降雨诱发土质滑坡大变形破坏机制分析与致灾范围预测
批准号:
51709258
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
24.0 万元
负责人:
王斌
依托单位:
学科分类:
E0905.水工岩土工程
结题年份:
2020
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
闵弘、魏明尧、阮航、崔洁、钟山、李桐
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中文摘要
围绕我国土质滑坡灾害应急处置中关于致灾范围确定的关键科学问题,基于岩土体材料物理力学参数分布的不均匀性、不确定性,以及不同的降雨模式影响,研究土质边坡的变形破坏机制和演化规律,着重考虑边坡失稳破坏后(失稳、垮塌直至形成最终平衡状态)产生大变形运动过程的变形机制以及致灾范围预测。开展不同的降雨强度、降雨历时等外界水力条件下边坡变形破坏全过程的室内试验,发展完善基于随机物质点法的新型数值模拟技术,阐明边坡失稳破坏机制,提出边坡失稳判据,揭示边坡破坏后的变形演化规律,分类不同的边坡破坏模式,形成降雨条件下土质边坡破坏影响范围的确定方法,并应用于深圳市羊宝地滑坡等典型降雨诱发土质边坡滑坡致灾范围的分析与预测。项目成果以期为降雨条件下土质边坡的安全性评估及致灾范围预测提供科学的理论依据及计算方法。
英文摘要
By considering the influences of both the soil heterogeneity and different rainfall patterns, the project is proposed to determine the sliding areas of rainfall induced slope failures, with particular emphasis on the slope post-failure stage, trying to under the underlying slope failure mechanism and its evolution process. Through a series of in-door slope failure experiments, considering the influences of different rainfall durations, intensities, etc., the slope failure processes will be observed. Combing with the numerical simulations using the material point method (MPM), the slope failure mechanism is to be illustrated, and also, a failure criterion is to be proposed. Different failure modes will be categorized as well. Finally, a method to determine the failure impact zones will be obtained, and applied to the Yangbaoding landslide in Shenzhen city, due to a strong rainfall. The project is expected to provide a reasonable and reliable tool for the assessment of the sliding areas of soil landslides.
边(滑)坡灾害防治是保障国家重大工程安全与发展战略实施的迫切需要,如何针对滑坡灾害全过程进行防灾减灾和风险调控是目前所面临的重大工程难题,同时也具有重大的战略意义与现实意义。本项目围绕边(滑)坡灾害的全过程变形机制,搭建了降雨诱发滑坡的室内模型试验系统,考虑了不同的颗粒级配以及降雨诱发条件,揭示了边坡变形破坏的全过程,构建了基于速度格式的流固耦合物质点计算模型,定量确定了边(滑)坡灾害的致灾范围,发展了基于径向基点插值法的积分优化算法,有效降低了应力震荡现象,并最大程度上减弱了背景网格的影响,最后建立了一种基于代表性滑面和响应面的考虑土体空间变异性的改进边坡可靠度分析方法,大幅度提高了计算效率,为大规模的边坡风险评估提供了新的途径。本项目有望为降雨条件下边坡的安全性评估及致灾范围预测提供科学的理论依据及计算方法。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
An improved FE-Meshfree method for solving steady seepage problems
求解稳定渗流问题的改进FE-Meshfree方法
DOI:10.1016/j.compgeo.2019.103223
发表时间:2020-03
期刊:Computers and Geotechnics
影响因子:5.3
作者:Wang Bin;Li Jianguo;Jiang Quan;Yang Yongtao;Feng Xia-Ting
通讯作者:Feng Xia-Ting
An Experimental Investigation of the Influence of Loading Rate on Rock Tensile Strength and Split Fracture Surface Morphology
加载速率对岩石抗拉强度及劈裂断口形貌影响的试验研究
DOI:10.1007/s00603-021-02368-4
发表时间:2021-02-03
期刊:ROCK MECHANICS AND ROCK ENGINEERING
影响因子:6.2
作者:Cui, Zhen;Qian, Sheng;Maochu, Zhang
通讯作者:Maochu, Zhang
Reliability analysis of slopes considering spatial variability of soil properties based on efficiently identified representative slip surfaces
基于有效识别的代表性滑动面考虑土壤特性空间变异性的边坡可靠性分析
DOI:10.1016/j.jrmge.2019.12.003
发表时间:2020
期刊:Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering
影响因子:7.3
作者:Bin Wang;Leilei Liu;Yuehua Li;Quan Jiang
通讯作者:Quan Jiang
宽级配颗粒材料渗流—潜蚀变形演化及其并发式MPM-DEM模拟方法
- 批准号:52379111
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:52.00万元
- 批准年份:2023
- 负责人:王斌
- 依托单位:
海底滑坡异重流演化规律及其冲击载荷作用下管线动力响应机制研究
- 批准号:51979270
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:王斌
- 依托单位:
国内基金
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