囊体扩张主动控制桩基水平变形机理分析

囊体扩张是一种新型地下结构变形主动控制技术,然而其在桩基变形控制机理方面尚未深入研究。采用有限元软件探究了囊体扩张控制桩基水平变形机理,分析了囊体扩张引起桩基和土体变形特性以及囊体-土体-桩体之间相互作用。结果表明:扩张直径0.5 m的囊体对直径为1.2 m的桩可产生最大5.5 mm水平变形,控制效率为60%,囊体扩张对桩基水平变形控制效果良好。囊体扩张会引起邻近土体产生较大的超孔隙水压力,而孔压消散会导致土体压缩而降低桩基控制效率。当扩张距离较小时,桩径对囊体扩张控制效果影响显著。囊体扩张对桩径为0.4~1.6m的桩均有一定的变形控制效果,尤其适用于小直径桩基的变形控制。随扩张直径的增大,桩基最大水平位移近乎呈线性增大。此外,桩基水平变形随扩张距离增大而减小,但由于扩张对周围孔隙水压力影响范围有限,导致控制效率呈增大趋势。双排囊体扩张控制变形中“遮拦效应”和“反力效应”明显,控制桩基变形应遵循“先远后近,逐排扩张”的原则,以提高控制效果。

倾斜桩水平承载变形特性现场试验研究

倾斜桩因具有良好的承载性能逐渐应用于桩基工程与基坑支护工程之中,但目前缺乏运用工程试验系统性研究倾斜桩水平受荷在桩身不同位置处产生变形的案例。为此,进行了软土地区现场倾斜桩水平承载试验,对桩身范围内进行了深层水平位移的量测,并结合ABAQUS有限元模拟结果,研究了倾斜桩在水平荷载下的承载变形及桩间协同变形特性。研究结果表明:负斜桩组合承载性能优于正斜桩组合及双排桩,夹角相同的不同倾斜桩组合在受到相同荷载时承载性能不同;倾斜桩桩身变形与竖直桩相似,不同之处在于倾斜桩桩身下部易产生反弯现象,且荷载越大反弯现象越明显,20d(d为桩径)深度内桩身水平位移易受荷载因素影响;实际工程中可将桩距控制在4d以上,此时桩身受荷对邻近桩变形的影响几乎可以忽略。

人地复合生态系统韧性研究进展及其对海岸带生态系统韧性研究的启示

在全球气候变化与人类高强度开发的双重影响下,人地复合生态系统和受陆海系统交互影响的海岸带地区生态脆弱性更加明显。如何有效把握人地复合生态系统发展动向,合理规划与调控社会经济活动、促进人地关系协调发展一直是可持续发展领域研究的重点课题。韧性作为系统的内在特征,在防范化解灾害风险、维护区域生态安全中发挥着重要作用,是人地复合生态系统可持续发展能力的重要表现。然而,目前关于人地复合生态系统韧性的内涵、评估方法等方面尚未形成统一的范式,韧性的量化评估方法存在较大差异。通过梳理和归纳现有研究成果认为,韧性经历了从工程韧性、生态韧性到演进韧性的转变,其概念及内涵仍在不断拓展与深化;总结对比了基于过程形成性和状态总结性的韧性评估方法发现,将韧性作为过程与结果的综合评估研究仍较为缺乏;在抵抗扰动、维持稳定和协调发展的韧性理念下,生态系统的保护与修复等将是区域可持续发展应用中人地复合生态系统安全的重要保障。根据人地复合生态系统韧性研究进展的分析结果,结合海岸带生态系统韧性研究的现状及不足,认为未来需要在加强海岸带生态系统韧性内涵挖掘、完善海岸带生态系统韧性评价体系、提高海岸带生态系统韧性监测精度、促进学科融合推动海岸带生态系统韧性有效修复实践等方面深入研究。

RHDPE/RHES复合材料的组织结构及增韧机理研究

以回收高密度聚乙烯(RHDPE)为基体、自制的复合改性剂HES为增韧剂,采用熔融共混的方式制备了RHDPE/RHES复合材料(简称RPES),研究了RPES的结晶形态、力学性能及熔体流动性,并探究了其增韧机理。结果表明:HES中RHDPE为连续相,橡胶为分散相,体系整体呈现“海岛”结构,分散相呈现“胞状”结构;随着橡胶含量的增加,RPES结晶越来越细化,晶粒尺寸逐渐减小;冲击强度逐渐增大,拉伸屈服强度和弯曲弹性模量有所下降,RPES熔体流动速率(MFR)逐渐减小。当橡胶含量为8%时,RPES的冲击强度达到45.24kJ/m^(2),是纯RHDPE的9.75倍,拉伸屈服强度和弯曲弹性模量保持率分别为83.24%和64.78%。RHDPE/橡胶试样缺口冲击断裂主要由银纹-空化损伤机理引起的,而PRES试样缺口冲击断裂主要是由银纹-剪切带屈服形变损伤机理引起的。

装配式地连墙接缝变形特性研究

为了研究接缝对装配式地连墙变形特性的影响并采取合理的改进措施,采用现场试验的方法将局部现浇地连墙替换为装配式地连墙,并对其实测的变形数据进行了对比分析;在实测数据分析的基础上,通过PLAXIS2D有限元软件模拟分析了不同深度横向接缝对装配式地连墙变形特性的影响规律;通过PLAXIS3D有限元软件对比了现浇墙与装配式地连墙水平方向及竖直方向变形形态,分析了竖向接缝对装配式地连墙变形特性的影响规律;最后,针对实测数据显示出的变形偏大问题,提出了改变冠梁刚度、围檩刚度、墙幅宽度、支撑位置4种改进措施,并通过PLAXIS3D有限元软件进行了验证。结果表明:装配式地连墙的接缝对墙体的刚度存在弱化作用,增大了其变形程度;位于坑底以上的横向接头失效时,墙体水平位移会显著增大,位于坑底以下的横向接头失效时,不会引起墙体水平位移的显著增大;竖向接头会显著减小装配式墙体的整体刚度,使其协同变形能力变差,变形更加难以控制;适当调节支撑位置可有效缓解墙幅间的错动和减小墙体变形。

基于超硬材料行业产教融合共同体的人才培养模式创新与实践

以材料工程技术专业(超硬材料方向)为例,在超硬材料行业产教融合共同体成立的背景下,对人才培养模式从培养目标到教学评价的全过程创新进行研究与实践。结合企业发展需要,将超硬材料及制品的研发与制备作为了材料工程技术专业的核心发展方向。

微相分离型聚丙烯热塑性弹性体的力学性能

为了制备相畴尺寸均匀、细小,形态结构易控,力学性能稳定的聚丙烯热塑性弹性体(PTPE),设计出了从聚丙烯(PP)与弹性体的均相体系出发,利用在硫化过程中的能效应使之发生微相分离,能效应和熵效应控制组分相畴的尺寸和形态以制备PTPE的原理和技术,研究了橡/塑比、橡胶配比、PP相对分子质量、引发剂用量、架桥剂用量、反应温度对样品化学结构和力学性能的影响。结果表明,在125℃反应温度下样品配方为:橡塑质量比为70/30、乙丙橡胶与丁苯质量比为80∶20、引发剂用量为2.14份、架桥剂用量为18.2份时,制得试样的综合力学性能最佳,拉伸强度、100%定伸应力、扯断伸长率、撕裂强度、扯断永久变形分别为11.25 MPa、8.78 MPa、384%、58.5 kN/m、78%。

基于基坑支护工程的区段复式配筋预应力管桩抗弯试验及数值模拟

复式配筋预应力混凝土管桩(PRC管桩)作为基坑支护桩使用时,为提高非预应力钢筋的利用效率,提出将区段配置非预应力钢筋的管桩作为基坑支护桩。通过对天津地区80个基坑工程中的支护桩弯矩分布情况统计分析,并对区段复式配筋预应力混凝土管桩(PR-PHC管桩)进行足尺抗弯试验及有限元分析,研究区段配筋的可行性和PR-PHC管桩的抗弯性能。研究表明,单支撑排桩、倾斜桩及悬臂桩的桩身弯矩区间分布具有规律性。PR-PHC管桩区段配置的非预应力筋,可以提高其抗弯极限承载力及其抗弯刚度,并有效改善桩身裂缝的展开情况,构建的数值模型可以较好地反映试验的实际情况。并对PR-PHC管桩在实际应用中可能遇到的不利工况做了影响分析。研究结果表明可以在基坑工程中使用PR-PHC管桩替代PRC管桩,减少钢筋使用量,促进碳减排。

基于“潜力⁃弹性⁃稳定性”模型的温州市生态韧性时空变化及影响因素研究

城市生态韧性为城市应对长期发展积累的内在压力,以及外界不确定性风险的冲击提供了新思路,对城市的可持续发展具有重要意义。基于城市生态学视角,从生态韧性的抵御力、恢复力及适应力三个方面特性,构建基于“潜力⁃弹性⁃稳定性”的生态韧性评价模型,分析了1990—2020年温州市生态韧性时空变化特征,并运用时空地理加权回归模型(GTWR),探究了生态韧性影响因素的时空异质性。结果表明:(1)1990—2020年,温州城市生态韧性指数总体呈现先上升后下降的趋势,潜力、弹性、稳定性呈现出相似的变化趋势,研究后期稳定性的提升使生态韧性的下降得到短暂缓解。(2)温州市东部沿海地区生态韧性较差,西部与北部山地生态韧性较好;低韧性水平区呈现出区域中心韧性水平降低,并且向外围扩张的趋势。(3)温州市城市生态韧性影响因素之间存在显著的时空差异,空间上也存在波动方向与强度的差异,这种差异性集中分布于城市边缘县(区)。研究以期为温州市及沿海同等级城市,提升城市生态韧性、促进区域可持续发展决策提供参考。

紫外线屏蔽PDA/BC/PVB复合透明薄膜的制备及性能

聚乙烯醇缩丁醛(PVB)薄膜制品在包装材料领域得到了广泛应用,然而PVB材料的光降解导致材料的应用价值降低,因此,设计防紫外线PVB复合材料被认为是实现其应用价值的必要条件。以盐酸多巴胺(DA)、细菌纤维素(BC)和PVB为原材料,首先基于DA的氧化自聚合,在BC表面原位沉积聚多巴胺(PDA)对BC改性,得到PDA/BC纳米复合材料,然后通过溶液共混和涂膜工艺将PDA/BC与PVB共混,制备了PDA/BC/PVB复合纳米薄膜,并使用扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见红外分光光度计、万能材料试验机、傅里叶变换红外光谱以及X射线衍射仪研究了PDA/BC的添加量对PDA/BC/PVB复合薄膜结构与性能的影响。SEM表明,当DA的质量分数为0.1%时,反应得到的PDA可均匀覆盖在BC的表面,且制备的PDA/BC/PVB复合薄膜的截面致密;当PDA/BC质量分数小于1%时PDA/BC在PVB中分散均匀。紫外透过率结果表明,当加入质量分数为1%的PDA/BC时,PDA/BC/PVB复合材料在370 nm处紫外屏蔽效率达到98%,复合透明薄膜表现出优异的紫外线阻隔性能,材料的拉伸强度高达61.2 MPa,远高于原始PVB的强度(39.7 MPa)。光学照片显示PDA/BC的加入并未改变材料的透明性。

水资源、水环境、水生态统筹治理研究进展

水资源、水环境和水生态统筹(三水统筹)治理作为习近平新时代中国特色社会主义思想在水治理领域的生动实践,对推动流域水生态环境持续改善、促进美丽河湖保护与建设具有重要指导意义.研究详细综述了以水资源、水环境和水生态为核心的水治理理论的发展基础、制度设计与绩效评估、关键路径与保障机制.最后指出未来“三水统筹”治理研究需解决“谁来统筹”“统筹什么”“怎么统筹”“何时统筹”“何地统筹”等基本问题,即“三水统筹”治理的理论框架须涵盖各项价值目标、制度设计、行为选择和条件环境等;协同主体类型须多样化,涉及政府、企业、公众和社会组织;协同方式基于“整体性”和“共享性”特征;完善水治理的学术脉络、政策实践及绩效评估.

清醒麻醉下颅脑手术新型托盘的设计及应用

目的探讨清醒麻醉下颅脑手术新型托盘的临床应用效果。方法通过便利抽样法选取2021年7月—2022年12月在本手术室进行清醒麻醉下颅脑手术的患者63例,按手术奇偶数日期将患者分为观察组(n=32)和对照组(n=31)。观察组使用新型手术托盘进行手术,对照组使用“门”字形接地式托盘进行手术,比较两组患者术前、术后的焦虑、抑郁程度及术后患者满意度。结果观察组患者术前SAS评分、SDS评分比较差异无统计学意义(P>0.05),术后SAS评分、SDS评分低于对照组,对手术室护理满意度高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论清醒麻醉下颅脑手术新型托盘弥补了“门”字形接地式托盘缺点,满足清醒麻醉下颅脑手术使用需求,值得推广使用。

花岗岩类锂矿床中锂辉石和锂云母共生性的实验模拟研究

锂是一种稀有金属元素,锂辉石和锂云母是最重要的硬岩型锂矿矿石矿物,探究二者的共生性及条件,对揭示锂元素在不同锂矿石矿物中的赋存机制以及花岗岩类锂矿床的形成机制具有重要意义。本文应用热液金刚石压腔开展了锂辉石-锂云母-H_(2)O体系的原位观测结晶实验,10组实验产物均为锂辉石和白云母,锂辉石结晶集中在500~780℃、350~1300MPa的温压条件下,白云母结晶集中在440~710℃、180~1100MPa的温压条件下。结合前人实验得到的锂云母结晶条件(500~650℃、100~450MPa),以及实验产物云母的激光拉曼线扫结果,可以得到以下认识:锂辉石与白云母结晶温压条件具有较高的重叠度,与二者可在伟晶岩中广泛共生的现象一致;锂辉石和锂云母的结晶主要受到压力影响,温度和体系F含量的影响居于次要地位;透锂长石和锂云母形成于相似的温压条件,但体系F含量的高低分别促进锂云母和透锂长石的产出;在富Li体系中,随着压力的降低可以发生白云母到锂云母的转化,指示出自然界中白云母的锂云母边可能形成于熔体或热液结晶过程中,不一定是热液蚀变的结果。

2001-2020年东海区大陆海岸带复合生态系统韧性时空演变

海岸带是自然、社会、经济相互作用频繁的地区,然而,过度开发胁迫海岸带生态环境退化。海岸带复合生态系统韧性研究有利于实现精准有效的生态保护。本文综合多源数据从复合生态系统基底状态、社会经济发展与资源环境禀赋的耦合协调关系、复合生态系统的可持续发展潜力、人类活动对环境的影响范围与强度方面构建评价体系,定量评估2001-2020年东海区大陆海岸带复合生态系统韧性,分析韧性时空演变特征与空间分异的影响因素。结果表明:(1)2001-2020年东海区大陆海岸带复合生态系统韧性呈波动下降趋势,韧性空间异质性显著,具有明显的海陆梯度地带性。(2)林地是维持区域复合生态系统韧性的主体。(3)反映人类活动分布与强度的因素对复合生态系统韧性的影响越来越大。研究为保护、恢复、促进海岸带复合生态系统可持续利用与管理提供了理论支持与实践参考。

基于连续变化检测和分类算法的动态遥感生态指数构建

沿海地区经济社会高速发展,是生态环境变化的焦点区域。然而,沿海地区云雨天气频发,遥感信息获取能力受限,导致遥感生态质量指数(RSEI)评价结果受成像日期变化而波动,可比性较差。针对以上问题,研究利用连续变化检测和分类(CCDC)算法构建时间序列模型,通过合成任意时刻影像、重构遥感生态指数以及改进指数归一化方式,研发了一种动态遥感生态指数(DRSEI),细化了RSEI在区域生态质量监测的时间尺度,并应用于沿海城市宁波生态质量时空变化监测。结果表明:(1)RSEI对时间差异较为敏感,当影像年内成像时间相差逾1个月,RSEI差异可达0.147,这种差异会对长期生态质量动态监测的稳定性和准确性造成影响。(2)基于合成影像的DRSEI平均绝对偏差为0.097,接近成像时间相差半个月的RSEI差异(0.072),误差相对较小,一定程度上减小了真实影像时相差异引起的误差。(3)DRSEI能够表征任意时刻生态质量,通过年际(1986—2019年)和半月际(2019年)DRSEI分析揭示了宁波市生态质量总体下降趋势和时空异质性加剧过程。具体地,1986—2019年宁波市南部和西部森林区域的DRSEI持续上升,而近郊农田快速转化为建成区导致DRSEI不断下降。研究提出的DRSEI能够精确描述区域生态质量变化趋势,准确定位生态质量变化转折点,有望服务海岸带地区的生态质量定期监测与评估工作,支持沿海城市高质量发展与生态环境保护。

深厚软土地区倾斜桩组合支护基坑稳定性研究

倾斜桩组合支护是一种新型基坑支护形式,适用于大面积无内支撑的基坑。本文依托天津市某倾斜桩支护基坑项目,设计6种预制桩支护对比结构,其中4种为倾斜桩组合支护,进行基坑开挖大型现场试验,量测分析周边不同环境下各组合结构支护基坑的变形情况,并运用Plaxis 3D有限元软件进行基坑安全性分析。结果表明:不同形式的倾斜桩组合支护中,内斜直组合桩身位移最小,支护效果最优;基坑周边存在超挖等不利因素时,倾斜桩组合支护的刚架效应、斜撑效应与重力效应决定其依旧能较好地发挥自身稳定作用;软土蠕变对斜桩基坑支护影响亦不容忽视,开挖至坑底时,应及时施工垫层和底板;数值模拟分析发现倾斜桩组合支护基坑安全系数及临界破坏形态受超挖影响小于常规排桩支护,小幅超挖对基坑的稳定性影响较低。

四川甲基卡伟晶岩型稀有金属矿床的地质特征及成矿机制概述

四川甲基卡锂矿床位于松潘-甘孜造山带东南部,是我国已知产量、规模最大的固体锂矿床。甲基卡矿床是花岗伟晶岩型矿床,自内向外依次发育二云母花岗岩、微斜长石型(Ⅰ)、微斜长石-钠长石型(Ⅱ)、钠长石型(Ⅲ)、钠长石-锂辉石型(Ⅳ)、锂-白云母型(Ⅴ)伟晶岩,且二云母花岗岩内发育大量的剥离体。元素地球化学组成上,花岗岩与伟晶岩的稀土、微量元素含量表现出显著的突变关系;各类型伟晶岩中石英和锂辉石内发育的包裹体类型主要有气液两相包裹体、含CO_(2)包裹体、纯CO_(2)包裹体、富子晶包裹体和熔体包裹体。包裹体均一实验表明熔体包裹体的完全均一温度在750~800℃之间,对应的捕获压力为550~700MPa。在花岗岩熔体包裹体均一之前,富水熔体和贫水熔体在同一个体系内共存;石英和锂辉石内含硅酸盐子矿物包裹体与熔体-流体过渡型包裹体明显不同。锂辉石和石英中包裹体的C-H-O同位素测试结果表明成矿流体主要为岩浆水,且其形成演化处于相对密闭的构造环境。全岩Ba-Sr-Nd-Hf同位素组成指示三叠系西康群变沉积岩是花岗岩的重要源岩。全岩Zn和Li同位素则表明在岩浆侵位过程可能发生过显著的不混溶作用。综上,甲基卡矿床形成演化过程中可能经历了岩浆液态不混溶作用。

基于电路理论的浙江省生态保护修复关键区域识别

科学识别生态保护修复关键区域,因地制宜推进生态管治,可为区域生态安全提供保障。以浙江省为研究区,运用InVEST模型、水量平衡方程、修正通用土壤流失方程、层次分析等方法,以生态系统服务重要性、生态敏感性为评价指标提取生态源地;考虑未来土地格局空间变化的可能性,设置多因素驱动因子,利用PLUS模型的LEAS模块计算每种土地利用类型未来增长的潜在变化概率,并结合多项阻力因子构建综合生态阻力面;最终借助可以有效预测生物种群迁移和扩散过程的电路理论识别生态保护修复关键区域。结果表明,1)浙江省生态源地共65个,面积3.49×10^(4)km^(2),占研究区总面积的33.1%,其中最大源地面积为1.84×10^(4)km^(2),最小源地面积为20.1 km^(2)。源地类型以林地为主,主要分布于浙西南和浙西北地区。2)生态阻力面高值区主要分布于浙东北平原、浙中盆地、浙东南沿海建成区以及周围耕地,土壤侵蚀度是各类用地发展的主要驱动因子,研究区整体用地发展受制于自然条件。3)提取147条生态廊道,总长度1906km,平均长度13.0km,累积成本加权距离4869km,平均加权距离33.1km,其中25条高阻廊道和59条低阻廊道是需重点修复、保护的关键廊道,廊道空间异质性特征显著,浙东北地区生态连通性明显较差。4)识别441处生态夹点和90处生态障碍点为需进行生态保护修复的关键节点,面积分别为246、206km^(2),其中杭州、绍兴、金华3市夹点占夹点总面积的64.5%,杭州、绍兴、金华、湖州4市障碍点占障碍点总面积的82.4%。综合研究区地形特征和用地现状,提出分区保护修复建议,以期为浙江省生态管治工作提供参考。