BOTDR应变监测技术应用在大型基础工程健康诊断中的可行性研究

基础工程如地下隧道、高架桥、跨江大桥、江河堤防等构筑物具有规模大、工程环境差异性大、实时动态监控和监测精度要求高等特点,因此常规的一些点式监测手段已不能满足大型基础工程健康诊断的监测要求。布里渊散射光时域反射测量技术(BOTDR)是一项新型光电监测技术,它利用布里渊散射光的光谱技术和光时域测量技术,可对沿光纤的轴向应变进行分布式监测。由于BOTDR这一独特功能,它已开始被应用于一些基础工程如隧道、堤防和滑坡工程等的监测。根据作者的实验研究和实际工程的应用,对这一技术应用于大型基础工程健康诊断中的可行性进行了系统分析;并运用已有的研究成果,详细阐述这一技术在实际应用中的相关课题,包括光纤铺设方法、光纤保护、距离分解度、温度和湿度影响、光纤疲劳效应、变形计算和智能监控系统等。研究成果表明,BOTDR技术十分适用于大型基础工程的健康诊断。

纤维石灰土工程性质的试验研究

为了解决石灰改良引发的填筑土脆性破坏的问题,本文提出了将分散的聚丙烯纤维丝掺入到石灰土中的设想,并对不同纤维和石灰掺量的6组土样分别进行了无侧限抗压试验、剪切试验、膨胀率试验和收缩试验。试验结果表明,纤维的掺入不仅提高了石灰土的强度,而且还增强了石灰土的塑性,使其破坏形式从脆性破坏转变为塑性破坏。此外,在胀缩性方面,纤维的掺入减小了石灰土的膨胀性,但增加了收缩性。研究表明,纤维的强抗拉性是导致石灰土工程性质改变的主要因素。因此,纤维和石灰的混合掺入可以为填筑土工程性质的改良提供一个更加有效的方法。

国外城市垃圾填埋场岩土工程研究的最新进展

介绍了国外在垃圾填埋场衬垫层、覆盖系统 (帽子 )。

中国东南部地区城市垃圾填埋场的环境岩土工程问题及其对策(英文)

东南部是中国经济最发达和人口密度最高的地区之一,因此城市垃圾堆放和处理已成为日益迫切的社会问题。对于一个发展中的国家,卫生填埋是城市垃圾处置的主要途径。本文首先回顾了中国城市垃圾卫生填埋处理的4个阶段;对比了城市垃圾卫生填埋、焚烧、堆肥3种处理方法的费用;提供了中国东南部地区城市垃圾的组成、增长和处理的相关数据;根据垃圾填埋场的地貌特征、地质环境和地质结构,对我国东南部地区城市垃圾卫生填埋场进行了分类,即丘陵型、平原型、滨海或河滨型和矿山型4类,并对这4类垃圾卫生填埋场的主要环境岩土工程问题进行了分析和探讨,最后对这些问题提出了相应的对策和今后的工作内容。

南京石膏矿特大突水灾害机理研究

发生于2006年9月11日的南京石膏矿特大突水灾害不仅改变了矿区及外围的地下水流场,并引发了矿区地面沉降变形,对地表附属物产生了一定的破坏作用,造成了包括矿山关闭在内的巨大财产损失。南京石膏矿涉及典型的深部矿山地质工程问题,影响地下开采稳定、矿山灾害和环境问题的主要因素是矿体及围岩的岩性结构及岩体结构构造,特别是断裂构造及其影响带裂隙发育情况、富水性、导水率。围岩的岩溶强烈富水带的存在是矿坑突水的直接水源;矿体的软岩特性、矿山开采扰动使采场周围的应力场重新分布、开采对断裂构造及裂隙带等结构体的活化作用都加剧了突水灾害的发生。

基于GIS的可视化土质边坡稳定性分析系统研究

结合GIS空间数据分析能力与极限平衡法开发了可视化的土质边坡稳定性分析系统GiSlope,介绍了边坡几何模型、外荷载与加筋结构模型、滑动面及地下水位线模型等分析模型的可视化建立过程,阐述了计算分析的设定、任意形状滑动面土条条分方法以及计算参数的确定方法。通过对几个典型实例的分析与国内外商业软件计算结果的对比,验证了系统计算的正确性和可靠性。

关于环境岩土工程

回顾了环境岩土工程的发展历史 ,讨论了其定义、与传统岩土工程的区别以及研究内涵 ,介绍了国际上的发展现状和活动 ,指出了我国在这一领域中的差距 ,最后列出了环境岩土工程的一些重要课题。

聚丙烯纤维加固软土的试验研究

为了研究聚丙烯纤维加固软土的效果和机制,改善石灰土和水泥土的脆性破坏形式。在试验中将纤维按质量百分比为0.05%,0.15%和0.25%的掺量分别掺入到素土、石灰土和水泥土中,按不同的配比配制了20组试样,进行了无侧限抗压强度试验。试验结果显示:纤维的加入能在小范围内提高素土的无侧限抗压强度,并且强度值随纤维掺量的增加而增加;而在石灰土和水泥土中只要掺入少量的纤维就能使无侧限抗压强度值得到极大的提高,增加了石灰土和水泥土的抗拉强度,改善了它们的脆性破坏形式,并使其水稳性得到改善。

STW型生态土壤稳定剂改性膨胀土水理性质试验研究

坡面冲刷是膨胀土边坡常见的坡面失稳形式之一,坡面防护对膨胀土边坡的稳定十分重要。对自主研发的STW型生态土壤稳定剂改性膨胀土的水稳性、浸水强度、抗冲刷性等水理性质进行了试验研究,利用扫描电镜方法初步分析了其改性机理;开展了现场试验对STW型生态土壤稳定剂在膨胀土边坡坡面防护中的应用进行了可行性研究。试验结果表明:STW型生态土壤稳定剂改性膨胀土的水稳性和浸水强度得到了显著提高,抗冲刷性能得到了明显增强;减少了水土流失,促进了表层固化,提高了坡面稳定的防护效果。

STW型生态土壤稳定剂改性土强度试验研究

对STW型生态土壤稳定剂改性重塑土在不同掺量、不同制备方法及不同养护条件下的强度变化进行了试验研究。试验结果表明:STW型生态土壤稳定剂对重塑土无侧限抗压强度具有明显的增强效果,并与试样的制备方法、稳定剂掺量及养护条件有关;5%的掺入量改性效果最佳;在室温下养护72小时其强度提高幅度最大。同时,还对STW型生态土壤稳定剂土质改性机理进行了分析。

STW型生态土壤稳定剂用于防风固沙试验研究

利用自主研发的STW型生态土壤稳定剂,试验研究了其用于防风固沙的力学性能和抗风蚀性能,利用超微型贯入仪和自制的模拟吹风装置对改性沙土的强度和抗风蚀性能进行了试验分析。试验结果表明:STW型生态土壤稳定剂改性沙土的强度有了明显提高,具有较好的抗风蚀效果和一定的保水性能,稳定剂的使用浓度以5%为宜。

论青藏铁路修筑中的冻土环境保护问题

本文通过研究已建青藏公路修筑过程中寒区冻土环境和生态环境的破坏特征 ,分析总结了寒区环境破坏对公路工程的影响。青藏公路工程修建活动极大地改变了冻土环境 ,使得多年冻土退化 ,上限加深 ,诱发了一系列冻胀、融沉、热融滑塌等冻融灾害 ,使得生态环境原本就很脆弱的寒区环境更加恶化 ,如植被退化、荒漠化等 ,同时 ,冻土环境的破坏也使得工程环境恶化 ,直接影响青藏公路正常交通运输。因此 ,在即将进行的青藏铁路修筑工程中 ,必须深入研究其对冻土环境的影响 ,对冻土环境问题和环境保护应予以足够的重视。

利用WebGIS建立城市地下管线管理系统

基于传统地理信息系统技术的地下管线管理系统一般是单机版或基于C S网络模式运行的,往往会造成重复建设和资源浪费,不利于资源的共享。WebGIS是一种基于Internet Intranet技术的地理信息系统,既满足了管理的需要,又使已有的资源在最大范围内得到共享。本文简单介绍了WebGIS的原理和特点,结合实例着重阐述了应用该技术建立应用系统的方法,并讨论了如何在MapXtreme平台上开发和建立地下管线管理系统。

土体结构系统层次划分及其意义

土体结构系统研究是一项综合性、跨学科、具有重要理论和实践意义的基础性工作,它在尺度上涵盖了从宏观土区到微观粒子的整个土体系统。本文依据土体性质随尺度变化的原则,将土体结构系统从宏观到微观划分为7个层次,对每个层次的含义、研究内容和研究方法作了阐述。在分析了土体结构系统层次划分的意义后,进一步介绍了土体结构系统研究中面临的几个重要课题。土体结构系统的层次划分厘清了土体工程性质研究中的一些模糊认识,使土力学和工程地质学紧密结合在一起,为全面系统地研究土体结构系统打下了坚实基础。

论土体结构各层次的功能及其相互关系

土体广泛分布于地球的表层,是一个十分复杂的自然体。本文在论述了土体7个结构层次功能的基础上,从系统科学的角度阐述了各层次之间的辩证关系,包括低层次是高层次结构的基础;高层次对低层次结构的影响;层次间的协同作用;层次间交错、重叠与演变等。在与土体相关的研究工作和工程实践中,将土体作为一个系统进行合理的层次划分和分析,有助于复杂问题的简化,从而全面正确地掌握土体的工程性质及其形成机理。

江都市垃圾卫生填埋场环境影响分析

从江都垃圾填埋场所处的地理环境及地质背景论述了其适宜性,分析了填埋场运行管理中存在的问题及其对环境的影响。阐述了垃圾的物质组成和化学成份及垃圾填埋场污染物的产生机理。详细论述了江都垃圾填埋场对地表水和地下水的污染现状,得出了近填埋场潜水中重金属元素A s、Hg、Cd、Pb、C r严重超标的结论。

软土大变形固结计算中参数识别的遗传算法

含水量很高的饱和软土在外荷载作用下沉降很大,小变形分析误差太大,必须通过大变形非线性固结计算来模拟。遗传算法是一种全局优化和搜索的仿生算法。近年来随着工程领域中复杂的大规模非线性系统的出现,遗传算法日益得到青睐,目前已经广泛应用到各个领域中。本文对遗传算法做了改进,主要体现在杂交算子的选取和轮盘赌模型的模拟退火拉伸,并将其用于饱和软土的大变形固结分析,解决其中的关键参数识别问题。研究表明该方法是行之有效的,值得进一步研究探索。

纤维加筋土中单根纤维的拉拔试验及临界加筋长度的确定

纤维加筋土物理力学性质主要受纤维与土界面之间作用力大小的控制,了解界面的微观力学行为对研究纤维加筋土的机制及工程应用具有重要意义。首先,利用自行设计的纤维拉拔试验装置,对不同含水率和不同干密度的土样进行了单根纤维的拉拔试验,测试并计算了单根纤维与土接触面之间的剪切强度和残余剪切强度,分析了含水率和干密度大小对它的影响。结果表明,设计的试验装置和试验方法能较好地进行单根纤维的拉拔试验,具有较高的准确性和精度。获得了纤维加筋土中界面剪切强度和残余强度与土样含水率和干密度之间的定量关系;分析拉力-位移曲线表明,加筋土中纤维的拉拔特性取决于筋土界面的力学行为,曲线的形状受含水率和干密度的影响不明显。最后,利用测得的筋土界面强度导出了纤维加筋的临界长度。

边坡高填方路基下伏多层采空区稳定性数值模拟评价

运用快速拉格朗算法分析了多层采空区路基在未处理、注浆处理和注浆处理路基加筋拼接3种工况下路基采空区受力变形和稳定特征。分析结果表明高填方路基在自重荷载和车辆荷载下打破原有采空区平衡状态,注浆加固处理后采空区应力重分布出现新的平衡,但在填方交界区域出现一定的剪应变增量集中,采取加筋处理后剪应力增量下移,路基整体性和变形协调性显著提高。