2026年 03期
钢筋笼扩大头锚杆支护软岩边坡的稳定性分析
罗熹;王曌丞;唐小明;许晨浒;缪国军;戴国亮;钢筋笼扩大头锚杆因承载力高、整体性好，在建筑工程抗浮中成效显著，因此可将其推广应用于公路软岩边坡支护工程。通过现场拉拔试验和有限元模拟对钢筋笼扩大头锚杆支护软岩边坡的稳定性进行研究。首先，基于依托工程进行了钢筋笼扩大头锚杆现场拉拔试验，得到了荷载-锚头位移变化规律；其次，基于有限元软件建立锚杆支护软岩边坡的三维模型，并通过与现场拉拔试验结果对比验证了有限元模型的有效性；最后，通过数值计算和参数分析，讨论了锚筋直径、扩体段直径和锚固深度对支护软岩边坡稳定性的影响。研究表明：钢筋笼扩大头锚杆支护软岩边坡时主要锚固力由注浆体与岩体之间的黏结力提供，端阻力未充分发挥；增大锚筋直径可提升边坡稳定安全系数；扩体段直径在注浆体与岩体黏结良好时对边坡稳定性影响较小，黏结性能较差时扩体段直径的增加能显著提高边坡稳定安全系数；锚固深度越大，边坡稳定安全系数越高，但当锚固深度达到软岩边坡的最大滑移面时，边坡稳定安全系数增幅逐渐减小。
考虑地质灾害威胁的道路网空间优化研究——以塔县为例
杨海燕;杨树文;贺鹏程;高原边境地区的道路通达性事关国土安全、社会稳定与经济发展，对区域综合发展具有重要战略意义。以塔什库尔干塔吉克自治县(简称塔县)道路网为研究对象，考虑滑坡、泥石流等地质灾害威胁，系统研究了道路网空间优化方案。首先，综合运用局部莫兰指数、网络分析和最近邻搜索等方法，探究了道路网络在灾害救援中的可达性空间分布特征；其次，基于DEM构建道路网络，量化救援可达性，深入分析不可达灾害点，提出新增救援点及道路优化方案；最后，针对地质灾害威胁下高风险桥梁与道路易损性问题，结合空间优化策略提出了相应的救援点布局调整及道路优化建议。研究结果表明：塔县北部和西部部分地区为自然灾害高风险区，其中北部地区受地震与滑坡/崩塌叠加影响，综合风险水平较高；优化后的新增救援点及道路主要分布于塔县中部、南部交通薄弱区及沿河区域，新增道路后高风险路段减少42.2%,平均救援响应时间缩短约19.8%,有效提升了该地区道路的安全性与灾害应急响应效率。
考虑降雨和库水位波动的滑坡稳定性评价及失稳趋势分析
苏昭;祝和意;委芮;罗林;为合理掌握降雨、库水位波动条件下的滑坡稳定性及其失稳趋势，基于滑坡所处地质条件及发育特征，先利用传递系数法分析降雨、库水位波动对滑坡稳定性的影响规律，再利用支持向量回归机、北方苍鹰算法构建滑坡变形预测模型，并通过变形预测结果评价滑坡的失稳趋势。分析结果表明：滑坡变形特征显著，地表裂缝时有发育，其定量变形监测范围为135.52～260.79 mm,且以滑坡2-2′剖面、前缘的变形量相对更大。经滑坡稳定性评价，2-2′剖面稳定性相对最弱，这与变形特征相符，且“高水位暴雨工况”的稳定性相对最弱，属不稳定～欠稳定状态，“水位变化天然工况”下稳定程度与之相近，因此，降雨、库水位波动是滑坡稳定性的重要影响因素。最后，变形预测结果显示，滑坡后续变形仍会加速发展或维持现状变形特征，稳定性也将趋于不利，建议尽快开展滑坡防治。
公路边坡成灾演化分析及变形预测研究
李常茂;薛晓辉;叶超;程晓刚;为有效掌握边坡成灾演化特征，并实现其高精度变形预测，以边坡地质条件为基础，先开展边坡成灾影响因素及演化过程分析，并结合变形监测结果，通过沙猫群算法和支持向量机开展其变形预测研究。结果表明：边坡成灾的基础因素为地形地貌因素和层岩性因素，诱发因素为降雨因素和坡脚边坡开挖扰动因素，各类因素共同作用造成了边坡成灾；在边坡成灾演化过程中，主要包括斜坡内力平衡打破阶段、边坡体内裂隙体系扩展阶段、边坡体局部失稳阶段、边坡体变形扩展阶段和边坡体整体失稳阶段，总体表现为斜坡内力平衡失稳后，内部微观裂隙从产生到扩展，最终形成宏观变形直至成灾失稳。最后，经变形预测，各监测点预测结果的相对误差均值介于1.98%～2.09%,预测精度较优，验证了预测思路的合理性，且边坡变形总体呈不利加速增加趋势，尤其是边坡前缘变形更为明显，建议尽快开展边坡灾害防治。研究可为边坡灾害防治提供理论支持，具有重要的现实意义。
IMU融合GNSS的库岸滑坡变形监测研究
马壮;李程;马棚;潘晨;库岸滑坡是滑坡灾害中的重要类型，其滑坡体进入水体后会引发次生涌浪，造成严重的安全威胁。在库岸滑坡监测过程中，全球导航卫星系统(GNSS)面临信号遮挡或测点滑入江中等问题，这可能导致监测数据丢失，进而无法及时响应灾害。为此，提出一种基于惯性测量单元(IMU)与GNSS融合的监测方法，旨在提升监测系统的稳定性与可靠性。首先，通过分析某库区滑坡的监测数据，利用MATLAB对滑入江中的GNSS测点数据进行轨迹拟合，得到了圆弧型滑动轨迹。接着，采用卡尔曼滤波算法实现了IMU与GNSS数据的融合，并进行了基于IMU、GNSS以及IMU融合GNSS 3种监测方式的仿真实验。实验结果表明，IMU与GNSS的融合能够解决GNSS信号更新频率低和信号丢失的问题，抑制IMU误差的累积发散，从而提高滑坡变形监测的精度与稳定性，为库岸滑坡变形监测提供了新的技术手段，以满足灾害预警需求。
基于博弈论-有限区间云模型的应急避难场所适宜性评价
刘亚;为科学、合理地评价应急避难场所适宜性，以服务性、有效性、安全性、可达性4个准则12项评价指标构建适宜性评价体系，基于博弈论思想对改进的层次分析法、反熵权法和加速遗传投影寻踪模型进行组合赋权，结合改进后的有限区间云模型得出应急避难场所评价指标因子确定度，建立博弈论-有限区间云模型，对试验区域39个应急避难场所开展适宜性综合评价。结果表明：层次分析法与反熵权法均得出C1权重最高，分别以D3、B4最低；加速遗传投影寻踪模型以C2权重值最高、A1最低；博弈论组合赋权方法以C2权重值最高、B5最低。对比4种赋权结果可知，博弈论组合赋权可规避单一赋权的主客观偏重弊端，且综合了其余3种方法优势使权重更具合理性与科学性，改进有限区间云模型得出评价等级与现实情况及规划验收等级相符，该理论可为应急避难场所的评价和规划提供参考。
强降雨条件下高速公路高陡边坡变形响应规律与稳定性研究
李佩峻;李清;冯青山;黄震东;丁海滨;为有效预防和应对山体滑坡问题，利用多源监测装置实时监测边坡的变形位移情况，并通过数值模拟软件分析不同降雨工况及雨型对边坡稳定性的影响。依托云茂高速公路工程，实时采集边坡变形、降雨量和抗滑桩顶位移等数据，并结合Geo-Studio有限元软件进行数值模拟对比分析。结果表明：当降雨量达到阈值并持续一段时间后，边坡将发生突变式变形；潜在滑裂面以上的坡体位移形变量随着深度增加而逐渐减少，设有抗滑桩等加固措施的坡体变形减少速率较快；在相同降雨量条件下，短期强降雨会导致边坡安全系数迅速下降，但降雨结束后安全系数也会迅速回升；不同降雨型的影响排序为前锋型>平均型>中锋型>后锋型。
硫酸盐环境下混凝土箱梁抗弯刚度劣化试验研究
孙拴虎;王玉华;苟强;张新蕾;王孟君;基于Loland模型和Marzars模型的损伤演化方程，研究了硫酸盐环境下混凝土箱梁抗弯刚度的劣化情况。依据Fick第二扩散定律、一级动力学反应原理和钙矾石的膨胀特性，建立了硫酸盐环境下混凝土梁腐蚀前后抗弯刚度的劣化关系模型。利用有限元软件模拟求解未腐蚀状态下试验梁的荷载-挠度曲线，并通过试验验证混凝土梁抗弯刚度的劣化关系模型的可行性和准确性。通过改变试验梁开裂前后的扩散系数，对比分析试验梁在开裂前后抗弯刚度和损伤因子的关系。研究结果表明：试验梁的损伤随时间的增加而增大，硫酸盐对试验梁的腐蚀损伤前3年发展较快，损伤近似呈线性增长，3～7年间损伤速率逐渐放缓，7年后损伤值趋于稳定。此外，裂缝显著加剧试验梁的损伤程度和损伤速率，表明裂缝在硫酸盐侵蚀混凝土结构的过程中不可忽视。
高填上埋式钢波纹管涵EPS板减荷机制与特性研究
赵丽娜;曹建青;范文晓;徐宏;针对EPS板在上埋式钢波纹管涵减荷措施中的应用，依托工程实例，通过现场测试及数值计算，基于管涵承载特性，分析了EPS板的减荷机制，探讨了采用不同厚度、宽度EPS板减荷时的荷载分布规律及管涵的受力变形特性。结果表明：柔性的钢波纹管涵涵顶平面竖向土压力分布受管涵变形和管-土相对刚度两个因素制约，管涵竖向收敛变形引起填土差异沉降，诱发荷载从涵顶向两侧迁移，管-土刚度差异导致内外侧土柱相对滑动，通过剪切作用向内土柱传递荷载，使涵顶两侧产生局部应力集中现象；在涵顶铺设EPS板可起到有效的减荷作用，其高压缩性可改变土体相对滑动方向；随EPS板厚度增大，填土沉降差异增大，涵顶竖向土压力显著减小，管涵应力降低，变形减小；随EPS板宽度增大，剪切面外移，土体荷载迁移随距离增大而减弱，竖向土压力随之增大，管涵应力提高，变形增大，减荷作用削弱。
水平冲击荷载下桩土相互作用及应变率效应研究
朱源园;水平承载力是桩基设计计算的重要指标，当前单桩水平承载力检测仍以传统的慢速维持加载法为主，以高效的动力加载法为辅，其原因是动力加载下桩-土体系的相互作用机理尚不明确，导致承载力检测结果误差较大。研究在对比分析动、静加载下桩基水平承载力试验结果的基础上，构建了能够表征桩-土系统应变率效应的有限元模型，揭示了不同冲击荷载下桩-土相互作用机理及应变率效应。研究发现，传统亚塑性本构模型无法表征桩土动荷载下的响应，换用率相关亚塑性本构模型时，冲击荷载下桩基水平承载力计算误差控制在10%以内，且冲击荷载下单桩水平承载力较慢速维持加载提高8.2%～18.2%,二者差异随冲击能量增大而持续扩大。究其原因，冲击荷载下桩周土的应变率可达101 s-1量级，远高于慢速维持加载下的10-5 s-1量级；当应变率由10-5 s-1增至101 s-1时，桩周土的屈服强度提升50%以上，显著增强了桩-土体系的动态承载能力。需要指出的是，冲击荷载下测得的较高承载力是土体率相关响应的客观反映，若在工程设计中直接以慢速维持加载作为桩基水平承载力的取值依据，而未考虑其与动态冲击下的本质差异，将会低估桩基实际承载能力，从而带来工程安全隐患。