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期刊信息/Journal information
水文地质工程地质
中国地质环境监测院
水文地质工程地质

中国地质环境监测院

陈梦熊

双月刊

1000-3665

swgch@mail.cigem.jov.cn

010-62175556

100081

北京海淀区大慧寺20号

水文地质工程地质/Journal Hydrogeology and Engineering GeologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《水文地质工程地质》1957年创刊，是国土资源部主管，中国地质环境监测院主办的，我国水文地质、工程地质和环境地质专业领域创刊较早、发行较广，并具有权威性、综合性的学术理论与实践刊物之一。本刊已被中国学术期刊文摘、中国科学引文数据库、中国科技论文统计与分析数据库等收录，进入中国期刊方阵，加入中国学术期刊光盘版和中国期刊网。本刊面向国、内外水文地质学科、工程地质学科以及环境地质学、农业地质学科研究，地质与环境工程建设、技术方法应用与创新、地下水资源监测与管理、地质灾害监测与防治、地质环境监测与开发、生态环境保护等多学科以及交叉学科的著者、读者。主要栏目：基础与专题、应用与实践、经验与探索、综合述评、问题讨论、信息园地。并不定期开辟新栏目。
正式出版
收录年代

    基于上下限解的膨胀土边坡首次滑动区域分析

    贺伟明石胜伟蔡强梁炯...
    104-112页
    查看更多>>摘要：受膨胀土胀缩性、裂隙性及超固结性的影响，膨胀土滑坡灾害易发、频发，而传统的计算分析方法难以反映出膨胀土边坡"渐进性"失稳破坏的特点，并有效估算其首次滑动的区域。为揭示膨胀土边坡的成灾特性，量化膨胀土边坡的阶段性成灾规模，基于膨胀土吸水膨胀变形而引起部分土条底切向力方向可能改变的特性，根据Morgenstern-Price静力平衡分析法，严格地导出了膨胀土边坡滑动趋势临界点的位置，分析了边坡首次滑动区域的上限解与下限解，并以某工程为例进行了计算说明，同时分析了抗剪强度对上下限解的影响。结果表明:受膨胀作用影响，按经典分析方法判定为稳定的边坡仍有可能发生局部失稳渐进破坏，其首次滑动区域的上限解受有效抗剪强度的影响较小，而残余抗剪强度对下限解的影响尤为显著;上限解及其变化速率随有效黏聚力与有效内摩擦角的增大而减小，下限解及其变化速率则随残余内摩擦角与残余黏聚力的增加而增加;同时，可基于上下限解的大小关系，判定膨胀土边坡的稳定性。研究成果可为膨胀土滑坡的成灾规模评价及治理工程设计提供参考。

    膨胀土边坡首次滑动区域边坡稳定性上下限解Morgenstern-Price法

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    钢渣粉固化改良膨胀性黏土机理研究进展

    孙银磊余川廖磊李志妃...
    113-129页
    查看更多>>摘要：在长期湿热环境下，膨胀性黏土易发生路基变形、边坡失稳和滑坡崩塌等地质灾害。因此，有必要深入分析钢渣粉(steel slag powder，SSP)改良膨胀性黏土的宏观和微观特性，以解决相关工程问题，并推动钢渣的高值化和资源化利用。文章全面回顾了SSP改良膨胀性黏土的研究现状，系统归纳了SSP的理化特性和胶凝活性，阐述了碱激发剂对SSP活性的激发原理，揭示了SSP改良膨胀性黏土的微观机制和力学特性。主要结论如下:(1)SSP含有丰富的活性矿物成分，能够与黏土颗粒发生离子交换及水化反应，从而改变黏土微观结构和理化性质;(2)SSP的化学成分、结构性质等会受到生产工艺及使用环境的影响，进而影响其化学活性。通过降低SSP粒径、添加碱性激发剂或复合改性可以提高其胶凝活性及水化速率;(3)SSP作为土壤改良剂可以显著改善膨胀性黏土的性能，包括胀缩性和力学特性;(4)对于SSP与黏土之间的相互作用机制及复合激发剂的应用效果研究还相对不足，需要进一步探索;(5)未来应考虑不同因素耦合下的化学-矿物成分及土体微观结构演变规律，从宏微观角度建立土体在水-化-力作用下的力学特性。通过深入开展SSP改良土的微观机理和工程特性研究，可提高其工程应用价值，为固废资源的再循环利用和环境保护提供重要思路。

    钢渣粉胶凝活性胀缩性黏土矿物改良机制力学特性

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    椰壳纤维-石灰协同作用改良黏土性能试验研究

    李丽华刘文白玉霞王翠英...
    130-140页
    查看更多>>摘要：为了解决黏土工程性质差和椰壳纤维利用率低的问题，采用椰壳纤维与石灰协同对黏土进行加固，研究出一种绿色环保、性能高强的土体。通过击实试验、无侧限抗压强度试验研究了纤维掺量、石灰掺量等因素对加固黏土早期击实特性、抗压强度、变形特性、变形模量的影响，并通过扫描电镜和X射线衍射研究了加固黏土微观特征，揭示其协同作用机理。结果表明:石灰的掺入使得黏土最大干密度降低，最佳含水率增大;随着石灰掺量增加，土体抗压强度先增加后减小，土体破坏应变则先减小后增加，土体破坏形式呈现脆性;随着纤维掺量增加，土体抗压强度先增加后减小，土体破坏应变逐渐增加，土体破坏形式呈现塑性;改良土变形模量与抗压强度表现为一定线性关系;改良土中石灰通过与土体反应生成胶凝物质填充土体孔隙，纤维通过形成三维网状结构，并且为水化产物提供生长区域，二者协同作用加固土体。研究结果可为路基改良、边坡修复提供理论和技术指导。

    椰壳纤维石灰黏土强度变形特性作用机理微观结构

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    电渗作用下工程废泥加固效率试验研究

    陶燕丽于泽一朱剑锋龚晓南...
    141-148页
    查看更多>>摘要：目前城市化进程的加剧产生了大量的工程废泥，亟需进行适当处理，而传统的处理方式脱水效果难以达到预期目标。电渗法由于在软基处理和污泥加固方面拥有很大的发展潜力而受到广泛关注，因此国内外专家针对快速脱水、降低初始含水率等方面开展相关研究，但对电渗效率的认识存在不足。文章基于杭州某工程废泥，分别采用金属电极和惰性电极，在不同电源电压下开展试验研究，从总能耗、有效能耗和电极损耗 3 个方面对电渗加固效率进行探讨，根据试验结果和电渗理论模型对有效能耗系数与有效电压的关系进行了分析。结果表明:总能耗和有效能耗随电压增大而增大，且电压越大，总能耗和有效能耗的增加幅度也越大;总电渗效率和有效电渗效率随电源电压增大而降低;电极材料类型对总电渗效率影响较小，对有效电渗效率的影响通过有效电压间接实现，这是因为阳极板存在不同程度的损耗，降低了有效电渗效率;有效能耗系数与有效电压之间近似线性相关;低电压阻碍电渗效果的发挥，高电压不利于电渗效率的发展，实际工程中，应综合考虑电渗效果和效率选取适当电源电压值。基于试验结果可以有效减少电渗能耗，为电渗技术在实际工程的进一步推广应用提供科学依据。

    电渗法电压铁电极碳电极电渗效率

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    碎屑流滑坡变形及运动特征研究——以恩施市沙子坝滑坡为例

    石子健陈稳盛逸凡徐光黎...
    149-158页
    查看更多>>摘要：碎屑流滑坡往往具有高滑动速度及远距离滑移的运动学特征，并且滑坡滑动易对周边环境造成严重的破坏和巨大的财产损失。2020 年 7 月 21 日，在特大暴雨的持续影响下，恩施沙子坝滑坡失稳滑动并发展为碎屑流滑坡，最终在清江堆积形成堰塞湖。为了探究沙子坝滑坡滑动速度和位移等运动特征及运动演化规律，通过高精度无人机正射影像构建滑坡三维数值模型，基于室内试验获取滑体力学数据对模型细观参数进行标定，最后，使用颗粒流PFC3D软件模拟滑坡从失稳到堆积的过程。通过模拟可得:沙子坝滑坡运动时间约 757 s，平均速度可达 4。9 m/s，平均滑移距离约 960 m。滑坡动力学过程可分为失稳滑动(0～18 s)、流态传播(18～331 s)及低速堆积(331～757 s)3 个阶段，且在滑动过程中表现出了碎屑流滑坡的"超距、失距"特征以及碎屑流滑坡的体积增大效应。滑体在清江的堆积体呈现靠近滑出崖口方向堆积较厚，远离滑坡方向较薄的类锥形堆积形态，模拟结果与实际情况吻合较好。模型较好地再现了沙子坝滑坡从失稳到堆积的滑动过程，可为类似碎屑流滑坡地质灾害的防治与研究提供参考。

    碎屑流滑坡数值模拟离散元变形演化运动过程

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    中更新世黄土的湿陷特性及其湿陷预测模型

    付昱凯李广林李同录张子然...
    159-166页
    查看更多>>摘要：间歇性的地表灌溉或工程运营引起的长期地表渗漏，会导致深层中更新世(Q2)黄土的增湿变形，进而影响构建筑物安全。为了预测Q2 黄土的湿陷变形特性，对陕西泾阳原状Q2 黄土进行了多个含水率下的高压固结试验，得到不同含水率及压力下的湿陷系数，并基于试验结果，在δs-lgp半对数坐标系中，利用线性及Lorentz型函数构建Q2 黄土湿陷系数的压力相关模型，然后基于模型参数与含水率相关性，建立湿陷系数与压力和含水率的二元函数三维模型。试验结果表明:随着荷载的增大，黄土的湿陷系数在δs-lgp半对数坐标系中均呈现出线性缓增-骤增-峰值-减小的变化趋势，且各含水率下缓增-骤增阶段的分界压力不随含水率的变化而改变，均为饱和状态压缩曲线的结构屈服压力;各含水率下峰值湿陷系数和对应的压力均随含水率的增大逐渐减小。建立的湿陷系数模型能较好地描述Q2 黄土高压力范围内各含水率下湿陷系数随压力的变化，可用来预测Q2 黄土在不同含水率和荷载下的湿陷系数，对深厚层Q2 黄土的浸水、增湿湿陷评价具有实际意义。

    中更新世黄土湿陷变形湿陷系数压力含水率湿陷模型

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    三峡库区典型逆向岩质岸坡塌岸-滑坡破坏机理研究

    李杨赵海林黄波林李宏林...
    167-178页
    查看更多>>摘要：现阶段大多数逆向岩质岸坡倾倒失稳破坏均被解释为受倾角和结构面控制的渐进式整体失稳破坏机制，但据调查表明一些库区逆向岸坡倾倒变形加剧或失稳前，都普遍存在前缘塌岸现象。为深入研究塌岸约束条件下塌岸-滑坡破坏机制及灾变过程，以三峡库区巫峡段龚家坊滑坡为例构建二维物理模型，开展典型逆向岩质岸坡在库水位侵蚀下发生塌岸-滑坡破坏机理研究。研究结果表明:(1)在滑坡失稳演化过程中，塌岸改变了坡形、坡体结构、应力分布，并且为上部变形体提供了重要临空条件，是逆向岩质岸坡滑坡破坏的灾变加速诱因。(2)形成滑坡的主要原因是反倾岩层重力时效的累计下弯曲倾倒产生大量拉张裂隙，蓄水后纵横两向裂隙逐渐在塌岸的影响下产出并贯通形成多级滑面。(3)塌岸-滑坡链式演化过程中，塌岸发生前岸坡各点的应力、位移均无明显波动，塌岸发生后坡内应力集中现象明显，坡表变形，破裂面逐步贯通。(4)不同深度的坡脚侵蚀区在塌岸-滑坡演化过程中，失稳坡体均有明显的分级滑移现象。滑移前，侵蚀区顶部岩梁在上覆荷载的挤压下，岩层层理面累计弯曲角度达到 15°～23°时，斜坡后缘卸荷裂缝发育，进一步贯通形成深度约为侵蚀区深度 2。5～3 倍的滑面。(5)滑坡破坏规模与坡脚侵蚀深度正相关，坡脚侵蚀深度深，塌岸出现越早，形成潜在破坏区范围越大，岩层变形破坏过程中弯曲滑移现象越明显。相关成果可为库区逆向岩质岸坡倾倒破坏机制的研究提供新视野，为库区类似岸坡的防治工作提供参考。

    三峡库区逆向岩质岸坡二维模型试验变形破坏机理塌岸-滑坡

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    大跨度高埋深地下洞室群开挖后涌水量预测

    李睿周洪福李树武巨广宏...
    179-189页
    查看更多>>摘要：大型地下洞室群开挖后的涌水量预测对于地下工程的安全施工与运行具有重要意义。为预测地下洞室群开挖后的涌水量，以提供排水防渗设计参考，以新疆某抽水蓄能电站大型地下厂房洞室群为研究对象，分别从地下水活动特征、钻孔压水试验成果、岩体结构面发育情况等方面分析坝址区岩体的渗透特性。为体现预测结果的可靠性，分别采用地下水动力学法和数值分析法对地下洞室群开挖后的地下水渗流场变化和正常涌水量进行分析和预测。研究结果表明:地下洞室群开挖后具有明显的渗漏和排水作用，主厂房承担了洞室群渗流的大部分涌水量，最易发生渗透破坏变形的部位位于洞室开挖线边角处。地下水动力学法和数值分析法预测的洞室群开挖后的正常涌水量分别为 7 442。88 m3/d和7 218。32 m3/d，结果误差为 3。1%，两者预测结果吻合较好。基于工程安全角度考虑，选取地下水动力学法佐藤邦明经验式计算结果 7 442。88 m3/d作为该抽水蓄能电站地下厂房洞室群开挖后正常涌水量预测值。分析成果可为大型地下洞室群开挖施工及排水防渗设计提供参考依据。

    抽水蓄能电站地下洞室群数值分析渗流场地下水动力学法涌水量预测

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    基于生态位模型的地质灾害风险评价——以邵阳市隆回县为例

    张云资锋郭杰华曹运江...
    190-201页
    查看更多>>摘要：地质灾害风险评价是地质灾害防治的重要手段。针对湖南省邵阳市隆回县城镇化建设引发的大量崩滑流地质灾害，为采取有效的防治措施，从地形地貌、地质构造、岩土体工程地质、人类工程活动等致灾因素方面选取 13 个评价因子，采用最大熵物种分布模型(MaxEnt模型)建立地质灾害危险性评价模型。从人口分布、经济背景、环境资源开发、防灾减灾能力等方面选取 7 个评价因子，利用系统聚类分析模型建立地质灾害易损性评价模型。综合两者的评价结果，构建研究区地质灾害风险评价模型，并将研究区划分为极低风险区、低风险区、中风险区、高风险区、极高风险区。研究结果表明:(1)在危险性评价中最大熵物种分布模型ROC的AUC值为 0。918，表明模型在研究区地质灾害危险性预测中适用性较好;(2)陡坎、年平均降雨量、坡度、岩土体建造是影响研究区地质灾害发育主要的评价因子;(3)极高-高风险区面积为194。70 km2，占研究区总面积的 6。80%，现有减灾能力条件下极高-高风险区的面积降低了 30。38%，减灾效果较好，为隆回县地质灾害风险提供一种新的评价方法，并为政府的风险管理策略提供理论参考。

    地质灾害最大熵物种分布模型系统聚类分析模型危险性易损性风险评价

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    基于时序InSAR的吉林省煤炭采空区地表形变监测及时空演化态势分析

    张熠斌宋金红徐誉维徐思瑜...
    202-213页
    查看更多>>摘要：吉林省煤炭开采遗留的大量采空区造成严重的地表沉降，给采空区土地规划和经济结构转型升级带来了严重隐患。为填补吉林省煤炭采空区地表形变研究的空白，利用SBAS-InSAR技术对 2017-2021 年(Sentinel-1B降轨数据，957 景)的地表形变情况进行定量分析，并通过精度评估和现场实地调查验证 InSAR 技术监测结果的可靠性，以分析探讨吉林省煤炭采空区地表形变的发展趋势。研究结果表明:(1)营城、羊草沟和双阳等 11 个采空区发生了显著的地表沉降，梅河口、万宝和珲春富强采空区因沉陷治理造成地表堆填型抬升;(2)2017-2021 年，吉林省煤炭采空区总沉降面积为 71。47 km2，最大沉降速率为 243。16 mm/a，最大累计沉降量为 1 104。3 mm;(3)监测期间，吉林省煤炭采空区整体地表沉降较为缓慢，但羊草沟、浑江区和江源区等 9 个存在重度沉降以上的采空区，在中心区域发生了严重沉降，其中羊草沟采空区沉降最为严重;(4)吉林省煤炭采空区地表沉降主要由大规模开采地下煤炭资源引起，浅部采空区"活化"是重要因素，软弱岩类的地层岩性和工程地质特性也起到了一定的推动作用，未来沉降可能继续加剧。矿山地质环境保护与土地复垦工程的有效实施是发生堆填型抬升的直接原因。

    小基线集合成孔径雷达干涉测量技术煤炭采空区地表形变监测时空演化态势吉林省

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