滑坡模型试验相似材料研究与新型材料开发

"该文是上海交通大学罗先启博士后的学位论文，主要探讨滑坡模型试验的理论及其应用。论文涉及滑坡模型试验的相似理论、相似材料选择、模型试验系统开发以及具体应用实例，特别是在三峡库区千将坪滑坡的研究。文中还提出了滑坡模型畸变修正方法和模糊评判理论在相似材料择优中的应用。" 滑坡模型试验是地质灾害研究中的关键手段，其目的是在缩小规模的情况下模拟真实滑坡现象，以便理解和预测大规模滑坡行为。模型试验的相似性至关重要，这涉及到量纲分析和相似定理的应用。在罗先启的研究中，他详细阐述了滑坡模型试验的相似理论，确定了17个关键参数的相似判据，解决了模型畸变问题，提升了试验结果的准确性。 试验系统的发展也是一个重点，研究中构建了一个全面的实验平台，包括模型试验平台升降、室内人工降雨、水库水位控制、多物理量测试、非接触位移光学测试和伽马射线透射法土壤水分测试系统。这些系统极大地提高了试验的自动化水平和测试精度，能更好地模拟实际环境中滑坡的行为，尤其是在水库蓄水和降雨的影响下。 滑坡模型试验材料的选择是另一个挑战。传统的石膏系材料虽然在岩石模型上有良好表现，但在模拟软土等复杂地质条件时遇到困难。为了克服这些问题，研究提出了模糊评判理论，用于优化选择滑坡模型试验的相似材料，使得材料的选取更快捷、精确，同时也解决了材料稳定性、重量和成本的问题。 在应用研究部分，论文以三峡库区的千将坪滑坡为例，利用模型试验理论和实验系统深入研究了滑坡的形成机制，揭示了降雨和库水耦合作用下的滑坡孕育和发生规律。这一研究不仅具有理论意义，也为滑坡防治提供了实践指导。 滑坡模型试验在技术上不断进步，但如何将试验结果有效地应用于工程实践中，仍然是一个需要持续探索的领域。罗先启的研究为滑坡模型试验技术的进一步发展和完善奠定了坚实的基础。