地限制了滑坡风险评估结果的实用性。为此,提出了一种考虑滑坡大变形过程的定量风险评估方法,采用一种新的数值模拟工具——物质点方法模拟滑坡大变形过程,确定了不同滑坡破坏模式的定量特征参数。通过一个二层土坡算例说明了所提方法的有效性,采用物质点方法研究了滑坡破坏模式的大变形过程,对滑坡破坏特征参数进行了分析,同时计算了滑坡破坏概率、易损性和破坏后果,并以三者的乘积定量评估滑坡风险。结果表明,所提的滑坡定量风险评估方法可以同时实现边坡失稳可靠度分析、承灾体识别和易损性评估,为滑坡定量风险评估提供了新思路。研究发现,仅仅考虑滑坡发生可能性不能全面地评估滑坡所有潜在的不利影响,定量风险评估结果能够综合反映不同滑坡破坏模式的发生概率及其后果。滑坡风险评估结果与所选的指标有关,所提方法借助物质点方法模拟滑坡大变形过程,得到多个滑坡破坏后果指标,如滑动距离、滑动体积、滑动深度等,并综合考虑它们评估滑坡风险,使风险评估结果能够更加合理地反映实际滑坡风险的大小。
2022年05期 v.55;No.302 443-453页 [查看摘要][在线阅读][下载 1061K] [下载次数:853 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:9 ] |[阅读次数:8 ] - 梅伟;顾世祥;周云;许诗贵;张晨阳;李典庆;
针对位于高地震烈度区域的云南省玉溪市开展了地震诱发滑坡危险性分析。分析中考虑不同岩土体含水状态对地震滑坡危险性的影响,采用Newmark位移预测模型计算饱和和干燥状态下区域累积位移,并以此判别区域地震滑坡危险等级。分析得出以下结论:玉溪市临界加速度值大部分大于0.98 m/s2,不同岩土体含水率对临界加速度计算结果影响较为显著;岩土体饱和状态下低危险区域面积达到92.6%,绝大部分区域在地震作用下发生诱发滑坡的危险性较小;高、极高危险区面积会随着岩土体内孔隙水含量的增加而扩大;新平彝族傣族自治县的高、极高危险区的分布为全市最多,且主要聚集在老厂乡、桂山、古城、新化乡等乡镇街道。该研究结果为玉溪市的防震减灾资源配置提供了依据。
2022年05期 v.55;No.302 454-461页 [查看摘要][在线阅读][下载 1089K] [下载次数:364 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:5 ]