应用案例 · 第 14 页
岩土工程软件应用案例、建模方法与工程分析实践，按发布时间由近到远浏览，第 14 页。
基于落石碰撞地面痕迹的切向恢复系数计算及选取方法研究——以贵州省纳雍县鬃岭镇落石灾害为例
落石动力学分析是山区崩塌落石防灾减灾的重要依据。落石与地面的相互作用是影 响落石运动轨迹及运动学分析的主要因素，落石碰撞恢复系数的选取对落石运动学的分 析计算极为重要。因此，为了能够合理进行落石运动学分析及其轨迹模拟，对落石与地 面的相互作用即落石-坡面相互作用与相关核心参数的选取计算有必要进行深入研究。 该研究对山区崩塌落石地质灾害的分析及防治具有一定的理论意义。点击这里下载全文
阅读详情云南猛硐瑶族乡泥石流运动过程数值模拟及风险评估研究
2018 年 9 月 2 日的云南省猛硐瑶族乡，因单点强降雨引发特大型山洪泥石流， 由于此区域在这之前从未发生过泥石流灾害，当地政府和居民防灾减灾意识淡薄， 居民房屋大多建在沟口并且分布密集，当泥石流冲向城镇时，造成了巨大的人员 伤亡以及经济损失。从发展趋势来看，泥石流形成区存在大量滑坡现象，为泥石 流提供了丰富的松散固体物质，该流域正处于泥石流发育阶段，当再次遇到极端 气候，有再次引发大规模泥石
阅读详情非对称开挖条件下基坑变形性状分析
根据现场实际情况，采用有限元分析软件 PLAXIS，对基坑在不同挖深差和挖深分界面位置不同条件下的非对称开 挖进行了模拟。通过对实际工程进行模拟研究发现，随着挖深差的增加，基坑两侧的地表沉降均增加，开挖深部位的地表沉 降和沉降影响范围均大于开挖较浅处；坑底隆起在界面处发生较大的差异变形，挖深差越大，界面处的差异变形越明显；随 着开挖分界面向较浅侧移动，开挖深部位的隆起变形逐渐趋于稳定，隆起曲线变化趋势向挖深较浅侧增加。通过研究，可以 了解不对称开挖基坑受力及变形的性状和不利因素，从而指导施工，控制不对称开挖的挖深差和界面位置，减少工程风险。
阅读详情衬砌厚度对地下交叉隧道地震响应的影响
以某地下立体交叉隧道结构为例, 探讨了不同方向相同地震波分别激励下衬砌厚度对该类结 构动力响应的影响。依据土与结构动力相互作用理论, 针对切片的二维计算模型对地下隧道结构进行 抗震分析不能完整体现结构地震响应规律的不足, 应用有限元软件 ADINA 建立了土- 地下立体交叉隧 道群三维整体有限元计算模型, 对该地下结构进行了地震时程分析。计算结果表明: 衬砌厚度增加, 结 构位移与应力响应有所减小, 加速度响应有所增加, 且影响程度不一。计算结果可为类似结构抗震设计 提供必要依据。
阅读详情多级加筋土高挡墙的工程特性及影响因素
通过８级加筋土高挡墙工程的现场原位监测，研究多级加筋土高挡墙后土体垂直土压力、墙背侧 向土压力以及土工格栅筋材应变分布规律。结果表明：墙后垂直土压力、墙背侧向土压力和筋材应变均与填土 高度成正比。墙后垂直土压力沿筋材方向呈非线性分布，最大值均靠近筋材中后部；墙背侧向土压力的增长速 率随填土高度的增加而逐渐减小；土工格栅筋材沿筋长方向的应变非常小，且大部分呈双峰值分布，第１个峰 值靠近墙面板，第２个峰值远离墙面板。运用 ＰＬＡＸＩＳ２Ｄ软件进行多级加筋土高挡墙施工过程的数值模拟，研究 筋材长度、间距及填料的内摩擦角对多级加筋土高挡墙水平变形特性的影响。结果表明，筋材的长度和间距对 高挡墙水平变形的影响比较显著。
阅读详情非对称局部冲刷条件下组合受荷桩水平承载力分析
冲刷是导致深水桩基失效的重要原因。由于水流具有方向性，冲刷坑常呈非对称形状，这可能会对桩 基产生更不利影响。鉴于此，基于非对称冲刷坑模型求出任意深度处的极限土抗力，得到修正的 p-y 曲线。引入 余弦函数表征径向土压力分布，考虑冲刷效应修正的被动侧桩侧摩阻力、“P-Δ”效应及冲刷引起的自由段变 化，构建桩身挠曲微分方程，提出非对称冲刷条件下组合受荷桩基水平承载力计算方法。通过与室内试验结 果、有限元模拟结果对比验证本文方法的合理性。研究结果表明：采用传统对称冲刷模型与非对称冲刷模型计 算的桩基水平承载力差异显著，且该差异随着桩两侧冲刷坑深度、宽度增大以及坡度减小而愈发明显；冲刷效 应会放大“P-Δ”效应，增大非对称冲刷和传统对称冲刷计算理论之间的差异；被动侧冲刷深度 Sd2 增大使得弯 矩最大值位置不断下移，并与冲刷坑底部的距离减小。
阅读详情ＲAMMS 在泥石流运动模拟中的应用 ——以白沙沟泥石流为例
以北川县坝底乡白沙沟泥石流为例，探讨 ＲAMMS 在泥石流模拟中的运用。2013 年 7 月 9 日，强降雨引 发的山洪携带大量碎块石及泥沙在白沙沟形成泥石流，在现场调查和泥石流形成机制综合分析的基础上，运 用 ＲAMMMS 进行了数值模拟研究。研究表明白沙沟泥石流属暴雨沟谷型泥石流，沟域内相对高差大，地形陡 峻，沟谷纵坡大，多迭水，短时集中降雨激发泥石流。根据现场调查所得数据和 20 年一遇泥石流流量， ＲAMMS 数值模拟得出的最终冲出量为 35 965. 76 m3 ，与雨洪法计算结果对比误差不超过 6% ，可信度较高。 运用 ＲAMMS 可预测泥石流在不同洪水频率下的运动状况，对于研究白沙沟流域泥石流特征及其防治具有一 定参考意义。
阅读详情藏东南多依弄巴流域冰湖溃决危险性评价
冰湖溃决灾害是指冰湖坝体突然破坏引发溃决洪水或溃决泥石流的现象,对下游人类活动和自然环境 造成严重影响。近年来,藏东南地区冰川快速退缩,冰湖数量和规模显著增加,冰湖溃决事件广泛发生。基于 1995-2021年多时相 Landsat系列遥感影像、Sentinel-2A 遥感影像,结合 RAMMS水文动力学模型方法,对藏东 南地区多依弄巴流域内冰湖、冰川进行动态变化分析,模拟冰崩危险体触发冰湖溃决和冰湖溃决泥石流的演进过 程,根据泥石流模拟中的流速和流深对冰湖溃决可能影响的区域进行危险性分区。结果表明:流域内冰川面积由 1995年的14.05km 2 退缩为2021年的9.43km 2,年均退缩率约为0.15km 2/a。流域内共发育3处冰崩危险体, 均可能触发冰湖溃决。潜在危险冰湖在全溃情况下,溃决泥石流会冲出沟口堵塞然乌湖湖口和帕隆藏布主河道, 对下游居民和道路造成影响,影响范围约4.05km 2,其中高危险性区域约2.55km 2。危险性评价结果可为多依弄 巴流域未来土地利用规划和防灾减灾提供依据,也能为藏东南地区冰湖溃决型泥石流危险评估提供参考。
阅读详情高位远程崩滑碎屑流-泥石流灾害链的演变过程与影响范围预测
20世纪以来,地质灾害以灾害链形式出现的频率明显加大,目前对灾害链的演变过程以及影响 范围的研究并不多。本文以2021年4月5日四川洪雅县铁匠湾高位远程崩滑碎屑流 泥石流灾害链为例, 阐述了灾害链的演变过程。启动源为高位崩塌,崩落的大量岩块对下方斜坡岩土体造成冲击和加载形成 滑坡,受降雨影响,崩滑碎屑流物质向双溪河发展演变为泥石流;采用 RAMMS软件对泥石流的运动过程 进行数值模拟分析,划定了其在不同降雨频率下的影响范围。结果表明:在20a一遇降雨频率下,影响范 围涵盖了双溪村上游部分分散农户;在50a一遇降雨频率下,影响范围覆盖双溪村人口密集区;在100a一 遇降雨频率下,影响范围将继续向下游发展,延伸至老赵河聚居区。灾害链发生期间,附近最大降雨量接 近10a一遇,将10a一遇模拟结果与现场实际形成的影响范围进行对比,发现两者基本一致,说明模拟结 果可信。
阅读详情基于 RAMMS 锄头沟泥石流运动过程模拟
2013 年 7 月，汶川县锄头沟受暴雨影响爆发泥石流灾害，对沟口居民区和交通干线造成严重破坏， 造成巨大经济损失。通过对泥石流的发育特征分析和运动特征参数计算，利用 RAMMS 软件基于 Voellmy 模型 和 REK 模型对泥石流运动堆积过程进行数值模拟，获得泥石流平均流速、泥深的运动变化特征。模拟结果表明， 沟口处沟道泥深约 2~6m，平均流速 2~4m/s。对堆积范围进行校核，与实地调查结果基本吻合，模拟结果对泥 石流运动特征分析及其防治具有积极意义。
阅读详情基于 RAMMS 的冰湖溃决型泥石流演进模拟及危害性
冰湖溃决型泥石流作为目前西藏境内最主要的地质灾害之一,对下游工程的建设与运营造成潜在威胁。 以西藏洛 隆县冻错曲冰湖为例,基于现场调查、遥感解译、特征值计算和数值模拟方法,对冻错曲冰湖泥石流孕灾条件、动力学特征及 溃决演进过程进行研究,分析其对下游工程建设的影响。 采用无量纲堵塞指数(dimensionless blockage index,DBI)方法对冻错 曲冰湖堰塞体稳定性进行评价,结果表明该堰塞体位于非稳定区与稳定区之间,存在发生溃决的风险。 基于三维动态模拟软 件 RAMMS 的 Voellmy-Salm 单相流模型,模拟分析了冻错曲冰湖泥石流在 2 种溃决模式下的演进过程。 模拟结果显示:冻错 曲冰湖泥石流溃决演进过程可归纳为初始溃决、加速运动、减速运动、沟口停淤 4 个阶段;2 种溃决模式下冰湖溃决影响范围 都经过拟建工程位置,潜在威胁区泥石流平均深度分别为 4. 87 m 和 8. 26 m;在瞬时全部溃决场景下,冰湖溃决泥石流在拟建 工程处最大流速为 5. 74 m / s,最大流量为 2 843. 38 m3 / s。 研究成果有助于评价冰湖溃决型泥石流的危害性,并为工程防治设 计提供参考。
阅读详情基于 ＲAMMS 数值模拟的短时强降雨型泥石流危险性评价
浙江省由短时强降雨诱发的泥石流灾害频发，严重威胁当地居民的生命财产安全，因此对此类泥石流进 行危险性评价对浙江省“灾害智治”工作具有十分重要的理论与实际应用价值。为研究浙江短时强降雨诱发小型 泥石流的危险性，选取武山坑泥石流为对象，通过现场调查、三维倾斜摄影与数值模拟等手段，查明了武山坑泥石 流的地质环境与发育特征，揭示了由短时强降雨诱发的泥石流灾害链生过程特征，选用 ＲAMMS 软件对不同降雨 频率下泥石流运动特征进行了模拟，获取了泥石流深度、流速、堆积范围等特征参数，并基于特征参数进行了泥石 流危险性评价。研究结果表明: 陡坡处松散岩土体在短时强降雨作用下发生浅层滑坡，随后在坡面与沟道地形控 制下向沟口运移，运动过程中通过侵蚀作用扩大泥石流规模，最终在宽缓堆积区沉积。随着研究区降雨强度增大 至 50 a 一遇及 100 a 一遇，泥石流冲出规模扩大，但受限于堆积区宽缓的地形条件，未能于沟口形成有效冲出; 但 堆积扇上游居民区泥石流深度、流速等强度指标显著增大，堆积区内高强度区域面积大小由 7 276 m2 增大至 12 660 m2 。结合泥石流活跃性分析结果，采取形成区雨量监测、主沟谷流通区构建刚性、柔性或狭缝拦挡坝以及 堆积区设置导流渠相结合的治理措施，可有效保障居民生命财产安全。研究成果可为武山坑及浙江省此类泥石 流危险性评价、防治工程设计提供参考。
阅读详情基于空-地协同调查的西天山阿尔先沟雪崩过程数值模拟
为精确识别雪崩流动特性及流态信息，全面分析其运动过程。本研究基于无人机倾斜摄影技术获取高分 辨率航拍数据，以阿尔先沟雪崩易发区为例，通过现场调查、无人机遥感解译精细探测雪崩活动过程，确定RAMMS 模型输入参数，在此基础上对不同类型雪崩事件进行模拟和重建，对比分析传统地面调查、无人机遥感解译结果与 模拟结果的差异，探讨不同类型、不同雪层释放条件下雪崩活动过程。研究结果表明：（1）以倾斜摄影技术为核心 的雪崩调查分析体系，将传统的地面调查方法结合无人机遥感和数值模拟相互验证，提高了灾害发育状况评估的 准确性。（2）2月中旬阿尔先沟坡面积雪厚度趋近于临界厚度值，持续降雪使雪层失稳触发新雪雪崩。调查时仍处 于灾害孕育阶段，雪层裂缝加剧变形，风力作用下雪檐自重逐步增大，有超过雪的抗断强度的趋势，整体稳定性较 差。（3）以坡面上方积雪平台为潜在释放区的坡面型雪崩，释放量可达8.2669×104 m3 ，运动时长约为128 s，并在120 s内堆积区流动高度达到最大，约为3.55 m，最大流动速度为18.34 m·s -1 ，最大冲击力可达到32.67 kPa，形成面积 3369.7 m2 ，体积1.8525×104 m3 的堆积体。通过相互验证，坡面型雪崩并非积雪平台的释放，地面调查结果与数值模 拟解译结果存在差异。（4）沟槽—坡面复合型雪崩为沟槽坡面雪层断裂释放且断裂深度仅为临界厚度值的60%左 右，雪崩持续时间接近于300 s，堆积区最大流动速度6.58 m·s -1 ，最大冲击力17.97 kPa，平均堆积深度为1.64 m，影响 范围1178.5 m2 ，堆积量3107.76 m3 ，地面调查结果与数值模拟结果一致。研究结果一定程度上提高了雪崩事件信息获 取的准确性，可为今后雪崩潜在危险预测、风险规避及灾害应急处置提供强有力的数据支撑及科学依据。
阅读详情九—绵高速公路鲁家沟泥石流形成机制与数值模拟分析
拟建九—绵高速公路通过四川省平武县木座乡鲁家沟泥石流堆积扇，经调查对拟建高速公路具有危险性。本文通 过对鲁家沟泥石流灾害的现场调查，从物源、地形地貌、水动力条件入手，分析了鲁家沟泥石流灾害的基本特征和形成机 制: 鲁家沟内基岩风化严重，坡积物丰富，共计有松散固体物源量约 6. 308 7 × 106 m3 ，雨量充沛，平均纵坡降 424‰，水动力 作用强，鲁家沟是在暴雨作用下，顺层斜坡失稳破坏，堰塞沟道并溃决形成的泥石流。本文对鲁家沟泥石流做 ＲAMMS: DEBＲIS FLOW 数值模拟研究得出: 在 50 年一遇的频率下，泥石流冲出量为 5. 68 × 105 m3 ，为防治工程设计提供一定依据。
阅读详情雷布大箐“9·17”泥石流灾害发育特征及运动过程模拟分析
2016 年 9 月 17 日，云南省元谋县黄瓜园镇暴发特大山洪泥石流灾害，尤其是雷布大箐暴发力最强、波及 面最广、损毁最严重，并在龙川江堆积区形成堰塞体，致使龙川江干流堵塞 19 h，严重威胁上游黄瓜园镇的生命财 产安全。以雷布大箐泥石流沟为研究对象，通过实地调查和资料整理，分析了泥石流灾害的地质背景及形成条件， 采用 ＲAMMS 模拟软件进行数值模拟研究，重现泥石流运动过程; 根据运动过程模拟结果，对泥石流进行危险性分 区，并将模拟结果与实地调查结果对比，两者差异较小，表明模拟分析较为客观，符合实际。
阅读详情乌东德水电站左岸尾水出口陡倾顺向坡变形影响因素分析
乌东德水电站左岸尾水出口正面边坡为典型陡倾顺向坡，在施工期出现了 2 次变形。以工程地质条件分析 为基础，以变形监测资料和声波检测资料分析为主要手段，辅以三维数值模拟计算，对其变形与边坡结构、坡脚 隧洞、开挖爆破、坡内小断层、卸荷松弛的关系进行研究，进而对边坡变形的影响因素进行分析。研究认为，该 边坡变形主因为顺向坡切脚，此外，脚部紧凑大断面隧洞挖空和超标准爆破扰动，在较大程度上加剧了边坡的变 形，坡面出露的小断层对断层附近坡体变形加剧有一定影响。提出在脚部有大断面隧洞开挖的顺向坡施工中，洞 坡交叉部位的隧洞开挖应以支护后边坡稳定为前提，再进行隧洞的分层开挖，另外，施工爆破与边坡支护在顺向 坡施工过程中亦应予以高度重视与特殊控制。研究成果丰富了顺向坡稳定性研究的工程实例，为工程本身的支护 设计及开挖施工提供了重要的技术支持，亦为类似工程提供可以借鉴的经验与指导。
阅读详情岩石剪胀角模型与验证
Mohr-Coulomb 模型和基于 Mohr-Coulomb 的应变软化模型均通常假设剪胀角为恒定值，然而这种假设不能 正确表达岩石在破坏变形过程中的非线性体积变化行为。根据 7 种岩石类型在不同围压条件下的体积应变测量数 据，结合塑性力学理论，采用非线性拟合方法建立能同时考虑围压和塑性剪切应变影响的剪胀角模型。分析模型 的响应并结合岩石内部颗粒尺寸以及单轴抗压强度，将该模型划分为 4 种岩石类型：粗粒径硬岩、中粒径硬岩、 中–细粒径软岩和细粒径软岩。根据 FLAC 应变软化模型中非关联塑性流动法则的计算原理，推导剪胀角模型中 的塑性剪切应变与应变软化模型中塑性参数的关系，将剪胀角模型嵌入应变软化模型中，构建剪胀角模型模块。 最后，采用建立的剪胀角模型预测 Moura 煤岩在三轴压缩条件下的体积应变–轴向应变关系曲线。研究结果表 明，数值模拟与试验结果具有很好的一致性。
阅读详情水平厚层状岩质边坡地震动力破坏过程颗粒流模拟
基于二维颗粒流软件(PFC2D)的人工合成岩体技术，研究岩桥长度和节理间距不同组合形式下的含水平断续 节理厚层状岩质边坡在地震作用下的破坏模式、动力响应规律以及岩桥段应力演化特征。研究结果显示：地震动 作用下，含水平断续节理厚层状岩质边坡主要发生溃散型破坏、拉裂–滑移–块体倾倒混合破坏和拉裂–水平滑 移混合破坏；水平断续节理是控制边坡动力稳定性的关键因素。节理间距对边坡破坏模式起控制性作用：当节理 间距较小时，易发生溃散型破坏；当节理间距较大时，易发生拉裂–滑移–块体倾倒破坏和拉裂–水平滑移混合 破坏。岩桥长度和节理间距共同控制着边坡岩体破碎程度，从而控制着边坡失稳破坏时滑动面的个数，当节理间 距很小或者节理间距较大、岩桥长度较小时，发生单滑动面破坏；当节理间距和岩桥长度均较大时，发生双滑动 面破坏。在地震动力作用下，岩桥段首先发生破坏，随后各节理间也产生破坏并贯通。岩桥长度和节理间距对边 坡动力响应均产生一定影响，随着节理间距减小、岩桥长度增大，峰值位移、峰值速度增大，对加速度 PGA 放大 系数的影响区域集中在边坡坡表、坡脚等部位。地震作用下，含水平断续节理厚层状岩质边坡岩桥段应力演化、 裂纹萌生与输入的地震波加速度具有良好的一致性。
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