埕岛海区水下岸坡沉积物不稳定运动的区域差异性

ＩＳＳＮ　１００９－２７２２ＣＮ３７－１４７５／Ｐ

海洋地质前沿

Ｍａｒｉｎｅ　Ｇｅｏｌｏｇｙ　Ｆｒｏｎｔｉｅｒｓ

第２９卷第４期

Ｖｏｌ　２９Ｎｏ　４

文章编号：１００９－２７２２（２０１３）０４－００４９－０６

埕岛海区水下岸坡沉积物不稳定

运动的区域差异性

曹立华１，翟　科１，蒲进菁１，侯志民１，高　伟２

（１中国海洋大学，青岛２６６１００；２国家海洋局第一海洋研究所，青岛２６６０６１）

摘　要：埕岛海区水下岸坡是海底不稳定活动的频发地带，存在着海底差异冲蚀、残留岗丘、沉积物块体运动等灾害地质，对海上工程设施造成极大威胁。通过对海区多波束、声呐、浅剖等声学调查资料的分析，结合前人研究成果，对水下岸坡沉积物块体运动的区域差异性进行了研究。认为埕岛水下岸坡区沉积物块体运动极为发育，受海区波浪诱发因素的控制，岸坡上部水深３～６ｍ的区域中，海底沉积物块体运动沿坡向深水方向水平运动的趋势明显，对海洋工程设施影响较大；岸坡下部，沉积物块体运动主要表现为向深部地层的扰动和区域性的失水塌陷压实作用。

关键词：埕岛海区；水下岸坡；不稳定运动；差异性

中图分类号：Ｐ７３６．２１ 文献标识码：Ａ

埕岛海域位于黄河三角洲东北滨外的渤海西南沿岸，是胜利油田采油的主力区块（图１）。１９６４—１９７６年期间黄河曾由刁口流路在埕岛地区注入渤海，河口曾３次变动，形成了快速向海延伸的３个亚三角洲叶瓣。１９７６年黄河改道由清水沟流路入莱州湾，本区黄河泥沙来源断绝，埕岛地区的废弃黄河亚三角洲发生了严重的侵蚀后退，形成了复杂多样的水下地貌，并在浅水区发育了大量不同类型的海底不稳定现象，这对该地区的底床演化起着非常重要的作用。该区沉积物具有低固结程度、高含水量、高孔隙比、低强度、高压缩性、易滑动、易触变和易液化等特征，海区的浅地层工程地质条件、动力地貌特征，特别是黄河尾

收稿日期：２０１２－０９－２５

基金项目：国家自然科学基金（４１２０６０５４）；国家海洋局海洋公益性行业科研专项（２００９０５００８－４）；中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金（ＧＹ０２－２０１２Ｇ０９）

作者简介：曹立华（１９６４—），男，教授，主要从事灾害地质、海洋工程物探与海洋地质的教学和科研工作．

Ｅ－ｍａｉｌ：ｈａｒｄｙｑｄ＠ｏｕｃ．ｅｄｕ．ｃ

ｎ

图１　研究区位置（据文献［３］修改）

Ｆｉｇ．１　Ｌｏｃａｔｉｏｎ　ｍａｐ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｔｕｄｙ　ａｒｅａ

（ｍｏｄｉｆｉｅｄ　ｆｒｏｍ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ［３］）

闾摆动后引起的岸线变化和泥沙运移规律十分复杂，使得本海区海底呈现形态各异的微地貌形态。加之本区地处黄河三角洲东北角，是波浪、潮流等海洋水动力最强的海域，触发了大量岸坡沉积物块体运动，使埕岛海区成为海底地质灾害最严重的海域之一。本区存在水下滑塌、冲沟、残留海底

Ｍａｒｉｎｅ　Ｇｅｏｌｏｇｙ　Ｆｒｏｎｔｉｅｒｓ　海洋地质前沿 ２０１３年４月　

岗丘等众多的地质灾害形成的地质体，在浅地层中尚有埋藏的古河道、古湖泊、古沼泽等不均匀地层，海底不稳定性活动不仅会引起钻井平台销毁，还会造成输油管及电缆位移折断、码头及海底设施被毁等。海底不稳定性对工程设施带来的影响越来越大，对海洋油气工程设施构成严重的威胁［１，２］。

１　研究区概况

１．１　海洋动力环境

埕岛海区潮汐类型比较复杂，为不规则半日潮和不规则日潮，受五号桩附近无潮点的影响，越靠近五号桩日潮性质越显著；该区域平均潮差较小，五号桩附近约６０ｃｍ；潮流以往复流为主，在神仙沟和刁口河附近流速较大，合成流速最大可达１５０ｃｍ／ｓ左右［４］。

研究区波浪以风浪为主，涌浪为次；强浪向为ＮＥ向，次强浪向为ＮＮＷ向，常浪向为Ｓ向；寒潮形成的波浪最大，波高一般＞３ｍ［５］。

１．２　近期冲淤演变

黄河在刁口流路入海时，在埕岛海域沉积大量泥沙，１９７６年后，黄河改道清水沟，研究区泥沙断绝，发生强烈冲淤变化。首先岸线急剧后退，１９７６年至１９８４年６月，入海河口大嘴被削平，１９８４年８月以后，岸滩和水下岸坡继续遭受强烈侵蚀后退，至１９９０年代逐渐进入平衡剖面发展阶段［６］；该海域冲淤受采油平台等建筑群影响较大，前人研究显示强侵蚀中心位于中心平台周边，冲蚀厚度＞８ｍ［７］。

２　研究方法

笔者多年来对研究区进行了多次调查，利用测深、声呐和浅底层勘探等手段，对研究区地形、地貌、地层结构等有了全面的了解，结合本区水文动力和底质资料分析，对海底不稳定运动有了更深刻的认识。所用设备如下：

（１）测深仪　主要用于海底地形调查。通过换能器发射接收声波信号来记录声波在水中传播

的时间，进而计算海底深度。该深度需要进行船舶姿态矫正、潮位改正、声速改正等一系列后处理手段最终得到真实的海底深度值。主要使用的测深仪有单波束测深仪和多波束测深仪，由于其特点不同，相互补充，提高工作效率。

（２）侧扫声呐　主要用于海底地貌调查。通过拖曳于船侧或船尾的托体向两侧发射和接收高频声波信号，记录海底反射回波强度，进而判断海底地貌或地物特征（冲沟、高地、凹坑、管缆等）。

（３）浅地层剖面仪　主要用于地层结构调查。同样通过托体震源发射声波信号，不同的是垂直向海底发射，而且为低频高能信号。声波穿透海底地层，遇声阻抗界面返回，并由水听器接收记录，便可探测地层内部可能存在的情况（浅层气、埋藏河道、断层等）。

３　水下岸坡沉积物不稳定运动的区域差异性

３．１　黄河三角洲海底地形地貌及不稳定活动分布

黄河水下三角洲的地貌位置是相互关联的。由陆向海，海底水深呈现“３段式”增大，而海底地貌也相应地划分为３大地貌单元（图２）。第１段：水深０～５ｍ，该区海底地形相对平坦，海底坡降在０．９‰，为黄河水下三角洲顶部平原地貌单元；第２段：水深５～１４．５ｍ的区域，坡降为２‰左右，是水下三角洲海底坡降最大区段，地貌上属于黄河水下三角洲前缘斜坡的上部，在三角洲建设期，前缘斜坡的坡降可达４‰，三角洲蚀退后，斜坡的坡度有所减缓，因而在坡降较大的三角洲前缘斜坡上部，海底滑塌、滑坡、碎屑流等不稳定现象极为发育，海底微地貌类型较多，包括平滑海底地貌、海底不稳定滑动地貌、侵蚀洼地地貌、蚀余凸起地貌等；第３段：水深１４．５～１９ｍ左右的区域，坡降为０．４‰左右，是属于黄河水下三角洲前缘斜坡的下部地貌单元，在三角洲建设期，该地貌单元的坡降仅次于上部斜坡，但在蚀退的三角洲中，该区受到水动力的侵蚀夷平，坡度有所减缓。

黄河水下三角洲含水量高、欠压缩、未固结、快速沉积的粉砂、黏土交错沉积，决定了海底的不

０５

　第２９卷第４期 曹立华，等：

埕岛海区水下岸坡沉积物不稳定运动的区域差异性图２　路由区地形地貌及不稳定活动分布示意图

Ｆｉｇ．２　Ｓｋｅｔｃｈ　ｏｆ　ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ　ａｎｄ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｕｎｓｔａｂｌｅ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｉｎ　ｒｏｕｔｉｎｇ　

ａｒｅａ稳定性，导致许多不稳定现象发生。埕岛海区海底不稳定地质灾害按水深呈带状分布：

（１

）冲蚀地貌区　其近岸区由于护岸大坝的存在，水动力对大坝根部附近的海底冲蚀严重，形成平行大坝发育的海底沟槽。沟槽的最大深度为０．６ｍ，宽度在１ｋｍ左右，沟的底部位于大坝外３００～４００ｍ段，海底较为平滑，水深２．６～２．７ｍ。二级地貌主要有平滑海底和冲刷斑痕。平滑海底地貌覆盖浅水冲刷海底的大部分区域，零星分布较小冲蚀斑。在浅水冲蚀地貌区，由于声波反射较强，

海底均匀性较差，表层粉砂相对致密。（２）斜坡不稳定地貌区　水深３．４～８．５ｍ，

是海底坡度最大区域，海底平均坡降为１．７‰。由于黄河水下三角洲在形成阶段堆积速度较大，沉积结构较为疏松，在海底坡度较大区域，常常发生海底不稳定的塌陷和滑动。二级地貌主要是平滑海底地貌和沉积物塌陷滑动地貌。该区不稳定地质活动主要有碎屑流、

塌陷凹坑、冲蚀沟槽。（３

）沉积物失水压实地貌区　该区位于８～１２ｍ水深区段，

地质灾害分布广泛，类型多样。由于区内上部地层大部为失去活动能力的扰动地层，海底处于冲蚀排水压实的过程中。沉积物的塌陷失水压实作用，

使局部海底出现较为宽缓的塌陷凹地。该地貌区内的二级地貌类型主要有：平滑海底、平台侵蚀凹地地貌、沉积物失水压实地貌和蚀余凸起地貌。东南部为强烈扰动区，海底地形起伏较大，海底沉积物受到强烈扰动破坏，有大量的滑塌洼地、

塌陷凹坑、侵蚀凹坑、冲沟和蚀余残丘等不稳定地貌。该区中部，平台侵蚀凹地地貌仅存在于井架周围，沉积物失水压实地貌分布广泛，

蚀余凸起地貌仅零星分布。西北部发现有埋藏古河道、古湖沼、古沼泽充填相地层、滑塌体等地质灾害。

（４

）充填相地层区　该区域处于黄河水下三角洲前缘斜坡的下部，分布于１２～１６ｍ水深，坡降一般为１‰～２‰。浅海相底界面和海侵夷平面层位稳定，不稳定性因素主要为海底表层扰动

体、

古河道及古沼泽相地层［８］

。３．２　沉积物不稳定运动的差异性

沉积物由于受到风浪的触发作用发生运移，在运移过程中，不稳定地层加入其中，形成“滚雪球”式的运动方式，在重力作用下向下坡运动。若前方地层稳定，对碎屑流阻碍不大，碎屑流将会翻越。在向下坡滚动过程中，

势能逐渐减弱，流速降低，若遇到阻碍过大，碎屑流将会停止下移，碎屑流内部运动也缓慢停止，沉积物逐渐失水塌陷，形成海底凹坑，碎屑流尾部堆积区在压缩作用下产生丘状脊、弧形压力脊和褶皱，

密集的弧形脊与沟槽互相平行排列在尾端与舌状体边缘平行，边缘形成较陡的上凸形舌缘。

埕岛海区水下岸坡表层扰动体极为发育，表层扰动体是含水率较高的地层，

由局部发生横向为主的运动堆积而成，其物质组成为参加运动的原始成层较好的沉积物，

在运动过程中混杂均匀１

５

Ｍａｒｉｎｅ　Ｇｅｏｌｏｇｙ　

Ｆｒｏｎｔｉｅｒｓ　海洋地质前沿 ２０１３年４月　化后的均质体，即以粉砂为主。沉积物沿滑动面运动，扰动体扰动的深度变化极为剧烈，最大深度达１０ｍ。由浅水向深水方向，扰动体的厚度和作用形式还有很大差异。水下斜坡的上半部，沉积物以水平方向的运动为主，

调查发现本区存在大量的滑动挤压脊。而在水下斜坡的下半部，海底扰动体的扰动深度较大，

滑动挤压脊范围较小，塌陷凹坑分布广泛，说明本区沉积物水平方向的运动趋于停止，而主要表现为垂向的运动。３．２．１　研究区浅地层结构

埕岛海区上部地层结构较为复杂，而下部地层相对简单。在泥面下至１５ｍ以浅的地层中，

除海底反射界面（Ｒ０）外，主要存在３个连续强声阻抗界面和１个断续强反射界面（如图３所示），命名为Ｒ１—Ｒ４，４个界面将井场区的地层分为Ａ、Ｂ、Ｃ和Ｄ　

４个地层单元。Ａ层上部为三角洲蚀退过程中形成的含水率相对较低的粉砂层，下部为原三角洲建设时堆积的含水率相对较高的三角洲前缘相粉砂组成；其下伏地层Ｂ层，是三角洲间湾相沉积的细粒沉积物———粉质黏土；Ｃ层为三角洲前缘相和浅海相黏土和细粉砂组成的粉质黏土、淤泥质粉质黏土地层；Ｄ层为末次冰期时本区沉积形成的一套湖泊河道充填相地层———粉质黏土层

。

图３　浅地层探测记录Ｆｉｇ．３　Ａ　ｓｕｂ－ｂｏｔｔｏｍ　ｐ

ｒｏｆｉｌｅ３．２．２　波浪对不稳定活动的触发作用

前人对引起海底不稳定现象的因素已有研

究，

据常瑞芳等［９］

研究发现，残丘、冲蚀沟大都是南北向排列，其影响因素主要是波浪和潮流，但潮流方向与岸平行，与冲蚀沟不一致；而塌陷凹坑主要与波浪的扰动有关，波浪对海底的周期性载荷作用是表层沉积物发生原地塌陷的主要原因。其形成的粉砂流在重力作用下由高向低流动，也可形成粉砂流冲蚀沟，沟的延伸方向大都由岸向海方向。因此，波浪在上述微地貌现象动力因素中，

可能起主导作用［

９］

。本区的波浪以风浪为主，强浪多为ＮＮＥ—

ＮＥ向。水下三角洲前缘底坡是波浪强烈作用区。波高分布特点与海底地形相对应，总趋势是测区东南部波高较大，高波集中区正是地形复杂的水下底坡强烈扰动区。波浪的掀沙作用与波浪对底床的切应力的大小有关。若该作用力大于海底表层泥沙起动的临界切应力，泥沙可被掀动并

随流运移。张琦等［１０］

研究发现该海区波致海底

切应力的分布随水深变化具有明显的分区性（图４）。在水深＞１０ｍ的海区，等值线几乎平行于等深线，切应力的量值随水深变浅而增大；４ｍ以内浅海区，切应力等值线几乎平行于等深线，但其量值随水深变浅而减小，在水深处于４～１０ｍ

之间

图４　埕岛海区海底切应力分布

Ｆｉｇ．４　Ｓｈｅａｒ　ｓｔｒｅｓｓ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｃｈｅｎｇ

ｄａｏ　ｓｅａ　ａｒｅａ２５

　第２９卷第４期 曹立华，等：埕岛海区水下岸坡沉积物不稳定运动的区域差异性的海区内，切应力等值线分布复杂，其量值刚经历了随水深变浅先是增大，直至极大值，而后随水深变浅而减小的过程。在８ｍ等深线附近，波浪破碎形成一破波带，在该破波带上，波致海底切应力达到极大值，

其梯度亦达最大，正是由于波浪破碎产生强作用力，在８ｍ等深线附近，观测到的底坡不稳定活动最强烈，

分布面积最大。３．２．３　不稳定运动区域差异性分析

对比波致海底切应力分布和底坡不稳定活动分布可以看出，它们随水深的分布规律具有很好的相似性：在水深１２ｍ以深和４ｍ以浅的水域，波致海底切应力的量值及其梯度都相对较小，等值线分布规则，

与之对应的水下底坡上仅有一些零星的小面积范围的不稳定现象存在，这说明在水深较大的近海区，

波浪对海底的作用相对较弱，不足以在底坡上引起大面积的强烈的不稳定现

象［

１０］。水下岸坡的上半部，波致海底切应力随着水深变化逐渐增大，由于强风浪的影响，土体液化深度也随水深逐渐增大，

由于本区坡度较大，当海底发生液化现象时，

这些液化土层在悬浮的同时往往在重力作用下以“滚雪球”式的运动方式顺坡向下运动，

形成重力流或粉砂流。重力流或粉砂流可使底坡的扰动深度增大，其尾部堆积区在压缩作用下产生丘状脊、弧形压力脊和褶皱（图５）。调查发现，本区沉积物滑动等不稳定活动现象极为活跃，

主要是塌陷凹坑和地层慢速运动所造成的挤压和扰动。表层扰动体的厚度虽只有３ｍ左右，但滑动挤压脊的大量发育证实了沉积物水平方向的运动趋势极为明显。调查发现了２道横跨路由区的深度接近１ｍ的沟槽，沟槽边坡坡降接近４‰，这又为周边地层的不稳定运动提供了条件

。

图５　岸坡上部声呐镶嵌图

Ｆｉｇ．５　Ｓｏｎａｒ　ｍｏｓａｉｃ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｕｐｐｅｒ　ｓｌｏｐｅ　ｒｅｇ

ｉｏｎ 水下岸坡的下半部，

随着水深增大，切应力逐渐增大，并于８ｍ等深线附近达到极大值，水动力变强，

底坡不稳定性活动也广泛存在。土体液化深度在７ｍ水深处达到最大［１１］

，海底扰动体的

扰动深度较大，

一般为５ｍ左右。在强风浪的作用下，由于土层结构的不稳定性及水分子的内聚作用，孔隙水在向上渗流的过程中汇拢，并增加了向上的渗透压力和渗透速度，使得具有一定压力的水携带着大量砂粒，沿着扩大的毛细管道喷

冒出海底而形成砂堆，并形成底面的塌陷［

１２，１３］

。本地貌区塌陷凹坑发育（图６），但塌陷凹坑周围的海底仅零星出现滑动挤压脊，且范围较小，可见，

该区表层扰动体水平方向的运动趋于停止，而主要表现为垂向的运动—

——向深部地层的扰动和塌陷失水。在失水塌陷地貌区，

表层扰动体扰动深度多为５～６ｍ。海底表层塌陷凹坑较为发育，但未发现有沉积物水平方向运动所造成的挤压脊。由于该区海底坡度相对较小，

表层扰动体的作用形式基本以沉积物失水塌陷密实为主

。

图６　岸坡下部塌陷凹坑

Ｆｉｇ．６　Ｃｏｌｌａｐｓｅ　ｍａｒｋ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｌｏｗｅｒ　ｓｌｏｐｅ　ｒｅｇ

ｉｏｎ４　结论

（１

）埕岛海区水下岸坡沉积物不稳定运动频繁，

存在着海底差异冲蚀、残留岗丘、沉积物块体运动等灾害地质作用；不稳定地质运动按水深呈带状分布。

（２

）水下岸坡的上半部，沉积物以水平方向的运动为主；

而在水下岸坡的下半部，海底扰动体的扰动深度较大，沉积物水平方向的运动趋于停止，

３

５

Ｍａｒｉｎｅ　Ｇｅｏｌｏｇｙ　

Ｆｒｏｎｔｉｅｒｓ　海洋地质前沿 ２０１３年４月　主要表现为垂向的运动。

（３

）水下岸坡上部沉积物不稳定运动对工程设施带来较大影响，

由于沉积物横向移动，可能造成管线折断、悬空；下部水动力较弱，影响相对较小。

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５．ＳＴＵＤＹ　ＯＮ　ＲＥＧＩＯＮＡＬ　ＤＩＳＴＲＩＢＵＴＩＯＮ　ＰＡＴＴＥＲＮ　ＯＦ　ＳＵＢＡＱ

ＵＥＯＵＳＳＨＯＲＥ　ＳＬＯＰＥ　ＳＥＤＩＭＥＮＴ　ＭＯＶＥＭＥＮＴ　ＩＮ　ＣＨＥＮＧＤＡＯ　ＳＥＡ　

ＡＲＥＡＣＡＯ　Ｌｉｈｕａ１，ＺＨＡＩ　Ｋｅ１，ＰＵ　Ｊｉｎｊｉｎｇ１，

ＨＯＵ　Ｚｈｉｍｉｎ１，ＧＡＯ　Ｗｅｉ　２

（１Ｏｃｅａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　

ｏｆ　Ｃｈｉｎａ，Ｑｉｎｇｄａｏ　２６６１００，Ｃｈｉｎａ；２Ｔｈｅ　Ｆｉｒｓｔ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｏｃｅａｎｏｇｒａｐｈｙ，ＳＯＡ，Ｑｉｎｇｄａｏ　２６６０７１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｓｕｂａｑｕｅｏｕｓ　ｓｈｏｒｅ　ｓｌｏｐｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｃｈｅｎｇ

ｄａｏ　ｓｅａ　ｉｓ　ａｎ　ｉｎｓｔａｂｌｅ　ｚｏｎｅ　ｉｎ　ｔｅｒｍｓ　ｏｆ　ｓｅｄｉｍｅｎｔｍｏｖｅｍｅｎｔ，ｗｈｅｒｅ　ｏｃｃｕｒ　ｖａｒｉｏｕｓ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｈａｚａｒｄｓ，ｓｕｃｈ　ａｓ　ｓｅａｂｅｄ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　ｅｒｏｓｉｏｎ，ｒｅｓｉｄｕａｌｍｏｕｎｄｓ，ａｎｄ　ｍａｓｓ　ｓｅｄｉｍｅｎｔ　ｍｏｖｅｍｅｎｔ，ｔｈｒｅａｔｅｎｉｎｇ　ｔｈｅ　ｓａｆｅｔｙ　ｏｆ　ｓｕｂｍａｒｉｎｅ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　

ｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ．Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｄａｔａ　ｏｆ　ａｃｏｕｓｔｉｃ，ｍｕｌｔｉｂｅａｍ，ｓｏｎａｒ，ｓｕｂ－ｂｏｔｔｏｍ　ｐｒｏｆｉｌｉｎｇ　ｓｕｒｖｅｙｓ　ａｎｄ　ｐｒｅｖｉｏｕｓ　ｒｅｓｅａｒｃｈｗｏｒｋｓ，ｗｅ　ｍａｄｅ　ａ　ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｒｅｇｉｏｎａｌ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｐａｔｔｅｒｎ　ｏｆ　ｓｕｂａｑｕｅｏｕｓ　ｓｈｏｒｅ　ｓｌｏｐｅ　ｓｅｄｉｍｅｎｔｍｏｖｅｍｅｎｔ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐ

ｅｒ．Ｉｔ　ｉｓ　ｆｏｕｎｄ　ｔｈａｔ　ｍａｓｓ　ｍｏｖｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｓｅｄｉｍｅｎｔｓ　ｉｓ　ｆｒｅｑｕｅｎｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｕｂａｑｕｅｏｕｓｓｈｏｒｅ　ｓｌｏｐｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｔｕｄｙ　ａｒｅａ．Ｉｎ　ｔｈｅ　ｕｐｐｅｒ　ｐａｒｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｌｏｐｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｗａｔｅｒ　ｄｅｐｔｈ　ｆｒｏｍ　３ｍｔｏ　６ｍ，ｄｕｅ　ｔｏｔｈｅ　ｉｍｐａｃｔ　ｏｆ　ｓｅａ　ｗａｖｅｓ，ｍａｓｓ　ｍｏｖｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｂｏｔｔｏｍ　ｓｅｄｉｍｅｎｔｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｌｏｐ

ｅ　ｉｓ　ｏｆｔｅｎ　ｏｂ－ｓｅｒｖｅｄ．Ｉｔ　ｈａｓ　ｇｒｅａｔ　ｔｈｒｅａｔｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｕｂｍａｒｉｎｅ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ．Ｉｎ　ｔｈｅ　ｌｏｗｅｒ　ｐａｒｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｌｏｐｅ，ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅ　ｍａｓｓ　ｍｏｖｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂｏｔｔｏｍ　ｓｅｄｉｍｅｎｔｓ　ｉｓ　ｍａｉｎｌｙ　ｏｂｓｅｒｖｅｄ　ａｓ　ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｅｅｐｅｒｓｅｄｉｍｅｎｔｓ　ａｎｄ　ｓｅｄｉｍｅｎｔ　ｃｏｌｌａｐｓｅ　ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ　ｉｎｄｕｃｅｄ　ｂｙ　

ｗａｔｅｒ　ｅｓｃａｐｅ．Ｋｅｙ　

ｗｏｒｄｓ：Ｃｈｅｎｇｄａｏ　ｓｅａ　ａｒｅａ；ｓｕｂａｑｕｅｏｕｓ　ｓｈｏｒｅ　ｓｌｏｐｅ；ｕｎｓｔａｂｌｅ　ｍｏｖｅｍｅｎｔ；ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ４

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第九章 高分子熔体流动不稳定性及壁滑现象

第九章高分子熔体流动不稳定性及壁滑现象 在前面讨论的高分子成型加工过程和流变测量中，都不加证明地假定高分子液体的流动，均为稳定的连续流动。同时提出“管壁无滑移假定”。正是在这些基本假定基础上，得到高分子液体在一些特定流场中的流动规律，了解并掌握了高分子液体基本的非线性粘弹性质。 然而在实际成型加工及流变测量中，物料流动状态受诸多因素影响，常常出现不稳定流动情形。许多情况下，流场边界条件存在一个临界值。一旦超越该临界值，就会发生从层流到湍流，从平整到波动，从管壁无滑移到有滑移的转变，破坏了事先假定的稳定流动条件。 研究这类熔体流动不稳定性及壁滑现象是从“否定”意义上讨论高分子的流变性质，具有重要意义。该问题的工程学意义是，当工艺过程条件不合适，会造成制品外观、规格尺寸及材质均一性严重受损，直接影响产品的质量和产率，严重时甚至使生产无法进行。 高分子流动不稳定性主要表现为挤出过程中的熔体破裂现象、拉伸过程（纤维纺丝和薄膜拉伸成型）中的拉伸共振现象及辊筒加工过程中的物料断裂现象

等。熔体在管壁发生滑移与此类现象密切相关。可以肯定地说，这些现象与高分子液体的非线性粘弹行为，尤其是弹性行为有关，是高分子液体弹性湍流的表现。 1．挤出成型过程中的熔体破裂行为 1．1 两类熔体破裂现象 熔体的挤出破裂行为：在挤出过程中，当熔体剪切速率γ 超过某一临界剪切γ 时，挤出物表面开始出现畸变的现象。 速率 crit 表现为：最初表面粗糙，而后随γ （或切应力）的增大，分别出现波浪型、鲨鱼皮型、竹节型、螺旋型畸变，直至无规破裂（见图1-6）。 从现象上分，挤出破裂行为可归为两类： 一类称LDPE（低密度聚乙烯）型。破裂特征是先呈现粗糙表面，当挤出γ 超过临界剪切速率 γ 发生熔体破裂时，呈现无规破裂状。属于此类的材料多为 crit 带支链或大侧基的聚合物，如聚苯乙烯、丁苯橡胶、支化的聚二甲基硅氧烷等。 一类称HDPE（高密度聚乙烯）型。熔体破裂的特征是先呈现粗糙表面，

【精品】第9章边坡稳定性分析

第9章边坡稳定性分析 学习指导：本章介绍了边坡的破坏类型,即:岩崩和岩滑;着重介绍了边坡稳定性分析与评价基本方法,包括圆弧法岩坡稳定分析、平面滑动法岩坡稳定分析、双平面滑动岩坡稳定分析、力多边形法岩坡稳定分析及近代理论计算法；介绍了岩坡处理的措施。 重点：1边坡的变形与破坏类型； 2影响边坡稳定性的因素； 3边坡稳定性分析与评价. 9。1边坡的变形与破坏类型 9。1.1概述

随着社会进步及经济发展，越来越多地在工程活动中涉及边坡工程问题，通过长期的工程实践，工程地质工作者已对边坡工程形成了比较完善的理论体系,并通过理论对人类工程活动，进行有效地指导。近年来，随着环境保护意识的增加及国际减轻自然灾害十年来的开展，人类已认识到：边坡诞生不仅仅是其本身的历史发展，而是与人类活动密切相关；人类在进行生产建设的同时，必须顾及到边坡的环境效应，并且把人类的发展置于环境之中,因而相继开展了工程活动与地质环境相互作用研究领域，在这些领域中，边坡作为地质工程的分支之一，一直是人们研究的重点课题之一。 在水电、交通、采矿等诸多的领域，边坡工程都是整体工程不可分割的部分，为保证工程运行安全及节约经费，广大学者对边坡的演化规律、边坡稳定性及滑坡预测预报等进行了广泛研究。然而，随着人类工程活动的规模扩大及经济建设的急剧发展,边坡工程中普遍出现了高陡边坡稳定性及大型灾害性滑坡预测问题。在我国，目前的露天采矿的人工边

坡已高达300—500m，而水电工程中遇到的天然边坡高度已达500—1000米，其中涉及的工程地质问题极为复杂，特别是在西南山区，边坡的变形、破坏极为普遍,滑坡灾害已成为一种常见的危害人民生命财产安全及工程正常运营的地质灾害。

2021年边坡稳定性分析开题报告

边坡稳定性分析开题报告 关于边坡稳定性分析开题报告范文 边坡稳定性的一般理解是边坡中的滑动体沿滑面破坏，即抗滑力与滑动力之比。当比值等于1,为极限平衡状态；大于1,为稳定状态；小于1,为不稳定状态。这是一种岩体破坏的稳定性概念。以下是边坡稳定性分析范文，供大家参考。 山西某黄土边坡的稳定性分析 1.1.1 选题背景 近年来，在黄土地区特别是在山西，随着建筑物的大量兴建和人们对空间的不断开发、利用，边坡工程越来越多，边坡支护的形式也多种多样。由于人们对建筑边坡工程复杂性认识不够、工程经验不足，加上黄土本身土质的特殊性，因此在工程施工中，支护结构选择不当或支护强度设计不够，以及不加强雨水及生产、生活用水管理，使边坡浸水。所有这些造成许多边坡工程事故，给国家经济及人民生命财产造成巨大损失。例如xx年4月27日，青海省银鹰金融保安护卫有限公司基地发生一起边坡支护工程坍塌事故，造成数人死伤，经济损失达数十万元。事故调查结果显示，施工单位在没有进行任何地质灾害危险性评估的情况下，擅自施工，且边坡支

护设计方案未按照规范设计，以及施工过程中也没有根据现场的实际情况采取有效的防护措施，违反了建筑边坡工程技术规范施工工艺流程，从而导致了事故的发生。像这样的例子还有许多。 岩土工程界普遍认为引起边坡工程失稳事故的主要原因是工程地质勘察存在问题、边坡支护设计存在问题、边坡工程施工存在的问题以及边坡工程在使用中存在不当等问题。而边坡工程的设计又是最为重要的一方面，所以对于边坡工程事故应当着重于这一方面的研究。 1.1.2 选题意义 边坡工程的设计及其稳定性问题是结构力学、土力学、水文地质学等诸多工程领域学科的交汇，是一项涉及范围较广、难度较大的系统工程。同时，这是一项具有较强综合性的课题，勘察、设计、施工等各个环节对于边坡支护的稳定都有巨大的影响，任何失误都可能产生严重的后果。 我国现在正大力发展中西部地区，而大部分黄土都分布在中西部地区，那么关于黄土边坡稳定性问题是在发展国家中西部的过程中所不能回避的问题。如在边坡支护过程中由于勘察、设计、施工等不当导致黄土滑坡对人民生命、财产安全构成威胁问题等等。想要

实验五探究阻力对物体运动的影响

) 实验五探究阻力对物体运动的影响 一、课标要求 1、知识与技能： （1）知道牛顿第一定律的内容； （2）知道物体的惯性。 2、过程和方法： （1）通过探究活动，体验阻力对物体运动的影响； （2）学习在实验基础上进行推理的研究方法。 — 3、情感态度与价值观： 通过探究活动感受科学就在身边。 二、探究准备 1、器材准备 检查实验台上的实验器材，在后面画√，在空格里填上你还需要的实验器材名称： 2、知识准备 （1）力的作用效果表现在，一是使物体发生，二是使物体改变。 （2）物体运动状态的改变是指等几种情况。 三、探究报告 【提出问题】

大量的事实证明了：当作用在运动物体上的力撤去后，物体还能运动一段距离。物体为什么会停下来怎样才能增加这段距离呢阻力如何影响物体的运动运动需要力来维持吗 | 【猜想假设】 针对上述问题，提出你的猜想：。【设计实验】 （1）为了探究不同阻力对小车运动的影响，应使小车开始受到不同的阻力作用时的速度相同。怎样才能使小车在平面上开始运动时具有相同的速度 （2）如何改变阻力 } （3）如何感知阻力对物体运动的影响 【进行实验，收集数据】 取一小车，从同一斜面(材料、倾斜程度)的同一高度由静止滑下（到达水平面时具有相同的初速度），比较小车每次在不同水平面上运动的情况有什么不同。将结果填入下表：

【分析与论证】 在初速度相同的情况下，平面越光滑，小车受到的阻力 ，小车运动的距离 ，这说明小车受到的阻力 ，速度减小得越________________。 （ 推论：如果运动的物体不受阻力，它将 。 通过本次实验你有哪些收获 实验设计有没有不合理的地方 实验操作中有没有失误 ; 测量的数据和所得的结论是不是可靠 《 实验次数 表面材料 阻力的大小 滑行距离 速度变化快慢 1 毛 巾 \ 2 棉 布 3 … 木 板

边坡稳定性分析方法

边坡稳定性分析方法 1.1 概述 边坡稳定性分析是边坡工程研究的核心问题，一直是岩土工程研究的的一个热点问题。边坡稳定性分析方法经过近百年的发展，其原有的研究不断完善，同时新的理论和方法不断引入，特别是近代计算机技术和数值分析方法的飞速发展给其带来了质的提高。边坡稳定性研究进入了前所未有的阶段。 任何一个研究体系都是由简单到复杂，由宏观到微观，由整体到局部。对于边坡稳定性研究，在其基础理论的前提下，边坡稳定分析方法从二维扩展到三维，更符合工程的实际情况；由于一些新理论和新方法的出现，如可靠度理论和对边坡工程中不确定性的认识，边坡稳定分析方法由确定性分析向不确定性分析发展。同时，由于边坡工程的复杂性，边坡稳定评价不能依赖于单一方法，边坡的稳定性评价也由单一方法向综合评价分析发展。 1.2 边坡稳定性分析方法 边坡稳定性分析方法很多，归结起来可分为两类：即确定性方法和不确定性方法, 确定性方法是边坡稳定性研究的基本方法,它包括极限平衡分析法、极限分析法、数值分析法。不确定性方法主要有随机概率分析法等。 1.2.1 极限平衡分析法 极限平衡法是边坡稳定分析的传统方法，通过安全系数定量评价边坡的稳定性，由于安全系数的直观性，被工程界广泛应用。该法基于刚塑性理论，只注重土体破坏瞬间的变形机制，而不关心土体变形过程，只要求满足力和力矩的平衡、Mohr-Coulomb准则。其分析问题的基本思路：先根据经验和理论预设一个可能形状的滑动面，通过分析在临近破坏情况下，土体外力与内部强度所提供抗力之间的平衡，计算土体在自身荷载作用下的边坡稳定性过程。极限平衡法没有考虑土体本身的应力—应变关系，不能反映边坡变形破坏的过程，但由于其概念简单明了，且在计算方法上形成了大量的计算经验和计算模型，计算结果也已经达到了很高的精度。因此，该法目前仍为边坡稳定性分析最主要的分析方法。在工程实践中，可根据边坡破坏滑动面的形态来选择相应的极限平衡法。目前常用的极限平衡法有瑞典条分法、Bishop法、Janbu法、Spencer法、Sarma法Morgenstern-Price 法和不平衡推力法等。

机构运动特性分析与四杆机构设计

模块六机构运动特性分析与四杆机构设计 【能力目标】具备平面机构运动特性和传力特性的分析能力及一般平面连杆机构的设计能力【课程内容】 1.机构的运动特性分析方法， 2.平面四杆机构的基本设计方法， 3.计算机辅助图解设计法。 【教学方法】观察机构，分析机构运动特性、传力特性及机构间运动的协调，观察运动副的结构。 【教学手段】课堂演示与现场教学相结合 【教学地点】多媒体教室、创新实训室 【教学重点】四杆机构的构成要素，基本特性分析 【教学难点】四杆机构的协调运动设计 【实践内容】图解法设计平面四杆机构 【教学课时】理论3课时实践2课时 【理论授课内容】 6.1 铰链四杆机构及其演化 一、铰链四杆机构的基本形式 1.基本概念： 铰链四杆机构：所有低副均为转动副的四杆机构。 机架：机构中的固定构件。 连杆：与机架相对的杆。 连架杆：与机架相连的杆。 曲柄：能作360°回转的连架杆。 摇杆：只能在小于360°范围内摆动 的连架杆 2.铰链四杆机构的基本形式： 曲柄摇杆机构：在两连架杆中，一个为曲柄，另一个为摇杆。 双曲柄机构：两连杆架均为曲柄的四杆机构。 双摇杆机构：两连杆架均为摇杆的四杆机构。 二、铰链四杆机构的演化

所有的四杆机构都是由四杆机构的基本形式演化来得。 1.扩大转动副，使转动副变成移动副 得到曲柄滑块机构 （1）e≠0时，为偏置曲柄滑块机构 （2）e＝0时，为对心曲柄滑块机构 曲柄滑快机构演化：扩大运动副，可将转动副的尺寸扩大到超过曲柄长度，演化成偏心轮机构 2.取不同的构件为机架 1）铰链四杆机构的演化 a:曲柄摇杆机构b双曲柄机构 c双摇杆机构d曲柄摇杆机构 2）曲柄滑块机构的演化

初中物理中考复习：阻力对物体运动的影响实验专项复习

1.如图所示，是某同学探究牛顿第一定律的实验方案，试根据探究方案回答下列问题： （1）实验时，为了使小车在水平面上开始运动时，具有相同的速度，采取的措施是：；（2）小车在水平轨道上滑行时，受到的力一共有个，分别是．（3）表面最粗糙，小车在表面上滑行的距离最远； （4）从这个实验中得出的结论是． 2.在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，在水平桌面上铺上粗糙程度不同的物体（如毛巾 棉布、木板等），让小车自斜面顶端静止开始滑下，观察同一小车从同一高度滑下后，在不同表面上运动 的距离如图所示。 （1）结论：表面越光滑，小车受到的阻力越，它前进得越远。 （2）让小车从斜面同一高度滑下的目的是：使小车到斜面低的相同。 （3）推理：如果小车受到的阻力为零，它将永远做。 （4）牛顿第一定律是在的基础上，通过科学的而总结归纳出来的。 3.境自远尘皆入咏，物含妙理总堪寻！——物理规律往往隐藏在众多表象的茫茫迷雾之中，而科学研（探）究就像穿透这迷雾的明灯，引导着探索者到达真理的彼岸。人类对“运动和力的关系”的认识就经历了一个曲折漫长的探索过程。 （1）古希腊哲学家亚里士多德认为：____________________________，这一根据生活经验和事物表象得出的错误观点被人们沿用了近2000年。 （2）十七世纪，伽利略通过理想斜面实验，正确地揭示了“运动和力的关系”。如图所示，伽利略的斜面实验有如下步骤： ①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度。 ②两个对接的斜面，让小球沿一个斜面从静止滚下，小球将滚上另一个斜面。 ③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度。 ④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球将沿水平面以恒定速度持续运动下去。 上述步骤中，有的属于可靠事实，有的则是科学推论。将这些事实和推论进行分类排序，以下正确的是（）A．事实②→事实①→推论③→推论④ B．事实②→推论①→推论③→推论④ C．事实②→推论①→推论④→推论③ D．事实②→推论③→推论①→推论④ （3）伽利略得出：运动物体如果不受其它物体的作用，将会___________________，伽利略由此开创了实验和推理相结合的科学研究方法。 4.下图是探究“阻力对物体运动的影响”的过程。

边坡稳定性分析方法及其适用条件资料

边坡稳定性分析方法及其适用条件 摘要：边坡是一种自然地质体，在外力的作用下，边坡将沿其裂隙等一些不稳定结构面产生滑移，当土体内部某一面上的滑动力超过土体抗滑动的能力，将导致边坡的失稳。边坡稳定性分析是岩土工程的一个重要研究内容，并已经形成一个应用研究课题，本文对目前边坡稳定性分析中所采用的各种方法进行了归纳，并阐述了其适用条件。 关键词：边坡稳定性分析方法适用条件 正文： 一、工程地质类比法 工程地质类比法，又称工程地质比拟法，属于定性分析，其内容有历史分析法、因素类比法、类型比较法和边坡评比法等。该方法主要通过工程地质勘察，首先对工程地质条件进行分析，如对有关地层岩性、地质构造、地形地貌等因素进行综合调查和分类，对已有的边坡破坏现象进行广泛的调查研究，了解其成因、影响因素和发展规律等；并分析研究工程地质因素的相似性和差异性；然后结合所要研究的边坡进行对比，得出稳定性分析和评价。其优点是综合考虑各种影响边坡稳定的因素，迅速地对边坡稳定性及其发展趋势作出估计和预测；缺点是类比条件因地而异，经验性强，没有数量界限。 适用条件：在地质条件复杂地区，勘测工作初期缺乏资料时，都常使用工程地质类比法，对边坡稳定性进行分区并作出相应的定性评价，因此，需要有丰富实践经验的地质工作者，才能掌握好这种方法。

二、极限分析法 应用理想塑性体或刚塑性体处于极限状态的极小值原理和极大 值原理来求解理想塑性体的极限荷载的一种分析方法。它在土坡稳定分析时，假定土体为刚塑性体，且不必了解变形的全过程，当土体应力小于屈服应力时，它不产生变形，但达到屈服应力，即使应力不变，土体将产生无限制的变形，造成土坡失稳而发生破坏。其最大优点是考虑了材料应力—应变关系，以极限状态时自重和外荷载所做的功等于滑裂面上阻力所消耗的功为条件，结合塑性极限分析的上、下限定理求得边坡极限荷载与安全系数。 三、极限平衡法 该法将滑体作为刚体分析其沿滑动面的平衡状态,计算简单。但由于边坡体的复杂性,计算时模型的建立与参数的选取不可避免地使计算结果与实际结果不吻合。常用的方法有如下几种。 1瑞典条分法。基本假定:A边坡稳定为平面应变问题;B滑动面为圆弧;C计算圆弧面安全系数时,将条块重量向滑面法向分解来求法向力。该方法不考虑条间力的作用,仅能满足滑动体的力矩平衡条件,产生的误差使安全系数偏低。 优缺点：在不能给出应力作用下的结构图像的情况下，仍能对结构的稳定性给出较精确的结论，分析失稳边坡反算的强度参数与室内试验吻合度较好，使分析程序更加可信;但需要先知道滑动面的大致位置和形状，对于均质土坡可以通过搜索迭代确定其危险滑动面，但是对于岩质边坡，由于其结构和构造比较复杂，难以准确确定其滑动

带传动的受力分析及运动特性

带传动的受力分析及运动特性 newmaker 一、带传动的受力分析 带传动安装时，带必须张紧，即以一定的初拉力紧套在两个带轮上，这时传动带中的拉力相等，都为初拉力F0（见图7–8a ）。 图7-8 带传动的受力情况 a)不工作时 b)工作时 当带传动工作时，由于带和带轮接触面上的摩擦力的作用，带绕入主动轮的一边被进一步拉紧，拉力由F0增大到F1，这一边称为紧边；另一边则被放松，拉力由F0降到F2，这一边称为松边（见图7–8b ）。两边拉力之差称为有效拉力，以F 表示，即 F ＝F1–F2 （7–4） 有效拉力就是带传动所能传递的有效圆周力。它不是作用在某一固定点的集中力，而是带和带轮接触面上所产生的摩擦力的总和。带传动工作时，从动轮上工作阻力矩T￠2所产生的圆周阻力F￠为 F￠＝2 T'2 /d2 正常工作时，有效拉力F 和圆周阻力F￠相等，在一定条件下，带和带轮接触面上所能产生的摩擦力有一极限值，即最大摩擦力（最大有效圆周力）Fmax ，当Fmax≥F￠时，带传动才能正常运转。如所需传递的圆周阻力超过这一极限值时，传动带将在带轮上打滑。 刚要开始打滑时，紧边拉力F1和松边拉力F2之间存在下列关系，即 F1＝F2?e f?a （7–5） 式中 e –––自然对数的底（e≈2.718）； f –––带和轮缘间的摩擦系数；

a–––传动带在带轮上的包角（rad）。 上式即为柔韧体摩擦的欧拉公式。 （7-5）式的推导： 下面以平型带为例研究带在主动轮上即将打滑时紧边拉力和松边拉力之间的关系。 假设带在工作中无弹性伸长，并忽略弯曲、离心力及带的质量的影响。 如图7–9所示，取一微段传动带dl，以dN表示带轮对该微段传动带的正压力。微段传动带一端的拉力为F，另一端的拉力为F＋dF，摩擦力为f·dN，f为传动带与带轮间的摩擦系数 （对于V带，用当量摩擦系数fv，，f为带轮轮槽角）。则 因da很小，所以sin(da/2)?da/2，且略去二阶微量dF?sin(da/2)，得 dN=F?da 又 取cos(da/2)?1，得f?dN=dF或dN=dF/f，于是可得 F?da=dF/f 或dF/F=f?da 两边积分

浅论边坡稳定性和常用的处理方法

坡工程结课论文—— 浅谈边坡稳定性及常用的处理方法 摘要：目前，边坡失稳的防治仍然是一项很艰巨的任务，对边坡的稳定性分析及处治技术进行深入研究具有重要的意义。论文首先从岩土体变形破坏的机理出发准确分析边坡破坏类型，再者简要分析了影响边坡失稳的因素，并介绍了边坡工程稳定性分析的一些常用方法。 关键词：边坡岩土体变形机理稳定性分析边坡处理措施 前言：我国是一个多地质灾害的国家，在众多的地质灾害中，边坡失稳灾害以其分布广危害大，而对国民经济和人民生命财产造成巨大的损失。因此，研究边坡变形破坏的过程，分析其失稳的主要影响因素，对正确评价边坡的稳定性、采取相应有效的边坡加固治理措施具有重要的现实意义。 1、岩土体变形破坏机理 深入理解破坏机理才能准确有效的理解工程中常用的边坡处理方法。岩土体变形破坏机理可分为岩质边坡和土质斜坡。岩质边坡破坏类型可分为： 1.1滑移—压致拉裂，即在平缓层体坡中河谷下切或边坡开挖引起的坡体沿平缓结构面向坡前临空方向产生的蠕变滑移。 1.2滑移—拉裂，在中缓外层状坡或顺坡向结构面较发育的块状斜坡中，斜坡岩体沿下扶软弱面向坡前滑移动。 1.3滑移—弯曲，由于前缘滑移面未临空，使下滑受阻，以致坡脚附近顺层梁承受压应力，使之弯曲变形。此外还会有，弯曲-拉裂和拉裂—剪出的情况。而岩土体变形特点可以归为张裂变形、滑移变形、蠕动变形等。从岩土体最终破坏方式上讲，不外乎崩和滑。高度饱和土坡有事会出现石流破坏。 2、边坡稳定性的影响因素 边坡在形成的过程中，其内部原有的应力状态发生了变化，引起了应力集中和应力重分布等。为适应这种应力状态的变化，边坡出现了不同形式和不同规模的变形与破坏，这是推动边坡演变的内在原因；各种自然条件和人类的工程活动等也使边坡的内部结构出现了相应的变化，这些条件是推动边坡演变的外部因素。 2.1地质构造：地质构造因素主要是指边坡地段的褶皱形态、岩层产状、断

探究阻力对物体运动的影响

7.3重力大小与质量的关系 实验器材：铁架台弹簧测力计1个（量程5N，分度值0.1N或0.2N）钩码1盒（50g×10） 操作程序： 顺序操作内容 1检查并调整弹簧测力计，记录量程和分度值。 2测出几个钩码所受重力的大小并记录。 3改变钩码的数量，再做两次，并记录。 4在坐标上画出重力与质量关系的图象。 5分析图像,得出结论。 实验记录： 弹簧测力计的量程，分度值。 实验次序123 质量m/kg 重力G/N 实验结论：______________________________________________ 说明： 1．学生只需在表格中填写相关数据，不要求书写完整的实验报告。 2．要真实记录实验数据。

8.1探究阻力对物体运动的影响 实验器材：由木块和玻璃板组成的斜面1个刻度尺1把（量程30cm）毛巾1个棉布1块小车1个彩笔1支餐巾纸 操作程序： 顺序操作内容 1 如图所示，照图固定好斜面，把毛巾铺在水平桌面上，让小车从斜面某一点A，由静止开 始滑下，测出小车在毛巾表 面运动的距离S1，并记录。 2 用棉布替换毛巾，让小车从斜面同一点A，由静止开始滑下，测出小车在棉布表面运动的距离S2，并记录。 3 去掉棉布，让小车从斜面同一高度A，由静止开始滑下，测出小车在桌面运动的距离S3，并记录。 实验记录： 表面状况毛巾棉布桌面 小车在水平表面运动的距离(cm) 实验结论：小车受到的阻力越小，小车运动的距离________。 说明： 1.只需在表格中填写相关数据，不要求书写完整实验报告。 2.要真实记录实验数据。 3.测量小车在水平表面运动的距离时，不要求估读。

边坡稳定性分析方法

边坡稳定性分析方法 边坡稳定性问题涉及矿山工程、道桥工程、水利工程、建筑工程等诸多工程领域。岩土边坡是一种自然地质体，一般被多组断层、节理、裂隙、软弱带切割，使边坡存在削弱面，在边坡角变化、地下水、地震力、水库蓄水等外因作用下，使边坡沿削弱面产生相对滑移而产生失稳。 边坡稳定性分析过程一般步骤为：实际边坡→力学模型→数学模型→计算方法→结论[4]。其核心内容是力学模型、数学模型、计算方法的研究，即边坡稳定性分析方法的研究。边坡稳定分析方法研究一直是边坡稳定性问题的重要研究内容，也是边坡稳定研究的基础。 1 边坡稳定性研究发展状况 边坡稳定性的分析研究始于本世纪二十年代，最早是对土质边坡的稳定性进行分析和计算，直到60年代初，岩体边坡的稳定性分析研究才开始进行。早期对边坡稳定性的研究主要从两方面进行的：一是借用刚体极限平衡理论，根据三个静力平衡条件计算边坡极限平衡状态下的总稳定性。二是从边坡所处的地质条件及滑坡现象上对滑坡发生的环境及机制进行分析，但基本上都是单因素的。 50年代，我国许多工程地质工作者，在研究中采用前苏联的“地质历史分析”法，也是偏重于描述和定性分析。60年代初的意大利瓦依昂水库滑坡及我国一些水电工程及露天矿山遇到的大型滑坡和岩体失稳事件，使工程地质学家们认识到边坡是一个时效变形体，边坡的演变是一个时效过程或累进性破坏过程，每一类边坡都有其特定的时效变形形式或时效变形过程，这些过程所包含的力学机制只有用近代岩石力学理论才能解释，从而使边坡稳定性研究进入了模式机制研究或内部作用过程研究的新阶段。 进入80年代以来，边坡稳定研究进入了蓬勃发展的新时期。一方面随着计算理论和计算机科学的迅猛发展，数值模拟技术已广泛应用于边坡稳定性研究。边坡稳定性分析的研究也开始采用数值模拟手段定量或半定量地再现边坡变形破坏过程和内部机制作用过程，从岩石力学和数学计算的角度认识边坡变形破坏机制，认识边坡稳定性的发展变化。另一方面，现代科学理论方法，如系统方法、模糊数学、灰色理论、数量化理论及现代概率统计等新兴学科都被广泛的引入边坡稳定性的科学研究中，从而大大扩充了边坡工程的理论和研究方法，提高

岩石路堑边坡稳定性分析

岩石路堑边坡稳定性分析 [摘要]本文主要阐述了影响岩石路堑边稳定性的主要因素，并且简要说明了岩石路堑边稳定性的分析方法，最后向大家介绍了，堑边路面稳定性的防治措施。 【关键词】堑边路面稳定性；分析方法；防治措施 1、影响岩石路堑边坡稳定性的主要因素 1.1岩石构造和地质类型 影响边坡稳定性的因素主要有地理因素和工程因素。地理因素包括岩石的结构密度，地貌特征等等因素。而工程因素主要包括人为因素，工程损伤和地震等不可预计的事件。在地理因素之中，岩性对边坡的稳定及其边坡的坡高和坡角起重要的控制作用。坚硬的岩石如花岗岩、石灰岩等可以形成非常稳定的堑边坡。而在淤泥集中的路段，由于淤泥的流动性非常强，几乎难以形成坚固的边坡。 不同的岩是层组成的边坡，其变形破坏的程度也有着很大的不同，以黄土地区为例，边坡的变形破坏形式以滑坡为主，而在花岗岩、厚层石灰岩、沙岩地区则以崩塌为主。在碎屑岩以及松散土层的地区，容易产生碎屑流或者泥石流等自然灾害。在区域构造比较复杂，褶皱比较强烈，新构造运动比较活动的地区，边坡稳定性差。断层带岩石破碎，风化严重，又是地下水最丰富和活动的地区极易发生滑坡。岩层结构的形状对边坡稳定也有很大影响，水平岩层的边坡稳定性较稳定，不过却存在陡倾的节理裂隙，则易形成崩塌和剥落。同向缓倾的岩质边坡的稳定性比反向倾斜的差。同向陡倾层状结构的边坡，一般稳定性较好，但由于是由薄层或软硬岩层的岩石组成，可能因蠕变而产生挠曲弯折或倾倒。比较稳定的山坡上反向倾斜的类型，但垂直层面走向的山坡则易产生切层滑坡[1]。 1.2影响堑边坡稳定性中水的作用 地表水和地下水是影响边坡稳定性的重要因素。不少滑动都是由于水的流动而引起的。处于水下的透水边坡将承受水的浮托力的作用，而不透水的边坡，将承受静水压力；充水的张开裂隙将承受裂隙水静水压力的作用；地下水的渗流，将对边坡岩体产生动水压力；水对边坡岩体还产生软化或泥化作用，使岩土体的抗剪强度大为降低；地表水的冲刷，地下水的溶蚀和潜蚀也直接对边坡产生破坏作用。此外，工程荷载、地震、爆破等因素对边坡稳定性也会产生很大的影响。 2、岩石路堑边的破坏类型及稳定性的分析方法 2.1岩石路堑边的破坏类型 岩坡的破坏类型分为平面滑动和楔形滑动以及旋转滑动三种。从形态上看来

2017探究阻力对物体运动影响的实验题汇编

2017探究阻力对物体运动的影响实验题汇编1 1、（2017德阳）刘伟同学为了探究“运动和力的关系”，设计了如图所示的斜面实验。 毛巾棉布木板 甲乙丙 （1）为了使小车在滑到水平面时的初速度相同，在实验中刘伟让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下，刘伟采用的研究问题的方法是___________。 （2）从甲、乙、丙三次实验小车所停位置情况看，_______图中小车所受阻力最大。 （3）刘伟从实验推理可知，若水平面绝对光滑，则运动的小车会在水平面上做_________运动。 （4）牛顿在前人研究成果的基础上，总结出牛顿第一定律，它的内容是： ___________________________________________________________。 2、（2017营口）在探究“阻力对物体运动的影响”时，使用的器材有斜面、木板、毛巾、棉布和小车。 （1）实验时要固定斜面，并让小车从斜面上________（选填“同一”或“不同”）位置由静止滑下，目的是使小车到达水平面时的速度大小____________（选填“相同”或“不相同”）； （2）根据实验现象，可以得出结论，水平面越光滑，小车受到的阻力越_______，在水平面上运动的距离越_______； （3）如果水平面绝对光滑，对小车没有阻力，则小车将做________________运动； （4）小车在毛巾、棉布表面上克服阻力做功分别为W1、W2，则W1_____W2（选填“＞”、“=”或“＜”）； （5）如果要测小车在毛巾表面上运动时所受阻力的大小，正确做法是：___________ __________________。 3、（2017辽阳）小吴同学用如图所示的实验装置探究“运动和力的关系”，他在水平桌面上分别铺上毛巾、棉布、木板，让小车从斜面上同一高度处由静止滑下，在小车停下的位置分别做上标记。 （1）标记c是小车在____________表面停下来的位置，分析可知，水平表面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越_______。 （2）通过本实验推理可知_______（选填“A”或“B”）观点是正确的 A．力是维持物体运动的原因B．物体的运动不需要力来维持（3）若让同一小车从斜面上不同高度处由静止滑下，观察小车在毛巾表面滑行的距离，可以探究小车的重力势能与________________的关系。 a b c

(完整版)土坡稳定性分析

第七章土坡稳定性分析 第一节概述 土坡就是由土体构成、具有倾斜坡面的土体，它 的简单外形如图7-1所示。一般而言，土坡有两种类 型。由自然地质作用所形成的土坡称为天然土坡，如 山坡、江河岸坡等；由人工开挖或回填而形成的土坡 称为人工土(边)坡，如基坑、土坝、路堤等的边坡。 土坡在各种内力和外力的共同作用下，有可能产生剪 图7-1 土坡各部位名称 切破坏和土体的移动。如果靠坡面处剪切破坏的面积 很大，则将产生一部分土体相对于另一部分土体滑动的现象，称为滑坡。土体的滑动一般系指土坡在一定范围内整体地沿某一滑动面向下和向外移动而丧失其稳定性。除设计或施工不当可能导致土坡的失稳外，外界的不利因素影响也触发和加剧了土坡的失稳，一般有以下几种原因： 1．土坡所受的作用力发生变化：例如，由于在土坡顶部堆放材料或建造建筑物而使坡顶受荷。或由于打桩振动，车辆行驶、爆破、地震等引起的振动而改变了土坡原来的平衡状态； 2．土体抗剪强度的降低：例如，土体中含水量或超静水压力的增加； 3．静水压力的作用：例如，雨水或地面水流入土坡中的竖向裂缝，对土坡产生侧向压力，从而促进土坡产生滑动。因此，粘性土坡发生裂缝常常是土坡稳定性的不利因素，也是滑坡的预兆之一。 在土木工程建筑中，如果土坡失去稳定造成塌方，不仅影响工程进度，有时还会危及人的生命安全，造成工程失事和巨大的经济损失。因此，土坡稳定问题在工程设计和施工中应引起足够的重视。 天然的斜坡、填筑的堤坝以及基坑放坡开挖等问题，都要演算斜坡的稳定性，亦既比较可能滑动面上的剪应力与抗剪强度。这种工作称为稳定性分析。土坡稳定性分析是土力学中重要的稳定分析问题。土坡失稳的类型比较复杂，大多是土体的塑性破坏。而土体塑性破坏的分析方法有极限平衡法、极限分析法和有限元法等。在边坡稳定性分析中，极限分析法和有限元法都还不够成熟。因此，目前工程实践中基本上都是采用极限平衡法。极限平衡方法分析的一般步骤是：假定斜坡破坏是沿着土体内某一确定的滑裂面滑动，根据滑裂土体的静力平衡条件和莫尔—库伦强度理论，可以计算出沿该滑裂面滑动的可能性，即土坡稳定安全系数的大小或破坏概率的高低，然后，再系统地选取许多个可能的滑动面，用同样的方法计算其稳定安全系数或破坏概率。稳定安全系数最低或者破坏概率最高的滑动面就是可能性最大的滑动面。 本章主要讨论极限平衡方法在斜坡稳定性分析中的应用，并简要介绍有限元法的概念。 182

岩石边坡稳定性分析方法_贾东远

文章编号:1001-831X(2004)02-0250-06 岩石边坡稳定性分析方法 贾东远1,2,阴 可1,李艳华3 (1.重庆大学土木工程学院,重庆 400045;2.秦皇岛市建筑设计院,河北秦皇岛 066001; 3.河北农经学院工业工程系,河北廊坊 065000) 摘 要:通过综述岩石边坡稳定性分析方法及其研究的一些新近展,并具体从极限平衡法、数值计算方法、流变分析、动力分析等方面进行详细论述,对岩石边坡稳定性分析中涉及到的岩体参数取值、计算模型、各种方法的优缺点等方面进行了探讨,最后提出对岩石边坡稳定性分析的建议。 关键词:岩石边坡;稳定性;极限平衡;数值计算 中图分类号:TU457 文献标识码:A 前言 岩石边坡稳定性分析一直是岩土工程中重要的研究内容。在我国基本建设中,特别是三峡工程及西部大开发,出现了许多岩石边坡工程,如三峡船闸高边坡、链子崖危岩体以及由于移民迁建用地、城市建设用地形成的边坡等等。在解决这些复杂的岩石边坡问题的过程中,大大促进了岩石边坡稳定性分析方法的发展。随着人们对岩石边坡认识的不断深入以及计算机技术的发展,岩石边坡稳定性分析方法近年来发展很快,取得了一系列研究成果,现分别对其中主要的研究方向和成果作简要介绍并分析各自特点和适用条件,为岩石边坡稳定性分析的工程应用和理论研究提供参考意见。 1 岩体参数及计算模型 极限平衡、数值计算等计算方法在岩石边坡稳定性分析中得到广泛应用,其中如何选择计算所需的工程岩体力学参数成为关键的问题。对于重大工程,可通过现场大型岩体原位试验取得岩体力学参数,但由于时间和资金限制,原位试验不可能大量进行,因而该方法仍有一定的局限性。另外,选取岩性特别均匀的试样几乎是不可能的,多数情况下,是用经验公式来确定岩体抗剪强度参数。但是,经验公式是以一定数量的室内和现场实验资料为依据,通过回归分析求出的,而未能把较多的地质描述引入其中。各个经验公式计算同一岩体的参数时,普遍存在因经验程度不同而确定出的抗剪强度相差较大。由于这些原因,许多文献提出了用其它方法来确定岩体的抗剪强度参数[1-4]。其中张全恒(1992)[1]讨论了确定岩体结构面抗剪强度参数常规方法存在的问题,提出了经验公式和实验相结合的试件法;何满潮(2001)[2]根据工程岩体的连续性理论,提出了根据室内完整岩块试验参数,结合野外工程岩体结构特点进行计算机数值模拟试验,从而确定工程岩体力学参数的方法;周维垣(1992)[3]提出确定节理岩体力学参数的计算机模拟试验法,该方法基于节理裂隙岩体的野外勘察资料,建立岩体损伤断裂模型,在计算机上模拟试验过程,获得所需数据;杨强等(2002)[4]在样本有限的情况下,采用可靠度理论,求出某保证率下的岩体抗剪强度值。 岩体作为复杂的地质体,其力学特性是多种因素共同作用的结果,如形成过程、地质环境和工程环境等。为了能将所有控制因素作为一个整体来考虑,而不仅局限于定量因素,许多文献利用人工 第24卷 第2期2004年6月 地 下 空 间 UNDERGROUND SPACE Vol.24 No.2 Jun.2004 收稿日期:2003-12-11(修改稿) 作者简介:贾东远(1975-),男,河北唐山人,硕士,主要从事岩土工程设计、检测方面的工作。

中考物理必考25个实验考学练： 实验09 探究阻力对物体运动的影响实验(解析版)

实验九、探究阻力对物体运动的影响实验 【实验目的】 探究阻力对物体运动的影响。 【实验原理】 力是改变物体运动状态的原因。 【实验器材】 斜面、小车、毛巾、棉布、木板、刻度尺 【实验方法】 控制变量法 【实验步骤】 ①木板放在水平的桌面上,将斜面放固定在木板的一端,将刻度尺零刻度线与木板 一端对齐,紧贴木板并固定好； ②观察木板毛巾与棉布的粗糙程度； ③将毛巾铺在木板上,将小车置于斜面顶端同一位置,使小车向下滑,小车停下后, 记录小车在毛巾上滑动的距离S1 ； ④将棉布铺在木板上,将小车置于斜面顶端同一位置,使小车向下滑,小车停下后, 记录小车在棉布上滑动的距离S2； ⑤将小车置于斜面顶端,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在木板上滑动的距 离S3 。

【实验数据】 【实验结果】 平面越光滑,物体运动的距离越远,速度减小得越慢,所受阻力越小； 平面越粗糙,物体运动的距离越近,速度减小得越快,所受阻力越大。 【实验推理】 运动的物体如果不受外力作用，它将永远匀速直线运动下去。牛顿第一定律也称惯性定律就是在此基础上总结出来的。这个定律因为是用科学推理的方法得出，所以不是用实验直接得出的。 【考点方向】 1、此实验让应让下车怎么滑下来？目的是什么？答：让小车从斜面同一高度由静止滑下来；目的是使小车到达水平面时的速度相同。 2、通过什么知道阻力越小，物体运动减小的越慢？答：小车运动的距离，阻力越少，小车运动的距离越远，说明物体运动减小的越慢。 3、这个实验斜面有何作用？答：使小车滑下的速度相同。 4、实验结论：物体受到的阻力越小，物体运动的距离越远，如果物体不受阻力，他将保持运动直线运动，并一直运动下去。 5、此实验采用的方法是？答：控制变量法转换法。

边坡稳定性(开题报告记录)

边坡稳定性(开题报告记录)

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三峡大学留学生公寓边坡稳定性分析 1课题来源 三峡大学拟在其校园内新建“三峡大学留学生公寓 1、2#楼”工程项目，该项目位于大学路西侧，逸夫楼南侧，该建筑均为7层框架结构，建筑高度22.35m，拟建工程重要性等级为二级，场地复杂程度为二级，地基复杂程度为二级，综合评价该项目的岩土工程勘察等级为乙级，该项目由三峡大学建筑设计研究院负责设计。 2 选题背景及研究意义 伴随着我国经济建设的高速发展，出现过大大小小由于边坡失稳造成的人身和财产损失，边坡综合防护设计日益引起社会的重视。边坡设计不仅仅需要因地制宜地选择实用、合理、经济、美观的工程措施，确保人民的生命安全和财产，同时达到与周围环境的相对协调与平衡，以及美化社会的效果。更需综合考虑地下水、降雨强度、地形、土质、材料来源等情况来进行合理布局。研究边坡的稳定性及治理方案有重大的理论与实践意义，更是保护生命财产安全的迫切需要。因此，通过对边坡的稳定性评价及治理措施的研究将对其他类似边坡的稳定性评价和治理具有很强的指导性意义。对已产生的滑动的边坡以及濒临滑动的边坡进行稳定性分析，并采取合理的治理方案，消除安全隐患，对于保证工程的顺利进行减少工程投资，保护人民群众的生命财产安全都有着重要的意义。 3 国内外边坡稳定性研究现状 3.1 国外边坡稳定性研究现状 （1)起步阶段 起步阶段，滑坡研究开始于20世纪20年代的瑞典，瑞典人彼得森最早提出了条分法。但之后的20年左右的时间里世界各国对滑坡的研究也只是零星的和片段的。大多数国家都是由单独的研究人员进行小规模的滑坡研究，只有瑞典、挪威、前苏联是由国立土工研究所进行滑坡研究，并发表过一些著作和论文，其中瑞典人取得的成果最大。原苏联曾于1934年和1946年召开过两次全国性的滑坡会议。瑞典条分法同时考虑了粘聚力和摩擦力，缺点是原理粗浅而且它的基本假定脱离了实际情况是一个肤浅的理论，还有待进一步完善。 （2）初步发展阶段 初步发展阶段(20世纪50年代)，人们开始考虑岩体的结构面和材料特性，并且随着理论的研究，出现了极限平衡论和弹塑性理论，这些新角度新方法的出现显然推动了边坡稳定性研究的进步。接着索柯夫斯基在1954的时候提出了松

行走机器人运动结构特性分析

第19卷第3期湖　北　工　学　院　学　报2004年6月 V ol.19N o.3　Journal of H ubei Polytechnic U niversity Jun.2004 [收稿日期]2004-03-01 [作者简介]段成龙(1980-),男,湖北武汉人,中国地质大学(武汉)硕士研究生,研究方向:机械设计及理论. [文章编号]1003-4684(2004)0620017202 行走机器人运动结构特性分析 段成龙,张　萌 (中国地质大学机械与电子工程学院,湖北武汉430074) [摘　要]介绍了行走机器人的发展、分类、结构和运动特性,并详细叙述了几种典型的机器人行走机构和特 点,最后介绍采用U G 设计软件对机器人结构设计的模拟仿真.[关键词]机器人;行走机构;仿真[中图分类号]TP24[文献标识码]:A 行走机器人是机器人学中的一个重要分支.关于行走机器人的研究涉及许多方面,首先,要考虑移动方式,可以是轮式的、履带式的和腿式的等.其次,必须考虑驱动器的控制,以使机器人达到期望的行为.第三,必须考虑导航或路径规划.因此,行走机器人是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体的综合系统. 1　行走机器人的结构设计技术发展现 状 机器人的机械结构形式的选型和设计,应该根据实际需要进行.在机器人机构方面,应当结合机器人在各个领域及各种场合的应用,开展丰富而富有创造性的工作.对于行走机器人,研究能适应地上、地下、水中、空中、宇宙等作业环境的各种移动机构. 当前,对足式步行机器人、履带式和特种机器人研究较多,但大多数仍处于实验阶段,而轮式移动机器人由于其控制简单,运动稳定和能源利用率高等特点,正在向实用化迅速发展,从阿波罗登月计划中的月球车到美国最近推出的NASA 行星漫游计划中的六轮采样车,从西方各国正在加紧研制的战场巡逻机器人、侦察车到新近研制的管道清洗检测机器人,都有力地显示出行走机器人正在以其使用价值和广阔的应用前景而成为智能机器人发展的方向之一. 2　几种行走机器人行走机构特点 2.1　轮式行走机器人 轮式行走机器人是机器人中应用最多的一种机 器人,滚轮由电机直接驱动,它一般是将具有独立驱动装置、换向装置和制动装置的滚轮安装在由电机驱动的腿结构的末端,这些机构和装置在增强了行走机器人可操作性能的同时,也增加了机器人的重量,一定程度上限制了其机动性能.图1所示机器人是一种特殊的轮式机器人从动轮式机器人 . 从动轮式机器人作为特殊的轮式机器人,其滚轮是作为从动轮,滚轮上无任何附加主动力,通过水平连杆、垂直连杆和滚轮的协调动作,利用滚轮受到的法向摩擦力远大于切向力的特点,可以使系统受到的摩擦力合力指向前方,产生机器人驱动力,驱动机器人运动.从动轮式机器人可实现多种运动姿态,其功能相当于万向轮式行走机器人,具有较大的灵活性[1]. 该机器人是由四个装有滚轮的机械腿和机器人本体构成.每个腿有水平连杆和垂直连杆构成,四个腿协调运动.每个机械腿分别有两个直流控制电机驱动.第一个电机控制水平连杆的前后摆动,另一个电机控制垂直连杆内外摆动.根据运动形式,确定四个腿的水平连杆的初始摆角,通过四个腿上的水平连杆和垂直连杆的协调动作,可以调节机器人所受合力的大小和方向,使机器人按要求的路径滑行.

高边坡稳定分析

K63+142高边坡稳定性分析评价

1、计算方法 按照现行公路路基设计规范JTGD30-2004中条款3.7.4边坡稳定性评价：边坡稳定性评价宜综合采用工程地质类比法、图解分析法、极限平衡法和数值分析法进行。这几种方法是基本都属于极限平衡法的非严格条分法，是在已知滑移面的基础上对变坡进行平衡分析，并且只能满足力或者力矩平衡，所得结果能满足工程试验应用，但结果存在一定偏差。 本计算采用Morgenstern-price法进行计算分析。Morgenstern-price法是50年前提出的严格条分法，该法假设条块的竖直切向力与水平推力之比为含有参数与条间力函数的乘积，然后建立满足水平和垂直方向力的平衡力方程与力矩平衡方程，通过迭代求解安全系数与待定系数。我国陈祖煜教授对Morgenstern-price 法的计算格式进行了一定的改进，由于这个方法收敛性非常良好，并且满足严格平衡条件，因而在国际岩土工程界受到欢迎，但同时该法的求解过程相当复杂，一般工程技术人员往往只得依靠软件，Morgenstern-price法在我国没得到普及应用。Morgenstern-price法首先对任意曲线形状的滑裂面进行分析，导出满足力的平衡及力矩平衡的微分方程，然后假定满足条间力的倾角的正切值为某一函

数，根据整个滑动土体的边界条件求出问题的解答。 边坡稳定性计算应考虑边坡可能的破坏形式，按下面方法确定：采用加拿大商用计算软件GEO-slope进行计算分析，滑动面为任意滑移面，非一般的圆弧形滑面或者折线滑面。 2、计算参数取值 为了进行边坡的稳定性计算和加固工程设计，必须在勘察中对边坡岩土取样并进行物理力学试验，取样应该包括边坡的所有地层，特别是对边坡稳定起控制作用的软弱地层。一般情况下对尚未变形的边坡应取原装非扰动样。根据目前试验结果，该地区处于干旱半干旱区域，一般不考虑空隙水压力对边坡稳定性的影响，在试验过程中一般以天然含水率下的土为试验对象。实验室试验以公路土工试验规程（JTG E40-2007）与土工试验规程（SL237-1999）为依据。安排试验如表2.1所示,数值计算参数见附表试验记录。