张利民
- 作品数：43 被引量：374H指数：12
- 供职机构：香港科技大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家杰出青年科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学水利工程天文地球理学更多>>
- 非连续介质优势流理论及孕灾机制研究
- 李锦辉张利民李旭蒋水华彭铭徐耀常东
- 渗透破坏是导致岩土体构筑物发生变形和破坏的重要诱因，但长期以来土体中的渗流分析一直基于连续介质假设，忽略固存的结构性。在干湿循环、不均匀沉降和冲刷潜蚀等因素作用下土体中常产生结构面并诱发大量工程事故。然而土体中结构面的产...
- 关键词：
- 关键词：滑坡灾害
- 群桩扭转非线性模型被引量：10
- 2009年
- 建立了一个非线性数学模型来分析群桩扭转问题。该模型利用非线性荷载传递曲线来模拟桩的非线性响应,采用Mindlin解计算各桩水平力间的相互作用,用Randolph解析解分析得到各桩间扭矩对水平力的影响。在各单桩中引入经验性的耦合系数,分析桩身水平变形引起的土体反力对该桩扭转承载力的影响。对比计算结果与离心机模型试验数据,表明该模型能够模拟群桩扭转中主要的桩-土-桩相互作用和荷载耦合作用,较好地反映了实际情况。
- 孔令刚张利民
- 关键词：桩群非线性模型离心机试验
- 考虑不同泄流槽方案的堰塞坝溃决机理分析--以唐家山堰塞坝为例被引量：13
- 2016年
- 近年来,频发的地质构造活动和极端气候灾害诱发了大量堰塞坝,严重威胁上下游群众的生命财产安全。开挖泄流槽是最常用降低堰塞坝溃决风险的措施,由于时间非常急迫、交通极度瘫痪,其开挖量非常有限,因此如何利用有限的开挖量将溃坝风险降低至最小是亟待解决的问题。本文基于水土耦合冲刷机理,提出了考虑不同泄流槽方案的堰塞坝溃决机理分析方法,并应用于唐家山堰塞坝。该方法根据水力学参数和坝体抗冲刷性参数动态计算瞬时坝体冲刷率,进而分析泄流槽对溃决全过程的影响,从而自动获取最优的泄流槽设计方案。将此方法应用于唐家山堰塞坝案例发现:唐家山堰塞坝泄流槽最优设计时溃坝洪峰流量为1700m^3·s^(-1),小于实际峰值流量6500m^3·s^(-1),主要是因为增大泄流槽的纵坡率,显著增强溃坝前的冲刷并形成双洪峰,从而有效降低了溃决峰值流量。由于复合槽相对较小的水力半径限制了溃坝前的冲刷,使得临溃时水位较高,因此溃坝峰值流量比单槽大,溃坝风险降低效果不如单槽。
- 石振明郑鸿超彭铭张利民
- 关键词：堰塞坝优化设计
- 基于大型数据库的堰塞坝特征统计分析与溃决参数快速评估模型被引量：43
- 2014年
- 21世纪以来地质灾害频发形成大量堰塞坝。然而由于缺乏详细的资料,现在对堰塞坝特征和溃决等方面的研究受到很大的制约。同时,绝大部分堰塞坝寿命极短且勘察条件恶劣,很难在短时间内获取详细的坝体参数,因此急需基于有限的可用数据进行堰塞坝溃决参数快速评估。收集国内外1 298例堰塞坝案例,对堰塞坝的分布、诱因、寿命、溃决模式、坝高、库容、成因等特征进行统计分析。通过对41例具有详细溃决信息的案例进行分析,建立坝体溃决参数(峰值流量、溃口尺寸、溃决时长)的快速评估模型,并将模型应用于唐家山堰塞坝的溃决分析。最后,基于大量案例数据进行堰塞坝模型和人工土石坝模型应用的对比分析,发现将人工坝模型用于堰塞坝会得到偏危险的结果,进而可能导致非常保守的决策和不必要的经济损失。该研究对于全面了解堰塞坝特征,尤其是对堰塞坝溃决参数评估和应急管控有一定的理论和实际价值。
- 石振明马小龙彭铭张利民
- 关键词：工程地质堰塞坝溃坝模型
- 扭转群桩中的阴影效应被引量：2
- 2009年
- 通过离心模型试验对扭转群桩中的阴影效应进行研究。试验结果表明,受扭转荷载的大型群桩中存在着显著的阴影效应,导致群桩承载力的显著降低。阴影效应随着群桩布局和基桩位置不同而变化,1×2和2×2群桩中的阴影效应影响可以忽略;3×3群桩中阴影效应明显且边桩受到的影响比角桩大。可以用p乘子来定量表示扭转群桩中的阴影效应。在3×3扭转群桩中,角桩和边桩在松砂中的p乘子分别为0.55和0.35,在密砂中分别为0.40和0.35。提出了一个群桩扭转效率系数来评价群桩中不同效应对承载力的综合影响,3×3群桩在松砂和密砂中的效率系数分别为0.71和0.68,主要是受到该群桩中阴影效应的影响。
- 孔令刚张利民吕微露
- 关键词：群桩离心模型试验
- 微生物诱导矿化处理矿渣次数与灌浆方式研究
- 2023年
- 微生物矿化技术能改善尾矿渣的物理力学性质,同时可固定矿渣中的重金属离子。通过土柱试验开展了处理次数和方法对矿化效果的影响研究,采用自由入渗法、埋管注浆法及2种方法组合进行微生物诱导矿化试验,探讨了不同方式处理后土柱沿深度方向的矿化效果。研究结果表明:随着处理次数增加,土柱的重金属固定率、生成的碳酸盐含量和干密度增大,渗透系数和孔隙比降低。矿化处理后的各测试指标与处理次数之间满足较好的双曲函数关系,干密度和渗透系数分别与生成的碳酸盐含量成正、负线性相关关系。试验与曲线拟合结果显示:第3次处理后重金属固定率和生成的碳酸盐含量等测试指标的变化均趋于稳定,表明3次为最佳处理次数。自由入渗法处理后土柱的底部的渗透系数比顶部增大42.8%,表明矿化效果随深度明显减弱。埋管注浆处理后土柱的渗透性沿深度变化不大,矿化的均匀度最好。2种方法组合时可结合双方的优点,在提高土柱矿化效率的同时,还可降低土柱沿深度方向的不均匀性。
- 王修铭陈群范丹丹张利民周成万里
- 关键词：矿渣土柱试验
- 考虑参数空间变异性的边坡系统可靠度分析被引量：22
- 2014年
- 在考虑土体参数空间变异性基础上,提出了基于多重随机响应面法的边坡系统可靠度分析方法,同时建议了一种新的代表性滑动面搜索方法.采用Karhunen-Loève展开方法离散二维相关非高斯随机场,通过Hermite随机多项式展开近似代表性滑动面安全系数与土体参数间的非线性隐式函数关系,在此基础上采用直接蒙特卡洛模拟计算边坡系统失效概率.研究了所提方法在考虑参数空间变异性的边坡系统可靠度分析中的应用.结果表明,提出的基于多重随机响应面法的系统可靠度分析方法为考虑参数空间变异性的边坡系统可靠度问题提供了一条有效的分析途径.提出的代表性滑动面确定方法具有较高的计算精度和效率,无需单独计算滑动面安全系数间的相关性,而且能够有效地计算低概率水平的边坡系统可靠度.边坡系统失效概率随着抗剪强度参数变异性和垂直相关距离的增大而增加、随着抗剪强度参数间负相关性的增加而减小.此外,忽略土体参数空间变异性会明显高估边坡系统失效概率.
- 蒋水华李典庆曹子君周创兵张利民
- 关键词：边坡系统可靠度临界滑动面
- 裂隙土等效连续介质的渗透张量及表征单元体积被引量：1
- 2011年
- 裂隙土的渗透特性是裂隙土边坡稳定性分析中重要的参数。文中通过分别考虑随机裂隙网络和土体本身的渗透性,推导裂隙土的渗透系数,并用张量的形式表示渗透系数的各向异性。同时建立了确定裂隙土表征单元体积的准则,为应用等效连续介质模型提供了基础。结果表明裂隙土的渗透系数大于裂隙网络和土体的渗透系数,其渗透方向取决于裂隙网络的渗透方向。算例中裂隙土的表征单元体积大约是裂隙长度平均值的5倍。
- 李锦辉张利民雷卫东
- 关键词：表征单元体积
- 考虑锚杆腐蚀作用的岩质边坡系统可靠度分析被引量：11
- 2013年
- 锚杆腐蚀是导致锚固工程事故的重要原因之一,为此,主要研究锚杆腐蚀作用对锚固岩质边坡系统可靠度的影响。首先,在系统分析现有钢筋腐蚀模型及锚杆腐蚀试验数据基础上,确定锚杆腐蚀模型。分析与腐蚀作用相关的锚杆自由段屈服失效模式和锚固段锚杆与注浆体界面黏结失效模式,进而确定相应的锚固边坡失效模式。给出基于蒙特卡洛模拟的边坡时变系统可靠度分析方法,并以锚固岩质边坡为例证明所提方法的有效性。结果表明:K.A.T.Vu和M.G.Stewart提出的钢筋腐蚀模型适用于分析处于密闭潮湿和干湿交替环境条件之间的锚杆腐蚀作用。在锚杆服役的前期,自由段锚杆的腐蚀作用对边坡稳定性的影响较大,而在后期锚固段锚杆的腐蚀作用对边坡稳定性的影响开始变得较大,并且锚杆服役后期锚固力和边坡系统失效概率的变化幅度明显大于前期。边坡系统失效概率随锚杆握裹层厚度的增加而减小,随注浆体水灰比的增加而增大,当握裹层厚度和水灰比达到一定值时,边坡系统失效概率随时间增大的程度并不明显。
- 李典庆蒋水华张利民周创兵
- 关键词：边坡工程岩质边坡失效模式系统可靠度安全系数
- 高位滑坡失稳及运动模拟方法及装置
- 本申请实施例提供一种高位滑坡失稳及运动模拟方法及装置，涉及地质灾害预警技术领域。该高位滑坡失稳及运动模拟方法，包括模拟地形起伏；将野外测绘得到的地形地貌数据输入到3D打印设备中；准备捕捉滑坡运动过程的三维数据；在滑坡上端...
- 向波张利民何云勇刘自强刘道川杨柳
