抵御长江流域洪涝灾害中的岩土力学问题
高中地理新人教版第六章第三节防灾减灾学案
第三节防灾减灾课标内容核心素养目标运用资料，了解避灾、防灾的措施1.通过模拟各种自然灾难，进行各种自然灾难防避的演习训练。
【地理实践力】2.通过自然灾难分布图，明确不同区域主要防避的自然灾难类型。
【区域认知】3.通过分析各种自然灾难类型的特点，分析不同自然灾难的防避措施。
【综合思维】4.通过各种自然灾难的防避，了解灾难对人类活动的影响。
【人地协调观】学问清单一防灾减灾手段1.防灾减灾工作指导方针：“以防为主，防抗救相结合〞。
2.防灾减灾手段(1)灾难监测：通过自然灾难监测系统对自然灾难的孕育、发生、开展和致灾全过程进行动态监测。
多采纳地理信息技术手段(2)灾难防备：一方面修建防灾工程；另一方面施行防灾减灾的法律法规，开展减灾教育。
(3)灾难救援与救助：依据国家有关自然灾难应急预案，调动救援物资和人员，稳定社会秩序，救治伤员，展快乐理救济。
(4)灾后恢复：尽快恢复灾区群众的生产生活，促进灾区经济和社会的恢复和开展。
学问清单二自救与互救1.内容：灾前预备、灾中救助和灾后自我爱护三个方面。
2.灾前预备(1)洪涝、台风等：准时关注天气预报及灾难预警信息。
(2)地震：预备防灾应急包，牢记地震撤离路线和四周应急避难场所位置，参与地震演习活动，树立防震意识等。
3.灾中救助(1)洪涝：尽量向地势高的地方逃命。
(2)地震：如条件允许，准时、有序地撤离到平安地带。
(3)泥石流：向垂直于泥石流前进方向的山坡转移。
4.灾后自我爱护：提高警惕，防患于未然。
[微思索]在学校遇到地震，你会怎么办？提示假设正在教室上课，要在老师指挥下快速抱头、闭眼、躲在各自的课桌下。
在操场或室外时，可原地不动蹲下，双手爱护头部，留意避开高大建筑物或电线杆、高悬物等危急物品。
地震时不应实行的行为不要躲在大梁下；不要躲在窗户边；不要靠近不牢固的墙体；不要破窗而逃，以免被玻璃扎伤或摔伤；留意避开危急物、高耸或悬挂物、变压器、电线杆、高压线、路灯、广告牌、吊车、危旧房屋、女儿墙、高门脸、雨篷下和砖瓦木材等物的堆放处，撤离时不行乘坐电梯。
武昌长江古河道地层岩土工程性质分析
河道分布 区范围内的岩土工程勘察与设计提供参考 。
察时建议根据《 岩土工程勘察规 范》 采用 “ 含粘 性土 粉砂” 。无论
定名如何 ， 它们 都具有相同 的物理力 学特征 ， 主要 表现在 ： 野外 可
１ 古 河道 地层 定名 与 物理 力学 特征
塑性指数 一般为粉 土 ～粉 质粘 土的范 古河道地层上部 为老 粘土层 ， 下部 分布 着砂 性土 层 ， 该砂 性 采取原状样进行室 内试验 ， 围， 含水 量较 小 ， 孔 隙比较小 ， 压缩性为中偏低 ， 粘 聚力 比相同状态 土层野外岩芯管 取样 呈柱状 ， 可塑性 较好 ， 但 切 面粗糙 ， 砂感 强。
为钢管支撑 。
形量的差异 ， 主要原因是内支撑的刚度 以及墙 体 自身 的长度 ， 合理
地分析基坑墙体 的变形规律 ， 对基坑 的设计 和施工具有指导意义。
４ 结 语
以南京地铁 １ ０号线凤 凰大 街站 深基 坑 为例 ， 该 基坑 围护 结 参考文献 ： ［ １ ］ 任建喜 ， 张 琨． 奥林 匹克公 园地铁车站深 基坑 围护 结构 变 构 形式为地下连 续墙 组合 内支撑 支护 方式 ， 通 过现 场监测 ， 对 监 形规律监 测研 究［ Ｊ ］ ． 岩 土工程学报 ， ２ ０ ０ ８ （ ３ ０ ） ： ４ ５ ６ － ４ ６ ０ ． 测 数据进行分析认为 ： ２ ］ 张慧 东， 刘 钟 ， 李 志毅 ． 地铁 车站 深基 坑 支护监 测 与信 息 １ ） 首道支撑采用混凝土支撑 ， 使得基 坑开挖初 期变形速 率较 ［ 化施 工［ Ｊ ］ ． 岩 土工程 学报 ， ２ ０ ０ ８ （ １ ０ ） ： ４ ４ １ — ４ ４ ６ ． 小， 随着开 挖深度增 加 ， 开挖 至坑底 时 变形量 最大 。围 护墙体 的 ［ ３ ］ Ｇ Ｂ ５ ０ ４ ９ ７ － ２ ０ ０ ９ ， 建筑基坑工程监测技术规 范［ ｓ ］ ． 变形是基坑 围护结构 安全 状况 的重要 指标 。２ ） 现 场监 测结果 表 Ｄ Ｂ １ １ ／ ４ ９ ０ － ２ ０ ０ ７ ， 地铁 工程监控 量测技 术规程 ［ ｓ ］ ． ［ ４ ］ 明： 本基 坑已经顺利施工完毕 ， 现有 围护 结构是 可靠 的， 说 昵围护 ［ ５ ］ Ｊ Ｇ Ｊ １ ２ ０ － ２ ０ １ ２ ， 建筑基坑 支护技 术规程 ［ Ｓ ］ ． 结 构设 计及施工 监测 方案设 计是 合理 的 。３ ） 不 同位 置处墙 体变
环境岩土工程
关于污染与生态环境破坏问题和环境岩土工程问题的理解本学期，我们跟随王老师学习了《环境岩土工程》这门课程。
在王老师的谆谆教导和循循善诱下，我们深入了解了当今全球以及中国范围内的环境问题，并且深刻体会到岩土工程与环境的紧密联系.是我们不得不感觉到保护环境和切身实践岩土工程中的保护环境问题。
污染与环境破坏问题和环境岩土工程问题是两类具体的环境问题。
不过，虽然它们“自成一家”，看似井水不犯河水，实则不然。
且不说，所有的环境问题都冠着环境这样一个大帽子。
事实上，在岩土工程中，如果不注意或者不采取合理的方案,就会形成破坏环境问题的产生,继而导致污染环境，甚至造成生态问题。
首先，想要有一定深度的理解，我们必须深刻体会污染、生态环境破坏以及环境岩土工程的相关概念,理解它们的内涵.才能在此基础上，有所发展，并使之有所关联，也就是找到它们的内在联系。
污染,或许对地球上生存的每一个人来说，从来都不是一个陌生的词汇。
污染,从生态学的角度而言，是指外来物质或能量的作用，导致生物体或环境产生不良效应的现象。
具体来说，污染包括空气污染、重金属污染、土壤污染、水污染、光污染、噪声污染等等诸多分类。
而更细致的划分,则有排气污染、燃烧污染，放射性污染、射频污染、白色污染等等。
生态环境就是“由生态关系组成的环境”的简称,是指与人类密切相关的，影响人类生活和生产活动的各种自然(包括人工干预下形成的第二自然）力量(物质和能量) 或作用的总和.而生态环境破坏,大致分类细而言之：一、破坏环境：由于环境是生态系统的成分之一,它的改变会影响生态系统的稳定；二、破坏植被，以森林为主体的植被是陆地生态平衡的杠杆，地球上由于破坏植被导致的生态灾难最多；三、破坏食物链：破坏食物链打破生态平衡。
环境岩土工程是一门应用岩土工程学和环境工程地质学的理论和方法，研究解决与人类工程经济活动相关的环境地质问题，以便合理开发、利用、改造和保护工程地质环境的新兴学科.环境岩土工程已经在区域稳定工程地质评价方面处于国内领先水平。
岩土面试题目答案(3篇)
第1篇一、面试题目1. 请简要介绍岩土工程的基本概念及其在工程建设中的作用。
2. 在岩土工程中，如何进行地质勘察？请列举几种常用的勘察方法。
3. 请解释什么是地基处理？列举几种常见地基处理方法及其适用条件。
4. 在岩土工程中，如何进行地下水位观测？请说明地下水位观测的目的和意义。
5. 请简述岩土工程中的稳定性分析，包括哪些内容？6. 在岩土工程中，如何进行边坡稳定性分析？请举例说明。
7. 请解释什么是软土地基？如何进行软土地基处理？8. 在岩土工程中，如何进行基坑支护设计？请列举几种常见的基坑支护方法。
9. 请简述岩土工程中的桩基础设计，包括哪些内容？10. 在岩土工程中，如何进行施工监测？请说明施工监测的目的和意义。
11. 请解释什么是工程地质灾害？列举几种常见的工程地质灾害及其防治措施。
12. 在岩土工程中，如何进行环境影响评价？请说明环境影响评价的内容和意义。
13. 请简述岩土工程中的施工组织设计，包括哪些内容？14. 在岩土工程中，如何进行工程质量控制？请列举几种常用的质量控制方法。
15. 请解释什么是岩土工程监理？岩土工程监理的主要职责是什么？二、答案解析1. 岩土工程是研究岩石和土体的力学性质、工程地质条件以及工程结构相互作用的一门学科。
其主要作用是为工程建设提供地质依据，确保工程安全、经济、合理。
2. 地质勘察是岩土工程的重要基础工作，包括工程地质测绘、钻探、物探、取样分析等方法。
其中，钻探是最常用的勘察方法，可以获取地下土层和岩石的物理、力学参数。
3. 地基处理是指对地基土进行加固、改良或置换等措施，以提高地基承载力、减少地基沉降、改善地基稳定性。
常见地基处理方法有换填、压实、固化、桩基础等，适用于不同地质条件和工程需求。
4. 地下水位观测是岩土工程的重要环节，其主要目的是掌握地下水位动态变化，为工程设计和施工提供依据。
观测方法包括水准测量、水位计测量等。
5. 岩土工程稳定性分析主要包括地基稳定性、边坡稳定性、基坑稳定性等。
岩土面试题目及答案(3篇)
第1篇第一部分：基础知识与理论题目 1：请简述岩土工程的基本概念及其在工程建设中的重要性。
答案：岩土工程是研究土体、岩石及其与水、建筑物和工程设施相互作用的一门工程学科。
它涉及地质学、力学、水文学、化学等多个学科的知识。
在工程建设中，岩土工程的重要性体现在以下几个方面：1. 地基稳定性：确保建筑物、道路、桥梁等基础设施的地基稳定，防止地基沉降、滑坡等地质灾害。
2. 基础设计：根据土体的物理力学性质，设计合理的基础形式和尺寸，保证结构安全。
3. 边坡稳定性：对边坡进行稳定性分析，预防边坡失稳导致的事故。
4. 地下工程：进行地下空间的开发利用，如隧道、地铁、地下停车场等。
5. 环境保护：评估和防治工程建设对环境的破坏，如水土流失、地下水污染等。
题目 2：什么是渗透系数？如何测定？答案：渗透系数是衡量土体渗透性能的参数，表示单位时间内单位水力梯度下，单位面积土体中通过的水量。
渗透系数的单位为cm/s或m/d。
测定渗透系数的方法主要有以下几种：1. 常水头法：在一定水头差下，测定单位时间内通过土样的水量。
2. 变水头法：在土样两端施加不同的水头，测定不同时间的水头变化，从而计算渗透系数。
3. 双环法：在土样中设置两个不同直径的环，通过测定两个环之间的水位差，计算渗透系数。
题目 3：请简述土的三相组成及其对土的性质的影响。
答案：土的三相组成包括：1. 固体颗粒：土的骨架，决定了土的物理力学性质。
2. 水：存在于土孔隙中，影响土的力学性质和工程性质。
3. 气体：存在于土孔隙中，影响土的压缩性。
三相组成对土的性质的影响如下：1. 固体颗粒：决定土的强度、压缩性、渗透性等。
2. 水：影响土的黏性、塑性、渗透性等。
3. 气体：影响土的压缩性、渗透性等。
第二部分：工程案例分析题目 4：某地区拟建设一座大型水库，请分析该地区的地质条件对水库工程的影响。
答案：1. 地质构造：分析地质构造对水库坝址选择、坝体稳定性、渗流稳定性的影响。
某碾压石渣料防洪堤边坡稳定有限元计算分析
doi：12.3969/j.issn.126-7175.2221.25.028某碾压石渣料防洪堤边坡稳定有限元计算U析刘俊青(江苏省淮沐新河管理处,江苏淮安223005)［摘要］碾压石渣料防洪堤由于施工简单，经济性良好，常用于河道治理工程中的堤防建设。
为了合理评价防洪堤边坡的稳定性，采用水工结构有限元分析软件Autodand对某堤防边坡在不同运行工况下的抗滑稳定性进行定量计算和分析，并采用岩土有限元软件PLAXIS2D 进行复核。
结果表明：①该防洪堤左岸的碾压石渣斜坡式堤防和右岸的衡重挡墙复合式堤防边坡的抗滑稳定安全系数均大于规范最小允许值，满足安全要求；②采用PLAXIS2D计算得到的堤防边坡安全系数和最不利滑裂面与Autodand的计算结果基本一致，说明本工程碾压石渣料防洪堤边坡的稳定设计是合理可行的。
相关研究成果对今后类似防洪堤的稳定计算具有一定的参考价值。
［关键词］防洪堤;有限元；安全系数;衡重挡墙;稳定［中图分类号］TV641［文献标识码］A［文章编号］106-715(2021)05-0039-05Finite Element Analysis of the Slope Stability of RollerCompacted Rock BallasS Flood Controi EmbankmenhLIU Juu一qing(Jiangse H u C s U u Xinde Manapemeni Office,Huaian223425,Jiangse,Chine)Abstroct:Beconse of iis simpia construction and yood economy,rollev compacteC yucC materiao flood control emUandmeni is often usC in the construction of uvea reculation projects-In orVev to e-valuaie the smOility cl flood control emUandmenf slope reasonaniy,the dh sliding smOility cl a em-Uankmenf slope undet climerenV opcdion conditions is quantitativaOy colcolaten and analyzeC Uy using the hyZranl-c structure finife Cement analysis softmare Autodank,and the yeomchnicol finife C-emenf softmare PLAXIS is used.The resulfs show thaf①the anft sUding stadility safety fdctort of the leff Uank rollev compacteC slap slope emUandmenf and the right Uand Ualancen wCght retaining wali composife emUandmenf slope are yreater than the minimum011X^1-0value of the code:which met the safety requiremenfs;②the safety fdctor and the most unfavarad-e slip snrfdce of the embandmenS slope colcolated by PLAXIS2D are basicolfy the same as those colcolated by Autodand,which sUows thaf the stadility desiyn of the embandmedV slope for doop control with roller compacted roch［收稿日期］2020-10-03［作者简介］刘俊青(187-)男，江苏盐城人，工程师，主要从事水利工程相关的研究工作.—39—Callasi is reasovanic and feasiblc.The releveni research results haw certain reference velac foe thc sttiPty calcolatiov of similae flooV covtroi levecs in thc future.Key words:loop control diXe；finite clement；safety factoe；Calanco weight retaininy wall；sttiPty1工程概况堤作为重要的水工建筑物,在我国河道问题上扮演着重要J-2]O根据我国出台的“十三五”水利，需要大量开展防工程建设2能力水平，从而达到山洪灾害威胁的目的：3-5]o域属中亚润，暴雨发生次数，暴雨历时长、强度大。
长江流域防洪工程体系
长江流域防洪工程体系长江流域防洪工程体系经过60多年的防洪建设，长江中下游已初步形成以堤防为基础、三峡水库为骨干，其他干支流水库、蓄滞洪区、河道整治工程及防洪非工程措施相配套的综合防洪减灾体系。
一、防洪工程（一）堤防工程长江中下游堤防，包括长江干堤、主要支流堤防，以及洞庭湖区、鄱阳湖区等堤防，总长约30000公里，是长江防洪的基础。
目前，长江中下游3900余公里干堤已全部完成达标建设。
长江中下游干流堤防设计洪水位分别为沙市45.00米、城陵矶34.40米、汉口29.73米、黄石27.50米、湖口22.50米、大通17.10米、芜湖13.40米（有台风为13.50米）和南京10.60米（有台风为11.10米）。
荆江大堤、无为大堤、南线大堤、汉江遥堤以及沿江重点防洪城市堤防为1级堤防。
松滋江堤、荆南长江干堤、洪湖监利江堤、岳阳长江干堤、四邑公堤、汉南长江干堤、粑铺大堤、黄广大堤、同马大堤、广济圩江堤、枞阳江堤、和县江堤、江苏长江干堤等为2级堤防。
洞庭湖区、鄱阳湖区重点垸堤防为2级，蓄洪垸堤防为3级。
汉江下游干流堤防为2级。
长江中下游干流1级堤防堤顶超高一般为2.0米，2级及3级堤防堤顶超高一般为1.5米，其他堤防超高一般为1.0米。
城陵矶附近长江干堤（北岸龙口以上监利洪湖江堤、南岸岳阳长江干堤）在上述标准的基础上增加了0.5米的超高；洞庭湖及鄱阳湖临湖堤风浪大、吹程远，重点垸堤防临湖堤超高2.0米，临河堤超高1.5米，蓄滞洪区堤防临湖堤超高1.5米，临河堤超高1.0米。
（二）河道长江中下游干流以控制河势和防洪保安为主要目标，开展了较大规模的河道治理，中下游干流河道河势得到初步控制。
（三）蓄滞洪区长江中下游目前安排了40处蓄滞洪区（其中洪湖蓄滞洪区规划分为东、中、西3块），总面积约为1.2万平方公里，耕地711.8万亩、人口约632.5万人，有效蓄洪容积约589.7亿立方米。
重点蓄滞洪区1处，为荆江分洪区；重要蓄滞洪区12处，分别为洪湖东分块、钱粮湖、共双茶、大通湖东、围堤湖、民主、城西、澧南、西官、建设、杜家台蓄滞洪区、康山蓄滞洪区；一般蓄滞洪区13处，分别为洪湖中分块、屈原、九垸、江南陆城、建新、西凉湖、武湖、张渡湖、白潭湖、珠湖、黄湖、方州斜塘和华阳河蓄滞洪区；保留蓄滞洪区16处，分别为涴市扩大分洪区、人民大垸分洪区、虎西备蓄区、君山、集成安合、南汉、和康、安化、安澧、安昌、北湖、义合、南顶、六角山、洪湖西分块、东西湖。
长江中下游洪涝灾害的成因分析及防御对策
长江中下游洪涝灾害的成因分析及防御对策第l7卷第6期1998年l2月f黄i成国铹蚜罨,铂2中T,f岩石力学与工程Ch~=eseJ.口rⅡ{.cMechan{e~and昂ineeT~=917(6):701～7O4De口..1998长江中下游洪涝灾害的成因分析及防御对策7口(中白世伟谷志孟武汉490071)f,33I/T2.2历史在刻记本世纪1931年,1954年长江的大洪水之后,无疑还将铭记1998年的全流域大暴雨,大洪水,大决战.在与洪魔搏斗的抢险中?在堤防溃口的求生中,在扒口行洪的转移中,人们在深思,长江中下游洪涝灾害的这场空前的大恶战缘自于何?l据此,本文欲就其成因及其发展势态予以剖析,并在此基础上,提出相应的对策和建议.1长江中下游洪涝灾害的成因及其发展态势分析长江由60多条主支流和5O多个大小湖泊构成-全长愈6300km,流域面积1.8×10ekm.,是世界第三大河.她流经全国l9个省,市,自治区,滋润着全国115的土地,挠灌着全国114的耕地,哺育着全国1/3的人口,是我们中华民族伟大的母亲河,在我国经济社会生活中,有着举足轻重的作用.然而,每当汛期来临,滔滔洪水日夜不停地冲击堤岸,威胁两岸人民生命财产安全,吞噬岸滨富绕美丽的家园之时,也叫人们心惊胆寒,给我国经济社会的可持续发展带来了沉重的负担和麻烦.从本世纪长江中下游已发生的三次全流域大洪水看.酿成洪涝灾害的原因主要有以下4点:(1)集中降雨量多,强度大,持续时间长,形成恶性降雨组合加之上压下顶,泄洪不畅,造成了洪峰重叠追加.居高不下的局面.以1998年为例口],自6月12日起,长江流域曾出现过8次大范围的持续性强降雨过程.一次是6月12~27日,江南大部份地区暴雨频繁.江西,期南安徽的降雨量比常年同期多l倍多,江西北部多2倍多.一次是7月4～25日,长江三峡地区,江西中北部,湖南西北部和其他沿长江地段.降雨量比常年同期多0.5至2倍.一次是7月末至9月上旬,长江上游,汉水流域,四川东部,重庆,湖北西南部,湖南西北部降雨量较常年同期高出2～3倍.受降雨影响,长江发生了第三次全流域性大洪水.7月份长江中下潞主要的洪量超过1954年,其中宜昌站121.5X10.m.,比1954年多45×10.m.,汉口站16’t.8×l0.ml,比1954年多l2×10.m..长江上游地区的多次长时间的持续性强降雨,加之清江,汉江和洞庭湖水系湘江,资水,沅江,澧水多次大洪水的相追,相加,相叠.鄱阳湖水系信江,修河,馓河和抚河均超1998年10月7H收劲来稿.作者白世伟简舟一男,57岁,1965年毕业于四川大学物理系固体物理专业.现任所长,研兜员,博士生导师,主要从事岩?702?岩石力学与工程1998年历史高水位的”水坝型”顶托.造成泄洪缓慢.水位高居不下,是形成此次长时间高水位的直接原因.(2)无序围垦,无章砍伐,导致生态环境恶化,水土流失,行,蓄洪能力减弱,使得酿成洪涝灾害的可能性加大,抗洪减灾的能力降低.据195;’年调查统计r,长江流域的森林覆盖率为22,水土流失面积还只有36.38x10’kin21到1986年,森林覆盖率只有l0,水土流失面积增加到了73+9dx10km.30年阿,森林覆盖率降低了12.水土流失面积扩大37.56x10’km..何况这种情况继续发展.植被破坏的结果,必然导致水土流失的加剧,江水泥沙量的增加,河床的淤积抬高,径流量的减小和水位的增高.据统计,从1949~1988年的40a间,由于肆意围垦和淤积,洞庭湖的总面积由4350km减到了2145km;鄱阳湖的湖面缩小了1/5)湖北省l066个面积超过0.5km的湖泊只剩下了300个,湖泊面积减小了6OOOkm{江苏省湖面损失了l600km…….帅a阿,长江中下游的湖泊面积总共减少了10OOOkm.,相当原有湖泊面积的45.5,丧失了35X19m的蓄洪能力,几乎为在建三峡水库1.63倍的防洪库容量.此外,严重的水土流失,还使长江流域塘堰的总库容被泥沙淤积了一半以上,中小水库淤积了库容的l/d～1/6.总之,生态环境的恶化,导致了50Xl09m.的库容损失,相当于长江沿线d0个分蓄区的库容.所以说,这是造成长江流域洪涝灾害的又一重要原因.(3)大堤设防标准偏低.堤防工程质量参差不齐,加之堤基地层复杂,又没有进行有针对的加固处理,是形成漫溢和渗漏,管涌,掼堤的根源之一.据了解,大多数堤防的设计,是以当地多年的实地平均水位为标准进行的,只有少数重要干堤,是比照1954年的最高洪水位设计的,这也就是说,大多数堤防防洪标准为l0～20a一遇.重要干堤为50～1O0a一遇.“万里长江,险在荆江”,据荆江险要之最的监利县县志所记r:”全县拥有堤防长516.27km,其中荆江大堤d7-50km,长江干堤96.65km”;1990年荆江大堤和长江大堤的堤身断面比1949年前分别增大1倍和1.4倍,堤顶高程分别增高了3～4111”I其中剂江大堤.堤顶高程达39.35~41-95m,长江干堤的堤顶高程有52.5oA超过1954年当地实有最高水位2111以上,47.5超过l～2m”.而1998年的最高洪峰水位监利站为38.31m,比1954年高出了1.25m,说明设防标准仍然偏低M.此外,由于现有堤防大都是原有堤防通过逐年加筑培修形成的,层面阿的整合和基底的加固,一般都难到位?加之沿江二元结构地层的多变性和白蚁,螯虾,蛇类等动物穿凿和淘挖等等,为堤防工程防洪挡水时产生脱坡,崩岸,掼I=l提供了内在条件,这是形成洪涝灾害又一原因.(d)高新技术投入不足,对险情隐患尚无准确可靠的预测预报手段,不能做到防范于末然,出现险情全靠水来土挡的土办法处理,费工费时,延迟时机.从目前对付长江洪魔的对策,方法和技术看,大都属于历年防汛抗洪中积累总结出来的老办法,老技术.如全线布阵大兵团作战护堤的人海战术I坦表拉阿式排队巡查与水下触摸探测的土方法’苣险}水来土挡头痛治头,脚痛医脚”的土技术抢险等等.这些方法,技术,虽然行之有效,并且取得了一次又一次的成功,但大量耗费人力,物力和财力,而且还会贻误时机,造成失误.在1998年6月9日至9月中旬的抗洪斗争中,现代高新技术成果——星云图一,水位滇进模型”,”因特阿”的应用,使人们预先得知未来水情,f~JT”心中有数,赢得了宝贵的第l7卷第B期白世伟等.长江中下游洪涝灾害的成因分析及防御对策?71)3?时间,并对有限的库容实施了科学合理的错峰调度,避免了片面性,盲目性以及靠人车传递情报资料的时间失误,取得了显着的经济与社会效益.但在防汛抗洪中,有些高新技术成果,如探地雷达,全球卫星定位技术(GPS),回声测量仪,井下摄影和4堵漏剂与丙凝等等虽为抗洪决策提供了一定的依据,但是,由于缺乏对堤防工程结构状态及其相关力学特性与加固处理效果的相应研究,尚未发挥出真正的作用和效果,其主要原因是:(1)科技工作者平时没能把高新技术在防汛抗洪中的应用提到应有的位置,没有针对性地开展相应的试验及应用研究,缺乏足够的技术与经验贮备.如对高水位状态下,堤防工程的渗透,散畏,管涌机理及其形成环境缺乏系统的研究,不敢胃然行事.(2)防汛抗洪,事关重大,防汛工程险情的探测诊断和抢险加固,要求快速,敏捷,可靠,不能有任何失误.风险大,科技人员有思想压力,不敢胃然进行尝试推广.(3)防汛抗洪,属公益性事业,专用技术和产品的应用范围有限,缺乏支撑性投入,驱动力不足.(d)由于高新技术投入不足,既不能做到防患于未然,也不能实现快速及时有效抢救.纵观历史肴现在,自公元前185年至1911年的2096a闻,共发生洪灾214次,平均10a一次}1921年至1949年的28a间,共发生洪灾11次,平均2+5a一次}1990年至1996年的7a间,共发生洪灾5次,平均1.da一次.可见,随着时间的推移,长江干流洪灾发生的频数在逐年增加,而且,越到现代,频率越高,发展势头令人担扰,如不及时采取果断措施,必将危及整个经济社会的可持续发展,带来不堪设想的恶果.总结过去想未来,在洪涝灾害一时难于根除的今天,进一步提高防汛抗洪技能是必要的.在面对21世纪,举步迈向以现代科学技术为核心的知识经济的今天,要大力进行防讯抗洪技术的创新,这也是我们科技工作者义不容辞的职责.2对策与建议从以上论述中不难看出,形成长江中下游洪涝灾害的原因,除气候异常,集中降雨量大之外,还与强调眼前的局部利益,无视流域规划,强1Bj改造自然,导致流域内的环境恶化,水土流失加剧,江河泥沙剧增,蓄洪能力锐减,堤防质量低下等因素密切相关.为根除洪涝灾害,实现经济社会与生态环境的协调发展,国家提出了标本兼治,根治水患的32字指导原则,并作了相应的部署,但它的落实还需要一个很长的过程,并非三年五载所能,因此,防汛抗洪乃是不可忽视的长期任务.为改变当前被动防汛抗洪的局面,本着安全第一,常备不懈,以防为主.积极抢险的精神,为提高防汛抗洪技能,我们从岩土力学的观点与岩土工程稳定的角度出发,提出了以下科学防汛抗洪的对策与建议:(1)长江干堤的分区,分段评价与归类研究即通过综合研究由各种技术手段获得的堤身,堤基,河床及邻近地层的资料,对长江中,下游沿线干堤的稳定性和安全性分区段进行评价和归类,将之分成加固治理和探测技术研究的紧急,重要,欢重要和一般地段,为下一步开展工作提供依据.(2)长江干堤地层信息系统的建立与开发研究,即建立以岩土力学,工程地质理论以及地层勘探资料为基础的沿江堤防工程体系浅部地层信息系统.?704?岩石力学与工程1998正(3)长江干堤堤身,堤基险情的快速探测与诊断技术研究.即通过研究力争在以后的洪水灾害来临时,在各种重大险情出现之前,能在大范围内以低廉的成本进行准确可靠的探测和预警预报,提前采取防范响应.防患于未然,避免重大稳情的出现. (4)长江干堤堤身,堤基险情的快速整治加固材料及相应处理技术研究.即通过研究,使长江干堤已出现的险工险段和重要战略地段得到全面综合治理和有效加固.在以后汛期来临时,使可能出现的堤岸软化崩塌,散漫和管涌等险情可以快速加固处理,疏导和封堵I可能出现的溃口,崩岸等地段可以快速抢救和有效修复{沿线水毁工程在灾后能得到有效恢复.(5)汛后水治工程建筑物的安全评价及整治对策研究,即建立水治建筑物安全评价方法,使沿线水毁工程在灾后能得到有效恢复.(6)建立防洪工程专家系统.即建立防洪工程类别,工程险情评价,险工险段治理对策和洪水期阿险工险段排险措施等功能的系统,以便为政府有关部门提供直观的资料系统和科学决策依据.3结论从我们现有的基础和条件看,在有关部门的重视和支持下,通过广大科技工作者的努力,把诸如浅层地震仪,高密度电法仅,声波探测仪,探地雷达,核子密度仪,孔隙水压计,光电测压计,钻孔摄影仪,滑动测微计,钻孔测斜仪等众多的先进仪器及各种快速加固材料和相应的加固处理技术应用于防汛抗洪实践,改变当前防洪抗洪的被动局面是完全可能的.参考文献l金辉.长江.我为你哭泣.南方日报.1998.&142湖北省致协l资源环境委员会.关于今年我省hhneng (h’ofBoe,k4”岛”J】lf础_拓^e韶∞d舯of隅钟8,4430071)。
自然灾害学第3讲：泥石流滑坡灾害及基本问题
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中山大学地理学院刘希林教授
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什么是滑坡？
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滑坡是斜坡上的岩屑土体在重力作用下，沿 着滑动面向下坡整体滑动的现象。
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滑坡的形成和发生
• 重力是造成滑坡的根本原因。
• 滑坡形成的两个基本条件：
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滑坡的类型
1. 无层滑坡—在均匀的非成层岩体中有 曲线形滑动面的滑坡；
2. 顺层滑坡—沿山坡构造所决定的斜面 （如层面、裂隙面等）的滑动；
3. 切层滑坡—滑动面与各种不同的地层 层面相交的滑坡。
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无层滑坡
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6 泥石流与洪水的区别
粘度：泥石流 > 1000泊 洪水约为0.01泊
密度：典型泥石流为2-2.4g/cm3 含沙水流略为 > 1.0g/cm3
流变特征：泥石流是非牛顿流体（宾汉流体） 洪水是牛顿流体
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泥石流与洪水的区别
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1920年中国海原（现属宁夏）8.5级大地震在甘肃静 宁县孙家沟引起滑坡，滑坡体宽1200米，厚50米， 向下滑动距离400米。
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1995年10月29日，长江三峡库区发生的三道沟滑坡
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环境岩土工程常见问题与防治
环境岩土工程常见问题与防治【摘要】环境岩土工程是一门跨学科的交叉科学。
它主要覆盖了环境工程、岩土力学和工程地质学所涉及的环境问题。
对环境岩土工程的基本概念、分类、研究范畴、环境岩土工程常见问题、环境岩土工程所面临的新问题，环境工程的防治措施等，本文做了初步探讨，同时对当前环境问题提出针对性建议。
【关键词】环境岩土工程；常见问题；防治措施0.前言环境岩土工程学是跨学科的科学，它包括土壤和岩石，以及它们和各种环境圈（环境圈包括大气圈、生物圈、水圈、岩石圈，以及地球微生物圈）的相互作用。
地球微生物圈包括树木和植物根部的特性地面土壤中细菌的活动及其对土—水系统的工程性能的反应。
1.关于环境岩土工程1.1目前对环境岩土工程的定义目前对环境岩土工程的定义最俱代表性的有以下两种：方晓阳（大环境岩土工程学派的代表人物，环境岩土工程的创始人）教授的观点是，环境岩土工程是一门交叉科学,覆盖了在大气圈、生命圈、地水圈、岩石圈及地质微生物圈等各种环境下土和岩石及其相互作用问题。
在各种环境条件下, 目前用于分析土的性质的土力学原理和方法已受到挑战, 提出了分析各种环境下土的性质的方法——粒子能场理论。
方晓阳并没有明确给出环境岩土工程的定义,但从其表述中可以概括为: 环境岩土工程研究地球各圈层和土与岩石的相互作用;环境岩土工程致力于研究自然环境和人为环境问题的防治问题; 研究新的岩土性质分析方法，解决传统岩土工程所不能解决的问题。
施斌(国家杰出青年科学基金获得者,国际环境岩土工程协会副主席)通过对国际环境岩土工程研究的总结指出环境岩土工程特点为: 环境岩土工程强调环境对各类岩土工程选址、设计、施工运营以及耐久性和可靠性的影响; 环境岩土工程使原有的岩土工程学科内涵进一步扩大, 开拓了许多新的研究领域和课题; 显示出这一学科多学科交叉的特点, 环境岩土工程与岩土工程学的区别在于研究所要达到的目标不同。
环境岩土工程研究的主要内容是用岩土工程的基本原理、方法和手段防止自然和人类活动引起的地质环境的恶化, 分析和评价环境与各类岩土工程间的相互作用和影响, 改善城市和人类环境的运行和生活质量, 保持人类社会经济的可持续发展。
潘桥水库隧洞泄洪洞
录
摘要 ........................................................................ 1 前言 ........................................................................ 4 1 绪论 ...................................................................... 5 1.1 水工隧洞概述............................................................ 5 1.1.1 水工隧洞的类型........................................................ 5 1.1.2 水工隧洞的特点........................................................ 5 1.1.3 水工隧洞的组成........................................................ 5 1.2 泄洪洞的功能和特点...................................................... 6 1.3 现状及存在的问题........................................................ 7 1.4 本文目的................................................................ 8 2 潘桥水库工程概况和洞线选择................................................ 9 2.1 工程概述................................................................ 9 2.2 总体布置及洞线选择..................................................... 11 2.2.1 总体布置............................................................. 11 2.2.2 洞线选择............................................................. 11 2.2.3 闸门在隧洞中的布置................................................... 12 3 潘桥水库泄洪洞型式设计 ................................................... 14 3.1 泄洪洞的进口段......................................................... 14 3.1.1 进水口的型式......................................................... 14 3.1.2 进口段的组成部分..................................................... 16 3.2 泄洪洞的洞身段......................................................... 19 3.2.1 洞身断面形式及尺寸 ................................................... 19 3.2.2 洞身衬砌............................................................. 20 3.3 泄洪洞的出口段及消能设施............................................... 23 3.4 泄洪洞的衬砌计算....................................................... 24 3.4.1 隧洞结构计算的两种方法............................................... 24 3.4.2 作用于隧洞的主要荷载和计算方法....................................... 25 3.4.3 圆形有压隧洞的衬砌计算............................................... 30 4 潘桥水库泄洪洞结构安全计算分析........................................... 41 4.1 分析方法及依据......................................................... 41 4.1.2 工况选取............................................................. 41 4.1.3 计算方法............................................................. 41 4.2 结构复核............................................................... 41 4.2.1 衬砌结构及材料....................................................... 41 4.2.2 衬砌荷载计算......................................................... 42 4.2.3 衬砌厚度复核......................................................... 43 4.2.4 配筋计算及抗裂计算................................................... 43 4.2.5 衬砌裂缝宽度计算..................................................... 44
水利工程中的地质灾害防治研究
水利工程中的地质灾害防治研究水利工程是关乎国计民生的重要基础设施建设，对于水资源的合理调配、防洪减灾、发电灌溉等方面发挥着至关重要的作用。
然而，在水利工程的建设和运行过程中，由于地质条件的复杂性和不确定性，常常面临着各种地质灾害的威胁。
这些地质灾害不仅会影响水利工程的正常施工和运行，还可能给周边地区的人民生命财产安全带来严重的损失。
因此，加强水利工程中的地质灾害防治研究，具有极其重要的现实意义。
一、水利工程中常见的地质灾害类型（一）滑坡滑坡是水利工程中较为常见的地质灾害之一。
它是指斜坡上的土体或岩体在重力作用下，沿着一定的软弱面或软弱带整体向下滑动的现象。
在水利工程建设中，如大坝的修建、河道的整治等，往往会改变原有山体的地形地貌和岩土体的力学平衡状态，从而增加滑坡发生的可能性。
（二）崩塌崩塌是指陡坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体，翻滚、坠落的现象。
在水利工程中，如水库岸边的高陡边坡、溢洪道两侧的山体等部位，容易发生崩塌灾害。
崩塌产生的滚石和碎屑物可能会冲入水库，影响水库的正常运行，甚至危及大坝的安全。
（三）泥石流泥石流是山区特有的一种自然现象，它是由暴雨、暴雪或其他自然灾害引发的携带有大量泥沙、石块和巨砾的特殊洪流。
在水利工程建设过程中，如果施工区域位于泥石流沟道附近，或者工程建设破坏了原有的植被和水土保持设施，就可能引发泥石流灾害。
（四）地面塌陷地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落，并在地面形成塌陷坑（洞）的一种地质现象。
在水利工程中，如地下工程的开挖、地下水的过度开采等，都可能导致地面塌陷的发生。
（五）地裂缝地裂缝是指地表岩土体在内外力作用下产生开裂并在地面形成一定长度和宽度裂缝的现象。
在水利工程中，由于地基不均匀沉降、地壳运动等原因，可能会出现地裂缝，从而影响工程的稳定性和安全性。
二、水利工程中地质灾害的成因分析（一）自然因素1、地形地貌复杂的地形地貌条件是地质灾害发生的重要因素之一。
大连理工大学硕士研究生入学考试
大连理工大学硕士研究生入学考试岩土工程土力学试题一，简答题1，某土工实验测得土粒比重为2.35，试判断可能出现什么情况?下一步该做什么工作。
2，无粘性土是否也有最大干容重和最优含水量的关系？它们的干容重和含水量的关系曲线是否与粘性土的曲线相似？3，对于松软的地基，如何用太沙基公式求地基的承载力？4，为了减少挡土墙的土压力，墙后填土愈松愈好吗？为什么？二，完全饱和的土样，厚2.0cm，环刀面积50cm2，在压缩仪上做压缩试验，试验结束时，取出称重173g,烘干后重140g,设，土粒比重为2.72,计算（1）压缩前土中为多少（2）压缩前后土的孔隙比改变了多少？（3）压缩量共有多少三，标出下列图的纵横坐标代表含义，同时指出单位四，今有二软土层A,B，土质和土层排水条件相同，二土层都受到100kpa的连续均布荷载，土层厚度比值Ha:Hb=2:1,在A层内孔隙比从1.060减少至0.982，在B层内孔隙比从0.910减少至0.850，已知当土的固结度达到50％时所需时间是Ta:Tb=5:1,求此二土层的渗透系数成何比例？五，地面上作用条形均布极限荷载p＝100kn/m2,已知M点竖向的方向附加应力系数Kz＝0.5，该点水平方向的附加应力σx=0.3σz,测压力系数K0＝0.6,孔压系数A＝0.4，求（1）加载前M点的总应力，孔隙水压力，有效应力（2）加载时（假设t＝0瞬时）M点的总应力，孔隙水压力，有效应力（3）土层完全固结后，M点的总应力，孔隙水压力，有效应力（所求应力均为竖直和水平）六，库仑主，被动土压力状态如图，绘出AB,CD面上的作用力，标出角度，并写出图中字母的含义七，三轴固结不排水试验测得土的有效应力抗剪强度指标为C*，φ*,证明不排水强度Cu(φ=0)与C*，φ*有如下关系Cu＝(C*cosφ*+σ3*sinφ*)/(1—sinφ*)八，地基土的非均匀性对土中应力分布有什么影响？如双层地基上层硬下层软或者上层软下层硬，在软硬层分界面上应力的分布有何不同？如果不考虑这些影响，对地基变形强度的估计是偏于安全还是危险？九，什么叫正常固结土，超固结土，欠固结土，土的应力历史对土的压缩性有何影响？十，已知瑞士条分法土坡稳定安全系数的公式Fs=∑（W cosa tgφ+CL）/∑W sina若由于重力之外的其他原因使每个土条都承受一个向下游方向的水平力Pi,其对圆心的力臂为I，试推导这时土坡稳定安全系数公式（空袭水压力u＝0）十一，饱和砂土试验中，试样在围压σ3＝100kn/m2下固结，然后增加垂直应力△σ1＝100kn/m2，测得试样中孔隙压力为u=50kn/m2，问，竖向应力继续增大到150kn/m2时，作用在此试样的总应力，孔隙水压力，有效应力各为多少？（假设孔隙水压力系数为常数）岩土工程土力学试题一，简答题1，土的自重力在任何情况下都不会引起土层变形吗？为什么？2，在土层固结度U与时间因数Tv关系曲线中，a值是怎样定一的？3，何为土的剪胀缩性？说明剪应力产生超孔隙水压力的原因及条件？4，简述太沙基的有效应力原理及含义？二，试比较并解释下列名词1，流沙与管涌2，超固结土和超固结比3，土的压缩模量与变形模量4，超孔隙水压力和超静孔隙水压力γγd Gs w e n Sr土1 2.695560土216.97 2.70 1.22四，有一矩形基础，长10m,宽5m，其上作用均布基底压力200kpa，已知该地基角点下10m 处的深度处附加应力σz＝24kpa，求该基础中心下5m深度处附加应力？五，1985年某地抢建铁路，在一段原为水池的地段（水池底是软粘土），填筑路基，填土速度很快，不久，发现填土面明显降低，而在路基外的地方隆起，试说明原因？六，土层剖面及容重值如图，地面以下4m是粗砂，地下水位在地面下3m，土层在自重作用下已经固结稳定，由于附近水库蓄水使地下水位上升2m，水位变化段容重值由18.5kn/m变为220.kn/m2，试计算并绘出水位上升刚完成时全土层的总应力，孔隙水压力，有效应力分布图，并单独绘出水位上升刚完成时粘土层的超孔隙水压力的分布图七，在一饱和黏土层上建造一大型油罐，建成一年后测沉降量为17.5cm，为计算最终沉降量的50％，试估计建成第二年的累计沉降量为多少？八，推导朗肯主，被动土压力的公式（图文并茂）九，对一饱和粘性土进行三轴试验，在实验时围压保持200kpa不变，若其有效应力剪切强度指标C*＝20kpa，φ*=24，试求（1）若进行固结不排水试验，则破坏时的抗压强度（σ1－σ3）f是多少（2）若进行不固结不排水试验，破坏时孔隙水压力为140kpa, 则破坏时的抗压强度（σ1－σ3）f又是多少（3）若进行固结不排水试验，测得抗压强度为175kpa，则破坏时孔隙水压力为多少？十，今有A，B两种砂土，具有相同的d30,砂A的不均匀系数Cu＝3，砂B的不均匀系数Cu＝10，试求（1）那种砂具有较大内摩檫角（2）那种砂的渗透系数较大（3）那种砂更容易压密实岩土工程土力学试题一，填空题1，在1998年长江特大洪水中，造成堤岸决堤的最危险土力学现象称_________ 2，对土粒有浮力作用的土中水称_________3，标志土的湿度的重要物理指标是_________4，饱和粘性土的灵敏度是_________5，砂土是按__________________分类的6，用荷载试验测的土的压缩性指标称_________7，挡土墙的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧向压力称_________ 8，地下水在土体中渗流过程中，水对土产生的反力称_________9，桩的静荷载试验时，灌注桩的间歇时间必须满足_________10，在深厚的软土地基上建造高层建筑，为了减少建筑物沉降，除了用地基处理外，还可以用_________二，配置含水量为35％的土样，取天然含水量12％的土中20N ，已经测得土粒比重2,70,需加多少水？三，图示分层土，当地下水位从离地面1m 处，下降到离地面2m处，问地表是否下沉?黏土上表面是否下沉？地表面下1m 厚的土层是否有压缩量？若有，其值是多少？并绘出地下水位下降前后的应力分布图 四，某一黏土的有效强度指标C*＝0，φ*＝20，做常规不排水三轴试验，在每一种实验中，三轴围压保持不变为210kn/m2，试计算（1），若进行固结不排水试验，则破坏时的孔隙水压力为140kn/m2，则破坏时的竖向压力强度为多少（2）若进行固结不排水试验，破坏时的竖向压力强度175kn/m2，则破坏时的孔隙水压力为多少？五，有一个10m 厚的饱和黏土层，其下为砂土，砂土层有承压水，其水头高出A 点6m,现要在黏土层中开挖基坑，求基坑的最大开挖深度六，一挡土墙和墙后填土层如图，墙背垂直，光滑，填土面水平，填土面上作用连续均匀荷e 力0 50 100 200粉质黏土 0.745 0.72 0.69 0.66黏土 0.81 0.78 0.76 0.725载q=20kpa,试计算作用在挡土墙的主动土压力的分布图及合力，其总压力为多少，作用点在那里？七，当无限长地基梁上作用一力偶时试画出其挠度，弯矩，和剪力图形。
中国工程地质50年
中国工程地质学五十年张咸恭恩格斯说：“社会方面一旦发生了技术上的需要，则这种需要就会比十数个大学更加把科学推向。
”①我国工程地质学之所在能够成为一门独立的科学，并沿着正确的方向迅速发展，正是大规模社会主义经济建设的需要给予了巨大的推动力量。
工程地质学是研究与工程建设有关的地质问题的科学。
它的研究对象是地质环境与工程建筑二者相互制约、相互作用的关系，以及由此而产生的地质问题，包括对工程建筑有影响的工程地质问题，和对地质环境有影响的环境地质问题。
它的任务是为各类工程建筑的规划、设计、施工提供地质依据，以便从地质上保证工程建筑的安全可靠、经济合理、使用方便、运行顺利。
为此必须为工程建筑选择地质上较好的地址，对于存在的地质问题还应在深入分析的基础上提出处理措施直至地基加固工程的设计和施工。
同时还要研究工程兴建引起的环境地质问题，可能引起的地质灾害对工程建筑本身及周围环境的影响，以及采取措施消除灾害。
由此看来，工程地质研究的领域很广，研究内容十分复杂，涉及的学科较多，大大超出了地质学的范畴，使工程地质成为一门以地质学为基础的综合性科学。
我国工程地质学是在新中国成立以后才发展起来的一门新的学科。
它经历了从无到有，从知之甚少到内容丰富多彩、独具特色、跻身于国际先进水平的过程，成为一门有着自己的理论体系和一套技术方法，能够较好地解决工程建设与环境地质实际问题的应用科学。
关于它的发展过程，下面作一简要论述。
一、解放前的简史我国古代修建的一些大型工程，已初步具有了工程地质的概念。
例如公元前250年在修建四川都江堰灌溉工程时就巧妙地利用了地形地貌条件；并根据河流侵蚀、沉积规律制定了“深掏滩、低作堰”的治理法则；还应用当时最先进的方法，按照岩体构造特点，成功地开凿出宝瓶口引水源，将岷江水引入川西平原广大农田，造福人民。
举世闻名的长城，在地形上充分利用了山脊分水岭，选择坚硬岩石作为地基，显示了它的宏伟与坚固。
大运河则是没着低洼的平原、盆地，连接河湖洼地修建的，大大减少了挖方量，形成贯穿南北的大动脉。
堤防的渗透破坏及其治理方法综述
堤防的渗透破坏及其治理方法综述陈西安河海大学岩土工程研究所，南京（210098）E-mail：xian12617@摘要：大量的洪灾资料表明，堤基与堤身渗流对河道堤坝破坏危害最大，其发生的数量多，分布范围广，其易诱发重大溃堤险情。
本文对堤防渗透破坏的研究现状作了总结，详细归纳了堤防渗透破坏的类型和分类方法；渗透破坏类型的判别方法；总结了堤防渗透破坏的各种计算方法及其优缺点，分析了各种计算模型的原理和特点。
简要介绍了堤防工程中的垂直防渗工程，其中悬挂式防渗墙在阻滞渗透破坏中的作用有待于进一步研究。
关键词：堤防渗透破坏；管涌；分类；判别;悬挂式防渗墙1引言洪涝灾害是我国危害最大、造成损失最严重的自然灾害。
而大量的洪灾资料表明，堤基与堤身渗流对河道堤坝破坏危害最大，其发生的数量多，分布范围广，其易诱发重大溃堤险情 [1]。
中国已修建江河湖海堤防长度达26km，不少工程质量很差，需进行防渗加固处理的占相当大的比例；已建成水库8.5万多座，其中病险水库约占1/3，加固任务十分艰巨紧迫[2]。
1998年长江流域大水，除个别江堤决口外，沿江发生管涌冒沙等险情9405处，其中因渗漏问题出险的7548处，出现了险情丛生的紧张局面。
长江中游540个重要堤防险情中有90%是由堤基问题引起的，其中90%又是为管涌所致[3]。
2堤防渗透破坏的分类在渗流水作用下土颗粒群体运动，称为“流土”。
填充在骨架空隙中的细颗粒被渗水带走，称为“管涌”。
通常将上述两种渗透破坏称为管涌（又称翻沙鼓水，泡泉）。
其实，堤防工程中常说的管涌基本上都是土力学中的流土破坏。
2.1堤身渗透破坏的分类堤身的渗透破坏包括三种类型：渗水（散浸）造成的堤坡冲刷、漏洞和集中渗流造成的接触冲刷。
分述如下：1.堤坡冲刷堤坡冲刷系由背水堤坡渗水所致。
一种是堤坡的出溢比降大于允许比降而产生的渗透破坏，另一种是渗水集中后造成对坡面的水流冲刷。
2.堤身漏洞堤防背水坡及堤脚附近出现贯穿堤身的流水孔洞称为漏水洞。
边坡稳定分析及其设计中的有关问题探讨_张瑞鹤
收稿日期:2005-09-29作者简介:张瑞鹤(1966-),男,甘肃兰州人,高级工程师,董事长兼总经理,从事市政工程技术管理工作。
边坡稳定分析及其设计中的有关问题探讨张瑞鹤(兰州骏达市政工程设计咨询有限公司,甘肃兰州 730030)摘 要:从工程角度出发对边坡稳定分析方法的实质及选用、强度参数的取值问题、雨水对边坡稳定的影响等进行了探讨,提出了公路边坡稳定与防护的措施。
关键词:土木工程;边坡稳定;强度参数;雨水;边坡防护中图分类号:U 416.14 文献标识码:A 文章编号:1009-7716(2006)01-0122-040 前言随着经济的发展、国家基础设施的大规模建设以及西部大开发战略的进一步深化,西部一大批公路、铁路和水利工程的重大项目相继动工兴建。
这些工程中一个普遍遇到的问题就是边坡稳定的问题,这一问题是土木工程和岩土工程中的重要研究课题,在岩土工程或土木工程领域占据相当重要的地位。
多年来,许多学者致力于这方面的研究,取得了丰富的研究成果,但是由于土质的复杂性、特殊性,边坡的稳定分析、参数选用,至今仍是一大技术难题,特别是一些特殊土质的边坡,如岩质边坡,尚没有实用的分析方法等。
本文就边坡分析方法的选用、抗剪强度的参数取值问题以及边坡防护措施方面作些探讨。
1 边坡稳定分析方法1.1 极限平衡法极限平衡法是边坡稳定分析中最常用的方法。
它是通过分析在临近破坏状况下,土体外力与内部强度所提供抗力之间的平衡,计算土体在自身和外荷作用下的土坡稳定性程度,通常以边坡稳定系数表示:F =s=c c =tgtg 式中:s 抗剪强度实际剪应力c 、tg 土体实际的抗剪强度参数c 、tg 土体达到极限状态时的抗剪强度参数边坡中最小的稳定系数称为边坡稳定安全系数,它表示了该边坡的稳定程度。
边坡稳定分析的极限平衡法包括解析法和条分法,其中条分法研究应用最为广泛,由于条分法力学模型简单,可以对边坡进行定量的稳定性评价,成为边坡稳定分析理论中重要的内容,已被工程人员广泛地采用。
岩土工程中的地质灾害预防措施
岩土工程中的地质灾害预防措施岩土工程一直是土木工程中的重要分支，涉及到地基的设计与施工。
然而，地球是一个复杂的地质系统，地质灾害的可能性在岩土工程中时刻存在。
为了保证工程的安全和稳定，必须采取有效的地质灾害预防措施。
本文将介绍几种常见的地质灾害以及相应的预防措施。
一、坡面稳定性在岩土工程中，坡面稳定性是一个常见的问题。
由于地质条件的差异、地震等原因，岩石和土壤的坡面可能发生滑坡或崩塌，造成严重的破坏甚至人员伤亡。
为了预防坡面灾害，可以采取以下措施：1. 土方开挖时，采用阶梯状开挖或挖台阶的方式，以减小坡面高度和坡度。
2. 增加坡面的抗滑承载力，采用加固措施，如安装钢筋网或喷射混凝土。
3. 在坡面上设置排水系统，以保持坡面的稳定性，避免水分对土壤的影响。
二、地下水位控制地下水位的变化可能会对岩土工程造成重大影响。
较高的地下水位会增加土体的饱和程度，降低土壤的稳定性；而较低的地下水位可能导致土壤干燥收缩而引发沉降。
为了控制地下水位，应该采取以下措施：1. 在设计和施工中充分考虑地下水位的变化，并合理选择合适的排水系统。
2. 安装排水井、排水管或地下防水层，以有效地控制地下水位。
3. 定期监测地下水位的变化，并采取相应的措施进行调整和维护。
三、地震防护地震是岩土工程中最常见的地质灾害之一。
地震会对土壤和岩石产生巨大的动力作用，导致土体的液化、沉降、裂缝等问题。
为了减少地震对岩土工程的影响，应采取以下预防措施：1. 在设计和施工中，合理选择和布置岩土工程的结构和材料，使其具备较好的抗震性能。
2. 建立地震监测系统，及时监测地震活动，为岩土工程的维护提供数据支持。
3. 对已有的岩土工程进行加固和修复，以提高其抗震能力。
四、地面沉降地面沉降是指由于地下水开采、土壤膨胀和地下工程施工等原因引起的地表下沉现象。
地面沉降会导致建筑物的不稳定和地面设施的损坏。
为了避免地面沉降，可以采取以下措施：1. 合理规划和管理地下水资源的开采，避免过度抽取地下水引发地表下沉。
土岩接触复杂地层中接触面力学性质研究
摘 要 ： 了探 讨在 土 、 地 层 中隧 道 工程 施 工 引起 的 塌 方 问题 ， 宝 天 高 速 公 路 隧 道 工 程 为 例 ， 过 室 内常 规 为 岩 以 通
土 的 物理 力 学性 质 指 标 测 试 ， 、 土 岩接 触 面直 剪 试 验 ， 究 了 土 、 研 岩接 触地 层 中接 触 面 的 力 学性 质 ， 到 不 同含 得
冷 凝 节 理 、 层 、 成 岩 与 围 岩 的 接 触 面 ； 变 质 结 构 流 火 ③
２ 宝 天 高速 公路 隧 道 工 程 实 例
宝天高 速路段 隧 道 ， 宝鸡 到天 水 高速 公 路 的 主 是
线 段 途 径 的 地 下 段 ， 于 陕 甘 交 界 的 秦 岭 山 区 ， 形 相 位 地
对 高差较 大 ， 山顶 海拔 一般在 １ ０ ０～１ ０ 之间 ， ０ ０ｍ ４ 为
中低 山 一 山区地貌 特 征 。 山区 植 被稀 少 ， 低 隧道 处 高 程 介 于 ６９ ７ ２ ． ０～１０ ５ ４ 之 间 ， 道 最 大 埋 深 ３．６ｍ 隧 ２４０ ９ ． ２ｍ。路线所 经 区域 属 于 黄 河 流域 渭 河 水 系 ， 其
因素 ， 它决定 岩体 的稳定 程度 、 可能 变形破 坏 的边 界条
收 稿 日期 ：０ ０—０ ２ｌ ３—２ ５
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土岩 接 触 复 杂地 层 中接 触 面 力学性 质 研究
水利工程中的岩土力学问题研究与应用
水利工程中的岩土力学问题研究与应用作为一种重要的土木工程，水利工程在我国的发展已经拥有了相当长的历史，近年来更是以超常规的速度发展。
然而，水利工程的设计与建设中，岩土力学问题却一直是一个比较难以解决的难题。
本文会探讨水利工程中的岩土力学问题，以及对该问题的研究和应用。
岩土力学问题的本质岩土力学问题即土壤、岩石等地质材料在外力作用下的变形和破坏性质。
由于地球表面的物质几乎都是由土壤和岩石组成的，因此，地质环境在建筑、公路、桥梁等各种土木工程中扮演着至关重要的角色。
而水利工程，其本质上则是依靠水的流动和调节水资源的使用情况，所以其建设和运营的基础其实就在于岩土力学问题的研究和解决。
岩土力学问题具体表现在水利工程中包括以下几个方面：1.地基基础承载力与沉降问题。
水利工程，例如水库、大坝以及各种水利水电站等，都需要在地基上进行建造，因此在建筑前需要对地基的承载力和沉降情况分析，以确保结构的安全和耐久。
2.排水与渗透问题。
水利工程中的排水问题需要考虑地下水流，涉及到裂隙和岩石的渗透性等问题，这对于建筑物的稳定和防水能力有重要影响。
3. 填方稳定问题。
建设水利工程往往需要进行大量的填方工程，填方土的稳定性问题需要被注意和解决，否则会出现坍塌甚至滑坡等事故。
4. 边坡稳定问题。
水利工程要被建设在各种地势中，而这有时会出现大大小小的边坡，边坡的稳定问题也需要得到足够的研究和解决。
水利工程中的岩土力学问题研究为了解决水利工程中的岩土力学问题，科学家和工程师们在岩土力学方面进行了大量的研究。
通过对水利工程中的各种岩土力学问题进行分析和解决，设置合理的安全系数，使得水利工程建设更加稳定和可靠。
随着科技的不断进步，岩土力学的研究也不断在进步。
现在，已经有许多岩土力学学家、地质工程学家和岩土工程师的团队，他们不停地解决各种水利工程中遇到的问题。
特别是在应用信号和模拟技术的双重促进下，岩土力学领域的研究更是朝着更加深入和细致化的方向发展。
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强 度大, 持 续时
( 2) 汉口站3月16日水位达21. 33m, 6月26日突破设防, 28日超过警戒水位, 入汛早、涨幅大、来势凶猛
间 长, 加之 上压 天
1 下顶、泄洪不畅,
( 3) 7~ 8月, 长江上游寸滩站先后出现11次洪峰, 中游河段出现9次洪峰, 沙市站4次破历史记录, 监利站7
造 成了洪峰 重叠 水
5 洪水对堤坝的冲刷作用 及后果
数据库子系统
分析子系统
显示子系统
防御 洪涝 灾害 中的 岩土 力学 问题
堤防工程体 系的形态特 征及其受力 作用下的稳 定性
隐患的快速 探测诊断与 险段的快速 加固处理技 术
6 高水位下堤防工程的渗 透特性
7 长期水泡下堤防工程的 砂土液化作用
8 散浸、管涌的形成条件 与机理分析
的内容构架主要包括: 堤防工程的形态参数及其物 理力学特性指标; 堤防工程中涵闸; 泵站部位及状态 参数; 堤防工程不同地段的挡水受力状态; 堤防工程 历次险情的发生地址、状态及排除方法; 堤防工程的 安 全监测体 系及相 应的预警 预报系统 。
堤身工程地质信息
堤基形态结构信息
涵闸、泵站信息
原始数据 挡水受力状态信息
形成这种态势和后果的主要原因如表 1 所列。 从表 1 中不难看出, 形成长江中下游洪涝灾害的原 因, 除气候异常、集中降雨量大之外, 还与强调眼前 的局部利益, 忽视流域的科学规划, 无节制地强制改 造自然导致流域内的环境恶化, 水土流失加剧, 江河 泥沙剧增, 行、蓄洪能力锐减, 堤防质量和设防标准 低下, 高科技投入不足等因素密切相关。
为改变当前被动防汛抗洪的局面, 本着 安全第 一、常备不懈、以防为主、积极抢险 的精神, 为着力 提高防汛抗洪技能, 我们从岩土力学的观点与岩土 工程稳定的角度, 提出了以下问题。
26 Sc ienc e and Te chnolo gy Re view 8/ 1999
三、防御洪涝灾害中的岩土力学问题
据此, 我们就洪涝成因进行了分析, 并在此基础 上, 从岩土力学的观点和岩土工程稳定的角度, 提出 相应的对策, 并就堤防工程体系 3DSIS 的功能与作用 作些 介绍。
一、1998 年长江流域洪涝灾害成因分析
回顾长江流域现代洪水洪灾的历史, 具有以下 3 个特点: 上焦混乱、中焦阻滞、下焦失禁 ; 小流量、 高水位、大灾害; 上库救不了下洪。
差 不齐, 加 之堤
处为闸险外, 31处均为堤基、堤身险情, 其中属堤身的10处, 属于堤基的21处
基 地层多变 , 又 人 ( 3) 沿堤堰塘和取土坑多。湖北540处重险中, 有128处发生在堰塘和取土坑内, 距堤脚距离一般在330m以
3 没 有进行有 针对
内, 其中大多在 150m左右
性的加固处理, 治
的开 发研究。
堤防工程体系的三维地层信息系统 ( 简称
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堤防工程体系小区示范
图 3 堤防工程体系的 3DSIS 功能模块图 在建造堤防工程体系 3DSIS 中, 需要着力解决: 1. 反映堤防工程体系 结构特点的三维数 据结 构。目前所有的三维数据结构, 如三维矢量数据结 构 、三 维栅 格 数据 结 构 以及 矢 栅 一体 化 结 构均 不 能 很 完 善地 应 用于 解 决地 层 信 息处 理 问 题。对于 岩 土 工程这个特殊领域, 要处理的对象复杂。因此, 需要 研究适用的三维数据结构, 这是本系统实现快速、高 效 显 示与 分 析的 前 提。最近 研 究 较多 的 面 向对 象 数 据库技术为复杂对象存储提供 了较好的手段和方 法, 将钻孔、涵闸、泵站以及地层资料都视为相互关 连的对象, 研究它们之间的拓扑关系, 可为存储、查 询 带来很多 便利。 2. 三维地层模型的建立和显示技术。对三维地 层 对 象进 行 建模 和 屏幕 表 达 比二 维 问 题复 杂 得 多, 目前三维可视化技术是国内外 GIS 研究中的前沿课 题 。它涉 及到原 始数据的 存储结构 问题、地层层面 插 值算法的有效性与准确性问题, 以及从原始数据到 显示数据转换算法的效率问题, 对于面向对象的数 据结构, 有很多算法尚待进一步研究。 3. 三维空间中的分析技术以及系统与外部分析 软件的集成技术。目前 GIS 缺乏有效的三维分析手 段, 这已成为 GIS 进一步发展与深入应用的障碍, 由 于 GIS 的研究刚刚开始不久, 在空间分析功能上不 如二维 GIS 成熟, 在二维 GIS 中应用较多的如空间插 值、统计分析、转换分析、叠加分析等, 要推广到三维 空间仍须很多努力。另外, 目前一些专业模型 ( 或系 统) 在进行空间分析时有着各自的特点与优势, 越来 越多的 GIS 研究人员已认识到, 将这些特点和优势与
减灾
抵御长江流域洪涝灾害中的岩土力学问题
Problems of Rock and Soil Mechanics in Flood Control of the Yangtze River Valley
谷志孟 白世伟 ( 中国科学院武汉岩土力学研究所, 研究员
武汉 430071)
历史在刻记本世纪 1931 年、1954 年长江的大洪 水之后, 无疑还将铭记 1998 年的全流域大暴雨、大洪 水、大决战, 回顾这些洪涝灾害, 究竟是天致, 还是人 为? 在与洪魔搏斗的抢险中, 人们在反思; 在堤防溃 口的救助中, 人们在痛思; 在扒口行洪的转移中, 人 们在深思, 长江中下游洪涝灾害的这场空前的大恶 战缘自于何方?答案是: 不能全怪老天。因此, 要研究 和解决洪涝灾害问题, 应该吃透大背景( 雨情、水情、 地情、工情、技情、社情、灾情) 把握主足点( 社会经 济与生态环境的可持续协调发展) 打准突破口 ( 搞 好流域规划, 依靠科技防灾、抗灾、救灾) 舞活主龙 头 ( 全民动员、落实规划、标本兼治、根除灾源) 唱 好协作戏 ( 软硬协同、上下齐动、政策支撑、件件到 位) 。
为根除洪涝灾害, 实现经济、社会与生态环境的 协调发展, 国家提出了标本兼治、根除水患的 32 字 指导原则, 并作了相应的部署, 但它的落实和受益还 需要一个很长的过程, 并非十年八载所能。因此, 防 洪抗 洪仍是一 项不可忽 视的长期 而又艰巨 的任务。
二、洪涝灾害防御体系浅探
实现 社会 经济 与生 态环境 可持 续协 调发 展的 洪 涝灾害防抵体系如图 1 所示。
是 形成漫溢 、渗
( 4) 涵闸、泵站安全隐患不少, 湖北今年540处重险中, 闸站险情有28处
漏、管涌、溃口的
( 5) 汉口属长江高漫滩 级阶地, 地表下40~ 60m是基岩, 基岩以上20~ 30m主要为沙、砂砾石等粗粒堆积
根源之一。
物, 再上面10~ 20m为粘土、淤泥和粉土等细粒堆积物, 可见基岩面高低不平, 富有代表性
16 防堤工程各种险情的成 因及岩土力学分析
17 泥石流的成因及防治措 施
图 2 防抵洪涝灾害中的岩土力学问题 从图 2 中列出的问题看: 最困难、最关键的一是 堤防工程体系 3DSIS 的建造与评价归类和分级整治 与防范; 二是快速、准确探测诊断堤防隐患与快速、 可靠 地加固整 治险段险 情的材料 和方法、技术、设备
9 压浸台的作用与效果分 析
10 堤防隐患快速探测诊 断技术与仪表的开发
11 险段加固材料的开发 与合理应用
12 险段快速加固处理技 术及设备的开发应用
13 3DSIS 的建造与监测预 警系统研究
灾后水毁水 泡建筑物的 安全评价与 有效整治方 法
14 汛后堤防工程的安全 性评价与分类管理
15 水毁水泡建筑物的安全 评价及其有效修复方法
环 境恶化, 水土 地 ( 3) 长江上游宜昌站多年平均输沙量为5. 3亿t, 出口大通站为4. 72亿t; 城陵矶到汉口 240km河段, 自 1966~
流失, 行、蓄洪能
1976年河床淤高0. 43m
2
力 减弱, 使 得酿 力 ( 4) 1949年长江中下游共有湖泊面积25 828km2, 到 1972年仅余14 073km2; 洞庭湖1951~ 1978年共淤积泥沙
防御洪涝灾害中的岩土力学问题如图 2 所示。
堤防工程建 设中的设计 优化与合理 施工工艺的 确定
1 堤防工程加高培厚时的 层面整合处理方法
2 压浸台的合理布局研究
3 原有堤防基础的加固处 理方法
4 防渗帷幕的设置与施工 技术
3DSIS, 图 3) , 是在对堤防工程体系进行全面勘测普 查的基础上, 依据工程的实际形态和运行状态的实 测 资料集成 的可视 化数字、图像显 示、输 出源库。 它
全 靠水来土 挡的
土办法 处理,
( 4) 对堤防薄弱地段, 心中无数, 只好全线布阵, 大兵团作战
费 工费时, 延误 时机。
( 5) 灾情评估系统不完善
长江 流域 和相 似地区 提供 先进 实用 的防汛 抗洪 技术
手段; 为地方生产部门组织安排生产提供科学依据; 同时, 也会在基础理论研究上有所突破, 并可为今后 的科 学研究提 供系统的 资料。
次, 破历史记录洪峰次数多, 中游各站洪峰超历史次数多
追 加、居高 不下
( 4) 长江中游宜昌至湖口超警戒水位2. 50~ 3. 94m, 沿江诸站洪峰水位高
的局面。
( 5) 寸滩、宜昌、螺山、汉口7~ 8月洪水总量分别比1954年同期多156亿m3、136亿m3、12亿m3、145亿m3。宜昌至
湖口超警戒水位17. 5~ 82. 9天; 沙市至湖口超历史最高水位8. 5~ 47. 1天, 洪水总量大, 高水位持续时间长
成 洪涝灾害 的可
53. 7亿t, 耕地面积由1949年的3 957km2增加到1983年的5 791km2, 湖面面积年均减少54km2; 湖北湖泊有效
能 性加大, 抗洪
调蓄容积由1949年到1988年, 从115. 4亿m3减到了33. 7亿m3