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马尔康地震公路边坡病害机制与震后次生灾害效应
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作者 白慧林 蒋国为 +2 位作者 刘峰辉 孙徐 詹同安 《地震工程学报》 北大核心 2025年第3期554-565,共12页
2022年6月10日,四川省阿坝州马尔康市草登乡发生6.0级地震,强震作用导致新建省道S220日部至木尔渣桥段(K0+000~K56+059)公路边坡发生大量崩滑灾害。基于震后对工程区公路边坡病害的多次精细化调查资料,对强震诱发的公路边坡病害特征与... 2022年6月10日,四川省阿坝州马尔康市草登乡发生6.0级地震,强震作用导致新建省道S220日部至木尔渣桥段(K0+000~K56+059)公路边坡发生大量崩滑灾害。基于震后对工程区公路边坡病害的多次精细化调查资料,对强震诱发的公路边坡病害特征与成灾力学机制展开深度总结,并讨论分析高寒山区气候环境下的次生灾害效应。马尔康地震引发的崩滑灾害主要表现为局部掉块、单体滑坡、单体崩塌以及崩塌带,在高山峡谷地形及其地震波高程放大效应下,以土质滑坡为主的高位灾害现象。震中区公路边坡破坏力学机制模式具有震裂损伤型、顺层滑移-拉裂型、倾倒拉裂-溃散型、高位碎屑流型以及坡面溜坍型等5类。震时,由于地震波对边坡岩土体的拉剪作用,降低了坡体稳定性,陡倾边坡重力势能驱动导致失稳破坏;震后,由于受高寒山区气候环境影响,震裂损伤岩土质边坡,在降雨、冰雪冻融作用下发生次生灾害,震裂损伤程度与地质条件的差异使次生灾害呈现出不同类型。从公路边坡病害影响情况来看,山区公路边坡防护应减少柔性防护措施占比,宜采用刚柔结合支护方案。研究成果主要为对不同边坡破坏力学机制的详细阐述,可为后期公路边坡精细化防护设计提供理论支撑。 展开更多
关键词 马尔康地震 破坏特征 震裂损伤 力学机制 次生灾害效应
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增湿过程花岗岩残积土微观结构演变规律
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作者 赵艳龙 冯文凯 +3 位作者 易小宇 白慧林 李双权 赵家琛 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第7期132-140,共9页
为探明花岗岩残积土在增湿过程中微观结构变化特征,采用电镜扫描试验,通过PCAS软件分析土体非饱和-饱和状态下孔隙变化,实现孔隙结构的定量表征,并通过核磁共振试验分析土体非饱和-饱和状态的T 2曲线,进一步分析其三维分形维度特征。研... 为探明花岗岩残积土在增湿过程中微观结构变化特征,采用电镜扫描试验,通过PCAS软件分析土体非饱和-饱和状态下孔隙变化,实现孔隙结构的定量表征,并通过核磁共振试验分析土体非饱和-饱和状态的T 2曲线,进一步分析其三维分形维度特征。研究结果表明:非饱和状态下,随着含水率的增加,整体呈现较小孔隙数量减少、而较大孔隙增多的趋势,小的团粒在此过程中吸纳粗颗粒扩大形成较大团粒;达到饱和状态后,团粒解体,呈现相反的发展趋势;基于横向弛豫时间(T 2)可将孔隙分为团粒孔隙、粒间孔隙、微裂隙3类,其中粒间孔隙受孔隙水影响最为显著,团粒孔隙和微裂隙受孔隙水影响则较弱;三维结构分形维度随含水率提高而呈现降低趋势,并与含水率具有指数函数关系。对花岗岩残积土增湿过程中微观结构变化规律的研究为分析花岗岩残积土群发性滑坡的启动机理提供理论依据,通过监测土体含水率变化可预判孔隙结构演化阶段,结合分形维度模型可建立边坡稳定性评价指标,为闽粤丘陵区花岗岩残积土滑坡预警提供了关键判据。 展开更多
关键词 花岗岩残积土 微观结构 扫描电镜 核磁共振 分形维度
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公路岩溶隧道精细勘察模式及在沾会高速灰岩地区的应用 被引量:6
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作者 赵虎 王军 王玲辉 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第9期3485-3491,共7页
为了实现对岩溶区公路隧道隐伏岩溶发育情况进行准确的勘察,从而为后期处治设计提供可靠依据,有效减少开挖时产生的突水突泥等事故,通过建立科学的勘察模式,可以有效攻克岩溶发育的隐蔽性、复杂性等难点,达到对隧道岩溶发育进行精细勘... 为了实现对岩溶区公路隧道隐伏岩溶发育情况进行准确的勘察,从而为后期处治设计提供可靠依据,有效减少开挖时产生的突水突泥等事故,通过建立科学的勘察模式,可以有效攻克岩溶发育的隐蔽性、复杂性等难点,达到对隧道岩溶发育进行精细勘察的目的。通过研究调绘、物探、钻探、孔内三维扫描以及水文地质实验相结合的综合勘察模式,并在云南沾会高速德泽隧道的岩溶勘察中进行应用,结果表明:调绘工作先行,可以对工区岩溶发育情况进行宏观判断;隧道贯通物探,可以对具体岩溶发育形态及范围进行圈定,对钻探位置的选择具有指导性左右;钻探工作可以对物探异常进行验证,能准确判断岩溶发育的位置及规模;孔内三维扫描能对岩溶发育形态进行精确直观成像;水文地质实验可以判断场地岩体性质;通过多种手段、层层递进的方式,能有效精确的对隧道岩溶发育情况进行勘察。可见新的隧道岩溶精细勘察模式在实际应用中行之有效,可以在类似工区推广使用。 展开更多
关键词 公路 隧道 岩溶 精细勘察 应用
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敞开式TBM前置式超前钻探及注浆加固技术研究——在首台国产再制造TBM上的应用
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作者 苟承志 刘勇斌 +2 位作者 张晓平 李馨芳 刘丙森 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第4期834-843,共10页
为解决传统敞开式TBM在进行超前管棚注浆加固时存在管棚倾角过大、支护范围不足等问题,依托乐西高速大凉山1号隧道工程,提出一种适用于敞开式TBM的前置式超前钻探注浆加固技术。对首台国产再制造TBM的护盾结构、多功能齿圈和管棚钻机等... 为解决传统敞开式TBM在进行超前管棚注浆加固时存在管棚倾角过大、支护范围不足等问题,依托乐西高速大凉山1号隧道工程,提出一种适用于敞开式TBM的前置式超前钻探注浆加固技术。对首台国产再制造TBM的护盾结构、多功能齿圈和管棚钻机等进行针对性改造,开展原位超前钻探及注浆加固试验,验证该技术方案应用于软弱地层超前注浆加固的可行性和有效性。试验结果表明:1)数字化管棚钻机能够有效识别各钻孔工序并划分地层岩性;2)相较于常规直接钻孔方式,在小角度条件下取芯开孔方式的钻孔效率提高50%,成孔效果更好;3)相较于传统后置式超前管棚,前置式超前管棚倾角更小(仅4°),注浆加固范围更大。该技术在大凉山1号隧道工程的成功应用,验证了其在软弱破碎围岩条件下应用的可行性和有效性。 展开更多
关键词 敞开式TBM 超前钻探 注浆加固 TBM改造 钻进参数
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降雨驱动单沟泥石流风险区划方法研究 被引量:1
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作者 王毅 唐铣亮 +1 位作者 张鸿 周志林 《中国水土保持》 2024年第9期63-68,共6页
地质灾害风险区划是依据风险区域遭受不同强度地质灾害可能造成的损失程度大小而划分出不同风险级别的区域,是当前防灾减灾体系重要的工作环节。当前,绝大多数的地质灾害风险评价与区划工作主要是针对县级以上区域,很少有针对单体地质... 地质灾害风险区划是依据风险区域遭受不同强度地质灾害可能造成的损失程度大小而划分出不同风险级别的区域,是当前防灾减灾体系重要的工作环节。当前,绝大多数的地质灾害风险评价与区划工作主要是针对县级以上区域,很少有针对单体地质灾害威胁区域进行细致的风险区划研究。以汶川县城南沟泥石流堆积扇区域为研究区,利用FLO-2D数值模拟软件模拟南沟100 a一遇与200 a一遇两种频率下泥石流运动堆积过程,根据模拟的泥深与流速在堆积扇区域细致划分不同的危险强度区域;以单沟泥石流易损性计算模型为基础,依据具体地物类型与人口密集程度对研究区进行细致的易损性分区,最后完成研究区域风险区划,所采用的计算方式能够形象描绘出小区域的承灾风险高低,具备了对单体泥石流沟威胁区域进行风险量化分级的能力。风险区划结果可对强震区城镇周边的泥石流灾害进行风险预判,以及为防灾减灾、应急救援提供强有力的信息支撑。 展开更多
关键词 单沟泥石流 堆积区 FLO-2D数值模拟 空间分析 风险区划 汶川县城南沟
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大跨度整体式高墩桥梁地震易损性分析 被引量:5
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作者 张健 师新虎 刘志强 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2023年第3期212-219,共8页
为探究强震作用下高墩大跨整体式桥梁的地震损伤机理,从基于性态的抗震设计理念出发并结合概率方法对其进行地震易损性研究。首先基于OpenSees建立实例桥的弹塑性分析模型;然后综合考虑地震动与桥梁结构参数的双随机特性,生成地震动与... 为探究强震作用下高墩大跨整体式桥梁的地震损伤机理,从基于性态的抗震设计理念出发并结合概率方法对其进行地震易损性研究。首先基于OpenSees建立实例桥的弹塑性分析模型;然后综合考虑地震动与桥梁结构参数的双随机特性,生成地震动与桥梁的随机样本,并进一步采用IDA法建立桥梁概率性地震需求模型,确定桥墩各构件的地震易损性;最后基于条件概率原理,考虑桥墩的4种构件失效模式,结合PCM法快速、有效地推导出精确的桥梁系统地震易损性。研究表明:薄壁边墩墩顶截面的曲率延性随PGA发展较快,能提前进入塑性状态并成为桥墩各构件的最易损截面;在设计地震和罕遇地震作用下,发生中等破坏的失效概率分别为0.38和0.93,而中墩截面的抗震性能明显优于边墩截面,在罕遇地震下发生中等破坏的失效概率仅为0.15;与一阶界限法相比,PCM法能充分考虑各构件之间的相关程度,利用其导出考虑多种失效模式下复杂体系桥梁的系统易损性曲线更为合理。 展开更多
关键词 振动与波 整体式桥梁 概率性地震需求模型 地震易损性 PCM法 失效模式
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基于核密度估计法的大跨度非对称悬索桥碰撞概率分析 被引量:1
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作者 师新虎 丁自豪 +2 位作者 贾宏宇 郑史雄 李树鼎 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第16期269-277,共9页
为了对随机地震作用下大跨度非对称悬索桥的梁端碰撞概率进行评估,基于OpenSEES建立了一座典型实例桥的三维非线性有限元模型,综合考虑了地震动与模型参数的双重随机特性,采用拉丁超立方抽样与核密度估计方法建立了桥梁碰撞概率模型,并... 为了对随机地震作用下大跨度非对称悬索桥的梁端碰撞概率进行评估,基于OpenSEES建立了一座典型实例桥的三维非线性有限元模型,综合考虑了地震动与模型参数的双重随机特性,采用拉丁超立方抽样与核密度估计方法建立了桥梁碰撞概率模型,并验证了该方法的有效性,最后分析了桥梁结构随机参数、伸缩缝宽度及非线性阻尼器对悬索桥梁端碰撞概率的影响。分析结果表明:若忽略桥梁结构参数的不确定性可能会高估桥梁的碰撞概率,其最大误差可达122%;大震作用下非线性阻尼器可以显著减小桥梁的碰撞概率,且阻尼器的减震效果随着伸缩缝宽度增大而越加明显;当PGA<0.7g时,通过设置阻尼器不仅可以减小悬索桥的碰撞力峰值,而且可以减少梁端碰撞次数;当PGA>0.7g时,阻尼器对碰撞次数影响较小,但能明显降低其碰撞力。 展开更多
关键词 非对称悬索桥 碰撞概率 核密度估计 非线性阻尼器 不确定性
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近场地震下简支梁桥搭接长度需求分析 被引量:2
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作者 岳伟勤 师新虎 +2 位作者 张来福 苏小波 贾宏宇 《世界地震工程》 北大核心 2023年第2期125-137,共13页
随着交通网络向偏远地区辐射,桥梁结构会不可避免的出现靠近断层的情况,受到近断层地震动的影响显著。为了研究近场地震作用下简支梁桥的搭接长度需求,基于ANSYS平台建立了简支梁桥的弹塑性分析模型。通过动力响应分析、弹塑性分析和抗... 随着交通网络向偏远地区辐射,桥梁结构会不可避免的出现靠近断层的情况,受到近断层地震动的影响显著。为了研究近场地震作用下简支梁桥的搭接长度需求,基于ANSYS平台建立了简支梁桥的弹塑性分析模型。通过动力响应分析、弹塑性分析和抗剪能力分析,探讨了近场地震动的脉冲效应对简支梁桥搭接长度的影响。研究表明:近场地震动的脉冲效应放大了结构的地震响应,脉冲型地震和非脉冲地震作用时的最大墩梁相对位移分别为115.1 cm和41.5 cm;两类地震作用时的最大剪力分别为1892.5 kN和1737.8 kN,最大剪力剪切强度比为0.82;当PGA≥0.4 g时,脉冲型地震作用下桥墩底部塑性铰区的最大转角超过极限转角,桥墩发生破坏,而非脉冲型地震PGA=1.0 g时的塑性铰转角小于极限转角;当PGA=1.0 g时,塑性铰破坏前墩梁相对位移为37 cm,占规范搭接长度的41.8%,近场地震作用下简支梁桥的搭接长度需求满足规范要求。 展开更多
关键词 近场地震动 塑性铰 搭接长度 脉冲特性 弹塑性分析
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强震山区大跨悬索桥桥塔横梁方案比选 被引量:3
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作者 曹发辉 刘清华 左翔文 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期108-115,共8页
针对大跨度悬索桥桥塔传统混凝土结构横梁抗剪能力较差的情况,以强震山区主跨1100 m的悬索桥——泸定大渡河特大桥为背景,计算地震作用下桥塔结构的内力,并对混凝土结构、钢结构、新型波形钢腹板组合结构3种形式桥塔横梁方案进行比选。... 针对大跨度悬索桥桥塔传统混凝土结构横梁抗剪能力较差的情况,以强震山区主跨1100 m的悬索桥——泸定大渡河特大桥为背景,计算地震作用下桥塔结构的内力,并对混凝土结构、钢结构、新型波形钢腹板组合结构3种形式桥塔横梁方案进行比选。结果表明:相比于混凝土结构横梁方案,钢结构横梁方案弯矩和剪力减少幅度分别为25.9%~29.3%和33%~34.7%,新型波形钢腹板组合结构横梁方案弯矩和剪力减少幅度分别为17.5%~27.8%和19.1%~30.6%,钢结构横梁与新型波形钢腹板组合结构横梁方案的抗震性能优于混凝土结构横梁方案。但钢结构横梁方案的桥塔横梁钢-混连接构造无法满足结构受力需求,且施工要求高、难度大。新型波形钢腹板方案钢-混连接构造可靠度和施工难易程度优于钢结构横梁方案,因此泸定大渡河特大桥最终采用新型波形钢腹板组合结构横梁方案。 展开更多
关键词 悬索桥 桥塔 横梁 波形钢腹板组合结构 剪力 弯矩 抗震设计
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