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关键词： 乔木根系   原位直剪   抗拉强度   根-土复合体   浅层滑坡  

摘要： 为揭示乔木根系力学特性及其对斜坡的力学效应，选取福建武平高植被覆盖区滑坡为研究点，对研究区典型乔木根系按径级分类后进行根系抗拉力学特性测试，并在滑坡现场进行不同RAR（根系横截面积比）、含水率下的根-土复合体原位直剪试验以及剖面根系分布特征调查，对根系在浅层滑坡的力学效应展开探究。研究结果表明：1. 1-7径级下马尾松、杉木抗拉力范围12.45～673.09 N，抗拉力与根径呈幂函数正相关；抗拉强度范围7.16～60.95 MPa，抗拉强度与根径呈幂函数负相关。杉木根系平均抗拉力与抗拉强度均大于马尾松。2. 乔木根系显著提高了土体抗剪强度，根系对土体提供的附加黏聚力与剪切面RAR显著正相关。杉木根系构型更接近R型，马尾松为VH型，相近RAR下杉木对土体的加固作用优于马尾松。3. 随着含水率增加，马尾松、杉木根-土复合体抗剪强度显著下降，水分入渗使根系对土体提供的附加黏聚力受到削减。4. 基于Wu模型，考虑水分对土体黏聚力与根系附加黏聚力的影响，建立了考虑含水率的根-土复合体抗剪强度值估算模型，经检验精度高于Wu模型，结果较为合理。5. 根系对浅层滑坡虽然具有加固作用，但受到根系分布深度、密度以及降雨等因素限制，强降雨作用下根系对浅层滑坡稳定性贡献具有局限性。

关键词： 水城滑坡   触发机制   稳定性分析   动力致灾机理  

摘要： 2019年7月23日，贵州省六盘水市水城区鸡场镇发生特大山体滑坡，造成了43人遇难，9人失踪。滑坡发生后，残留滑体堆积物与附近不稳定斜坡仍然威胁坡脚村民居住地。本文基于滑坡现场精细调查，探明了水城滑坡地质环境条件，阐述了滑坡的孕灾环境、诱发因素与破坏模式；首次对滑后残留滑体堆积物与附近不稳定斜坡进行了不同降雨条件下的稳定性分析，并基于流态滑体运动控制方程及数值求解，对二次失稳破坏后的滑体动力学过程及潜在致灾范围进行了预测。本文研究结果可对水城滑坡二次破坏的滑体动力致灾机理与坡脚村民生命财产的保障工作起到支撑作用。

关键词： 桥址边坡   凸出部   地震放大效应   频谱特性   墩台位置优化  

摘要： 深切峡谷区桥址高边坡凸出部具有三面临空和多面卸荷的典型地质地貌特征，研究边坡凸出部地震地形放大效应对桥址边坡安全控制尤为重要。依托特大桥桥址高边坡，研究了地震作用下边坡凸出部放大效应和变形破坏机制，优化了墩台位置。研究结果表明：（1）现场调查和数值模拟综合印证了边坡凸出部山顶碎屑流和主墩下部危岩体发育，受历史震害强。加速度随坡高呈现非线性放大的规律，开挖加剧了挖方区域加速度放大效应。凸出部（坡脊）坡腰和坡顶位置放大系数最大，加速度放大系数MPGA最大可达3.2。（2）坡脊高频部分（5～12 Hz）的加速度傅里叶谱幅值普遍比坡谷大，开挖导致墩台上（下）边坡的傅里叶幅值的峰值减小在（增大）。开挖位置附近的傅里叶谱幅值的峰值均随峰值加速度增加呈现先增大后减小的趋势。（3）《建筑抗震设计规范》中限制了最大坡高和放大系数极值，可能造成高边坡凸出部的动力放大效应被低估，使得凸出部地震稳定性评价结果偏危险。（4）为保证桥址边坡的地震稳定性，采用本文方法优化墩台外侧距坡面的距离为22-26m。研究成果可为有凸出部的高边坡地震稳定性评价和墩台位置优化设计提供指导。

关键词： 非饱和多孔热弹性介质   自由场地   地震响应   热物性参数   平面P波  

摘要： 基于单相热弹性介质和非饱和多孔热弹性介质中波的传播理论，建立了平面P波入射下非饱和土自由场地模型，采用亥姆霍兹矢量分解原理，对热效应作用下非饱和土自由场地中的波场进行分析，获得了热效应作用下平面P波入射非饱和土自由场地地震响应的解析解答。通过数值计算，分析了热传导系数、介质温度、热膨胀系数等热物性参数对非饱和土自由场地地震响应所产生的影响规律。研究结果表明：考虑热效应和不考虑热效应两种理论模型下所得到的地表位移放大系数有着明显差异；水平位移放大系数随着热传导系数的增大而逐渐增大，但竖向位移放大系数几乎不发生变化；随着热膨胀系数的增大，水平位移放大系数逐渐增大，竖向位移放大系数逐渐减小；随着介质温度的增大，水平位移放大系数逐渐减小，竖向位移放大系数逐渐增大；此外，随着饱和度的增大，水平位移放大系数逐渐减小，竖向位移放大系数逐渐增大，说明土体中气相的存在对地表位移放大系数有着显著的影响。

关键词： 防污性能评价   水质保护区   岩溶地下水   晋祠泉域  

摘要： 晋祠泉域岩溶水是太原市生活和工农业生产等重要的水源。文章以新划分的晋祠泉域岩溶水系统为评价对象，在欧洲方法及“水量脆弱性评价”的基础上，选取包气带厚度、入渗补给量、上覆地层岩性及岩溶含水层的富水性4个指标，进行泉域岩溶水系统防污性能评价及水质保护区划分。结果表明：泉域泉源保护区主要分布在晋祠公园及周边；一级保护区主要分布在汾河主干流、西山山前碳酸盐岩裸露区，屯兰川、天池河及柳林河碳酸盐岩渗漏段等；二级保护区主要分布在泉域北部、汾河北岸等；准保护区主要分布在汾河南岸、东南部的太原盆地区等。

关键词： 1920年海原81/2级特大地震   黄土地震滑坡   方向性特征   远程滑移特征   流滑特征  

摘要： 基于1920年海原81/2级特大地震诱发的568处典型黄土滑坡,从方向性特征、远程滑移特征以及流滑特征等3个方面探究黄土地震滑坡运动特征,主要结论如下:(1)海原地震诱发黄土滑坡主滑方向集中于60°～90°和270°～300°两个区间,与斜坡坡向优势范围50°～90°和255°～290°较为一致,体现出明显的顺坡向特征;(2)主滑方向与发震断裂走向平行或呈小角度相交(0°～30°的滑坡占比41.9%,滑动方向受断层错动方向的影响较为显著;(3)滑坡密集分布于迎坡面,发育数量为背坡面的1.98倍,表现出典型的迎坡面特征;(4)滑坡最大水平距离与坡高的相关性明显,滑坡密集发育在坡高30～120 m的范围内,滑坡的等效摩擦系数均小于0.4,展现出典型的远程滑移特征;(5)568处滑坡中等效摩擦系数小于0.17的占比70.95%,表现出显著的流滑特征。作为黄土地震滑坡发育特征研究成果的重要补充,所得结论对深入开展黄土地震滑坡成灾机理与风险评估研究具有一定的参考价值。

关键词： 酸性环境   干湿循环   灰岩   三轴压缩试验   声发射  

摘要： 为进一步探究岩溶区地表灰岩受酸雨侵蚀后的力学损伤特性，使灰岩分别在pH=3、5、7溶液中进行10、20、30、40次干湿循环，而后分别在围压为3、5 MPa下进行常规三轴压缩试验，并采用声发射技术全程监测记录。针对不同工况下所采集到的应力和振铃计数、累计振铃计数、RA、AF值、声发射b值等声发射特征值进行分析，研究结果表明：振铃计数与累计振铃计数随着酸性干湿循环次数的增加而减少，灰岩受压破坏时间有所提前，灰岩表现出由脆性破坏转向延性破坏的趋势。相较于干湿循环次数，pH值对灰岩性质劣化的影响更大。灰岩在三轴受压时的破坏形式与所处的酸性环境和干湿循环次数无明显关系，与围压大小有关。声发射b值在灰岩破坏前易出现平静期，可以视作破坏前兆。研究结果以期为岩溶区岩质边坡的治理和灾害预警提供参考。

关键词： GPS速度   三维地壳应变   青藏高原东南缘   生长扩展   地震活动  

摘要： 联合青藏高原东南缘地区最新的水平与垂直GPS速度场，基于球面小波多尺度分析的应变求解方法，考虑区域地震矩与应变分布的权重关系，得到青藏高原东南缘的三维地壳应变特征，并分析区域形变特征与地震活动的关系。结果表明：1）研究区域面应变与垂直应变具有一致性。高面应变值（最大拉张应变～40nstrain/a）与低垂直应变（最小应变～-10 nstrain/a）主要集中在青藏高原腹地和金沙江北部区域，低面应变值（最小挤压应变～-20 nstrain/a）与高垂直应变（最大应变～10 nstrain/a）主要集中在东构造结与龙门山地带。两者在空间上呈现反比分布，说明GPS观测得到的水平速度与垂直速度是耦合的，即对于该区域地壳形变与地震危险性的研究工作，垂向运动是必须考虑的因素；两者在量级上也存在较好的一致性，进一步说明该区域的地壳变形可以近似认为是连续均质的弹性行为。2）应变速率类型与震源机制解具有一致性。由GPS解算得到的青藏高原东南缘应变类型可以很好地匹配该区域的震源机制解。正断层震源机制主要分布在金沙江地带，逆冲断层震源机制解主要分布在龙门山与东构造结区域，走滑断层震源机制主要集中在鲜水河-小江断裂等走滑剪切作用显著的断裂带附近。这种空间分布的一致性说明由GPS观测得到的应变特征可以较好地描述该区域的构造应力场特征。结合该区域的应力应变空间分布特征和地震层析成像等结果，认为龙门山断裂与东构造结处于挤压应变区域。

关键词： 自由场地震   虚拟传感器   多输出长时序预测   TFA-Seq2Seq   多任务学习  

摘要： 坝区自由场地震时程的多维长时序预测对于震害快速分析具有重要意义。虚拟传感器是地震物理传感器的补充感知手段,可实现地震时程的预测,然而现有虚拟传感器难以对多个信号做长时序预测,导致大坝震害分析较为滞后。针对上述问题,提出基于TFA-Seq2Seq虚拟传感器的坝区多输出自由场地震时程长序列预测模型。其中,基于多任务学习将Seq2Seq的虚拟传感器改进为“Encoder-3 Decoder”结构,以建立多个坝体物理传感器信号与自由场三个方向长时序地震时程的映射关系,并添加注意力机制捕获多个输入信号的时序依赖关系,以解决同步多输出预测问题及提升预测精度。进一步,引入可逆的时频变换层和其逆变换层改进编码器和解码器,以缩短地震信号的时域长度,提取频域特征,并提出对应的随机强制学习的模型训练策略,从而克服了现有虚拟传感器难以对长序列进行有效预测的缺陷。案例分析表明,该方法实现了坝区自由场三个方向地震信号的超前10s虚拟感知,且相较于未添加注意力机制和单输出的模型,预测精度分别提高了6.88%和3.32%,研究为震时地震信息的超前感知提供了新思路和新途径。