地区：上海市 宝山区
关键词：绍兴文理学院;浙江省有色金属地质勘查局
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000001738
成果描述：
| 项目来源：”非饱和状态下裂隙－岩块间水交换机理与交换项公式研究”（国家自然科学基金50809059）、”基于粘结裂缝模型的钢筋混凝土衬砌高压隧洞内水外渗耦合分析”（国家自然科学基金51279177）以及上虞区陈溪乡太平山村滑坡治理工程、新昌县儒岙镇儒岙污水处理厂滑坡治理工程、柯桥区马鞍镇千化庵滑坡治理工程等10多项横向委托项目。强降雨和雾化雨入渗（统称为地表入渗）是诱发滑坡的最重要因素，地表入渗诱发滑坡（即降雨型滑坡）占滑坡比例极高，据1970年以来的资料统计，浙江省发生在梅汛期的降雨型滑坡占总滑坡的36.1%，发生在台汛期的降雨型滑坡占总滑坡的53.1%。由于基于统计分析的降雨型滑坡评价方法，对入渗诱发机理和边坡失稳机制考虑不足；而现行的基于机理分析的评价方法又缺乏可靠的岩土体非饱和水力参数和合理的数值分析模型，严重影响降雨型滑坡预测和评价结果的合理可靠性。该项目针对降雨型滑坡评价和加固研究中缺乏可靠的岩土体非饱和水力参数和合理的数值分析模型、缺乏完善的降雨型滑坡定量评价方法和相应的加固技术等难题，依托国家自然科学基金项目的资助及大量滑坡灾害防治工程实践，应用地质调查、机理试验、理论分析、数值模拟等技术手段，开展了岩土体非饱和水力参数确定、基于地表入渗精细化模拟的降雨型滑坡定量评价方法以及地表地下截排水、桩-锚复合结构支挡与生物固坡相结合的滑坡加固技术等的研究。取得的主要创新性成果有：研制了可同时测定岩体裂隙排水和吸水时的非饱和水力参数的试验装置；提出了一种准确确定岩体裂隙非饱和水力参数的数值试验法；揭示了水-岩相互作用下岩体裂隙抗剪强度和渗透性的演化规律，提出了用压力溶解和应力腐蚀相结合的综合模型来模拟裂隙摩擦强度（抗剪强度）的遇水软化关系；推导出了具有统一表达式形式的土水特征曲线通用数学模型。为降雨型滑坡精细化模拟及滑坡加固技术优化比选等提供了理论基础和可靠参数。研发了基于地表入渗精细化模拟的降雨型滑坡稳定性评价技术。基于可靠的非饱和水力参数和合理的入渗边界条件处理方法，建立了有地表入渗的岩土体边坡饱和-非饱和渗流的数值分析模型，开发出了能考虑地表入渗的三维饱和-非饱和渗流有限元计算软件；采用不平衡推力传递法，建立了能准确考虑非饱和带毛细压力对岩土体抗剪强度的贡献、暂态附加水荷载对边坡稳定的不利作用以及水对岩土体的软化作用等的边坡稳定性评价模型，开发出了地表入渗影响下的边坡稳定性评价软件。开发了地表地下截排水、桩-锚复合结构支挡与生物固坡相结合的降雨型滑坡加固技术。引入耐久高强轻型的碳纤维锚索作为桩-锚复合结构的预应力锚索，研制了相应的锚固装置；应用复合材料的细观力学理论，分析了根系-土壤复合体的宏观力学性质和应变规律，研究了植物根系对土体加固的力学机理，并对生物固坡技术的环境适应性及加固流程模式等进行了研究；结合地表入渗精细化模拟技术，提出了地表地下截排水、桩-锚复合结构支挡和生物固坡相结合的降雨型滑坡加固新技术，既保证边坡的安全稳定及加固措施的长期有效，又实现坡面植被的快速恢复及生态环境保护。上述成果已在10余处滑坡防治工程中得到成功应用，取得了显著的社会效益和经济效益；为降雨型滑坡评价与加固提供了科学精细的方法，为提高中国降雨型滑坡防控技术水平提供了理论基础，有力的推动了行业科技进步。在”两美浙江”和”平安浙江”等建设中具有十分广阔的应用前景。 |
