格构技术在高铁隧道拱部防水板切割衬砌混凝土缺陷整治中的应用

[目的]许多与高铁隧道衬砌相关的缺陷随着高铁建成年限的增加逐渐凸显,防水板切割衬砌混凝土是其中较为严重的一种缺陷。为了减少结构扰动、降低对线路运行的影响,需采用新技术对高铁隧道拱部防水板切割衬砌缺陷进行整治。[方法]以我国西南地区某设计速度为200 km/h的高铁双线隧道为案例,对其发生拱部防水板切割衬砌混凝土后可采用的2个整治方案(现浇套拱、格构技术)进行了详细分析,并进行了结构的安全性、经济性对比评估。对格构技术缺陷整治方案的施工组织、工艺流程、防护措施及施工效果进行了重点论述。[结果及结论]与其他方案相比,格构技术整治方案充分利用了既有结构的承载能力,仅在局部区域修复隧道,对既有衬砌结构影响较小,对高铁线路的运营影响也较小。该方案能明显降低结构的主应力,减少结构位移,使缺陷衬砌的承载能力满足设计要求。

富水岩溶地区隧道涌水预测与施工处置技术研究

针对贵州某隧道施工过程中遭遇一处连通地下暗河的大型溶洞引起隧道内大规模涌水的灾害进行研究,结合水文地质情况对涌水量进行预测和分析后,现场先对岩溶水进行初步释压,后采用水泥砂浆分步回填隧道上伏溶腔以封堵岩溶出水口;进一步采用集水管引排岩溶水的方式对剩余地下水进行二次加强处理,同时将集水管与隧道外侧的泄水洞相连,二者构成一套完整的引排水系统的处治手段。采用堵排相结合的原则有效地达到涌水处置目的,确保了隧道的安全施工,可为类似地层的隧道施工提供有益的借鉴。

三维打印模具辅助以问题为基础教学法对住院医师批判性思维能力的影响

目的:探讨三维打印模具辅助以问题为基础教学法(PBL-3DM)对住院医师批判性思维(CT)能力的影响。方法:选取我院专科住院医师37人进行PBL-3DM教学并调研教学前后CT变化。结果:教学前对象CTDI-CV值为(228.38±5.30)分,83.8%对象CT未达正性,24.3%没有CT,7个维度能力均欠佳。教学2周4周和12周后的CTDI-CV逐升为(245.40±5.32)分、(278.29±6.28)分和(326.46±3.37)分,负性CT比例降到27.0%无CT比例为0%;12周时除分析能力和认知成熟度,各维度评分均显著提高(P<0.05)。研究生医师负性比例最高(35.1%),规培医师比例最低(21.6%),培训后改善最明显的是研究生医师,进修医师改善度最低。结论:PBL-3DM教学法有助于提升不同背景住院医师的批判性思维能力。

近接既有隧道爆破激发地震波成分构成及特性研究

为研究新建隧道爆破地震波不同成分对既有隧道结构安全的影响,基于地震学极化偏振原理,结合现场爆破振动监测和ANSYS/LS-DYNA数值模型,分析既有隧道衬砌振动波型的成分构成及特性,探讨既有隧道衬砌动拉应力与P波峰值合振速的关联性。研究结果表明:新建隧道MS1、MS3、MS5、MS7、MS9、MS11和MS13段毫秒延期爆破P、S和R波对既有隧道衬砌质点振动均有贡献,各段别前期均由传播速度最快的P波主导,而后S波和R波相继成为主导波型;地震波传播路径及测振点的位置与波型成分密切相关,新建隧道已开挖和未开挖2个区域所对应的既有隧道质点振动特性存在显著差异,当L/D>1.58(L为距爆源中心的水平距离,D为隧道净距)时,未开挖区域的S波最大幅值超过P波最大幅值,成为后续区段质点振动的主导波型;既有隧道衬砌动拉应力与P波峰值合振速线性相关性较好,安全振速阈值为10.53 cm/s。

缓凝型水泥浆液配合比优化及锚孔浆岩界面特性影响研究

针对预应力锚杆后张法施工中自由段浆液流动性和缓凝效果差的工程难题,提出使用标准型聚羧酸减水剂作为掺加剂以实现水泥浆液缓凝并提高其工作性能,探究其对锚孔浆岩界面特性的影响。采用室内试验、SEM电镜扫描等手段,结合Matlab多目标优化等方法,对掺加减水剂的缓凝型水泥浆液的锚固性能及配合比优化展开研究,得出适用于预应力锚杆自由段的注浆材料及其最优配合比,并与现行规范推荐配合比进行锚孔横断面结石特性对比试验。研究结果表明:1)随着水灰比增大,水泥浆液的流动度和凝结时间增大,体积结石率和抗压强度减小;随着减水剂掺量的增大,水泥浆液的流动度和凝结时间增大,体积结石率减小,减水剂对浆液抗压强度影响较小;2)未掺加减水剂时,浆液结石体致密性随着水灰比的增大而降低,掺加减水剂使得浆液结石体表面局部存在相对较大尺度的孔或孔隙,对宏观结石体强度有一定影响;3)通过Matlab多目标优化方法推荐了缓凝型水泥浆液最优配合比为水灰比0.3,减水剂掺量1.85%,相关性能参数符合规范要求,且流动度与抗压强度较规范推荐配合比分别提升了72.3%和107%;4)浸水围岩会弱化浆岩界面的抗剪强度,因此在锚杆灌浆过程中保证横断面结石率有利于提高浆岩界面的抗剪强度,本文提出的最优配合比浆液抗剪强度优于规范推荐配合比浆液。

新能源专业生物质能课程思政“SEE”教学体系探索

新能源科学与工程专业课程思政体系的建设和完善,对培养有斗志、有担当的新能源专业人才具有引导作用。文章以《生物质能利用原理与技术》课程思政设计为例,分析总结了新能源科学与工程专业课程思政教学过程中缺少体系化的思政元素库、课程内容与思政元素无法有效穿插、课程思政教学评价改进机制缺乏这三个现状。由此提出了生物质能课程思政“SEE”教学体系,建立以构建课程思政为出发点的元素库、创新课程思政教学及引导方式、完善课程思政考核及评价体系这三阶段的课程思政教学体系,从而推动课程思政元素与新能源科学与工程专业课程教学内容有机融合。

高功率激光水平辐照花岗岩致裂成孔特性及成孔能效评价

针对当前硬岩隧道钻爆法施工钻孔速度慢、钻头损耗大的工程难题,使用高功率激光水平辐照硬岩快速成孔替代传统PDC钻头钻孔,开展高功率激光水平辐照花岗岩成孔的可行性试验,分析高功率激光水平辐照花岗岩的致裂成孔特性;通过单轴压缩试验、扫描电子显微镜(SEM-EDS)和X射线衍射仪(XRD)衍射试验分析激光作用前后岩石的力学性能和微观物相演变;综合对比激光射孔与PDC钻头钻孔的破岩速度和比能。研究结果表明:岩石表面在激光持续辐照后形成“类爆炸坑”,产生的熔融物在重力作用下堆积在孔底,吸收了孔底处大部分的激光能量,抑制了孔底岩石的热裂反应;岩石的纵向破坏受重力影响导致上下孔壁熔融物分布不均匀,随着激光持续辐照,岩孔中心将不断向下偏离光斑入射点;经功率为4.5 kW的激光水平辐照10 s后,岩样的单轴抗压强度从63.31 MPa降低至42.36 MPa,其原因是钠长石分解引起岩样中黑云母的质量分数增加;功率为4.5 kW激光射孔的破岩速度较PDC钻头钻孔的破岩速度提高95.03%,比能增加15.3%,证明了高功率激光水平辐照硬岩成孔的有效性。

C型开口聚能管爆破机理与隧道光爆优化效果研究

超欠挖是钻爆法隧道施工的常见问题,与光面爆破效果密切相关。为有效解决隧道掘进超欠挖及常规聚能管不利于光爆层岩体破碎的问题,以优化调节爆轰能量为思路,采用理论分析和数值模拟方法研究C型开口聚能管的裂岩机理。研究结果表明采用C型开口聚能管与采用常规聚能管和常规药包的光面爆破相比具有以下显著优势:1)聚能管开口能显著提高光爆层岩体应力,使光爆层岩体率先损伤,引导岩体充分破碎;2)开口的存在间接增大了聚能方向上的拉应力,裂纹沿聚能方向定向扩展,超欠挖控制效果良好;3)与常规聚能管相比,非聚能方向的岩体应力降低更多,裂纹拓展更少,这更易于保护开挖轮廓线外侧围岩;4)C型开口聚能管可提高周边孔孔距和光爆层厚度,有利于提高光面爆破的效果;C型开口聚能管与常规爆破相比,超挖量降低83%,欠挖量降低68%,半孔率更高且开挖轮廓更平整,并可在一定程度上降低钻孔量和炸药单耗。总体上,C型开口聚能管的应用有利于提高隧道钻爆法施工的效率和质量。

基坑漏水漏砂灾害发展的试验及模拟研究

富水砂层地下工程存在漏水漏砂风险,为施工及结构安全带来极大隐患,因此研究漏水漏砂灾害的发展过程及孕育机制具有重要意义。自主研发侧向结构水砂渗漏装置,开展基坑围护结构的水砂流失试验,分析漏水漏砂量变化及地层变形模式;并基于计算流体力学和离散元分析原理(DEM-CFD),从流场分布、流体能量及流体冲击动能的角度探讨灾害发展机理。研究结果表明:漏水时结构缺陷处流体的冲击动能达到极值,水流击穿薄弱结构,导致砂层流失;漏砂过程分为缓慢发展、迅速发展、趋于稳定3个阶段,缺陷口正上方砂层按水砂流失顺序可分为沉陷区、拓展区和稳定区,流体能量分析定性解释了砂层位移分区的划分;地表V型沉降标志第2阶段开始,此后沉陷区逐渐拓展,顶部轮廓由半圆形成圆弧形,最终稳定后拓展区纵向破坏距离为1.02倍缺陷中心埋深;在实际工程中,为遏制基坑漏水漏砂灾害进一步发展,应加强对缺陷附近地连墙的支撑,及时封堵缺陷并对沉陷区尤其是对地连墙附近土体进行注浆加固。研究成果对基坑工程漏水漏砂灾害的治理具有指导意义。

地震电离层探测技术及其应用研究进展

2017年即将发射的中国电磁监测试验卫星将填补地震电离层立体监测体系中不可或缺的空白区域,也将为天地一体化地震电磁对比校验及圈层耦合机理认识提供重要的科学支撑.针对近期地震电离层立体监测体系发展的需求,本文主要介绍了目前国内用于地震研究的地基及空基电离层探测技术,包括电离层垂测/斜测、甚低频(VLF)电波观测、舒曼谐振观测、GPS及空间卫星电磁等,并总结了各种探测技术在国内外地震应用研究中的进展;最后结合不同探测手段的优势,探讨了地震电磁立体探测系统的构建,并就未来的多手段综合应用发展提出了建议.

暴力游戏中射杀动作和血腥成分对玩家和观看者攻击倾向的影响

通过实验考察游戏中的射杀动作成分和血腥成分对玩家和观看者攻击性行为和攻击性认知的影响。被试为72名男性大学生,选用第三人称45度角的射击类游戏,将游戏中的射杀动作成分和血腥成分进行分离,采用竞争反应时任务范式考察攻击性行为,采用EAST内隐认知范式考察内隐攻击性认知,结果表明:(1)玩家比观看者表现出更强的攻击性,玩家表现出的攻击性行为和攻击性认知均显著强于观看者;(2)视频游戏中的射杀动作成分导致观看者有更高的游戏卷入,血腥成分对被试的攻击性影响强于射杀动作成分,并使被试倾向于将攻击性进行他人归因。

汶川8级地震前电磁扰动与电磁立体监测体系

研究分析了在2008年5月12日四川汶川8.0级地震前出现的地面电磁与电离层中观测到的中、短临电磁异常,其中距离震中最近的郫县台地电阻率显示了2年左右的趋势下降异常,下降幅度7.2%,同时多台电阻率观测在震前1个月左右显示短临突变异常;震前18天地磁垂直分量出现低点位移,分界线两侧的低点时间超过2h;震前3天即5月9日,地磁低点位移、利用GPS反演得到的电离层总电子含量(TEC)、电离层测高仪得到的foF2和电磁卫星监测的离子密度和温度等均观测到局部电磁扰动现象,多数异常幅度超过50%。汶川8.0级地震前各种电磁观测技术记录到的明显异常现象,揭示了电磁学科在地震预报研究领域巨大的潜力,加强天-地一体化的立体电磁监测对地震预报水平的提高是非常必要的。

玉树地震前的电离层异常现象分析

分析了玉树地震前地基电离层探测临界频率、GPS TEC和卫星探测原位等离子体参量等多个参数的扰动变化信息,研究了不同高度异常变化的时空关联性.分析发现,在地震前一天的4月13日,多个电离层参量出现同步扰动异常,电离层临界频率f_0F_2异常相对滑动中值增大40%,异常空间上存在从震中东南向西南漂移的特性;GPS TEC异常增强15TECU(1 TECU=10^(16)m^(-2))左右,分布于震中南部经度15°范围内,且有明显的磁共轭效应;DEME TER观测的原位氧离子密度N_i(O+)4月13日为1—4月中最强的一天,异常分布偏向赤道区,但仅局限在30°—50°左右的经度范围内.综合三个参量的异常特征发现,无论是空间的局地性还是时间上的密切关联均反映这次电离层扰动可能与玉树地震孕育有关.结合其他观测信息,进一步探讨了这次地震孕育过程的地震电离层耦合机理.

华北地区深部地幔剪切波速度结构研究

本文分析了华北地区近50个台站下方800 km深度内的剪切波速度结构.结果发现华北地区不同构造单元之间速度结构差异很大,稳定地块速度随深度稳定增加,构造带内速度结构复杂,而且即使在同一构造单元内,不同区段之间速度结构也明显不同,如太行山构造带,反映了不同构造单元或各区段经历了各自不同的地质演化历史.环渤海地区及相关区域多个台站的速度结构显示,华北东部地区地幔软流层埋深浅、厚度大、速度低,反映了地幔上涌的特点;而在软流层或更深层次的地幔中没有发现埋深或厚度比较统一的高速或低速体,因此可能没有岩石圈或下地壳介质曾经拆沉进入地幔,这为东部岩石圈减薄的动力学机制提供了一定的深部地球物理约束.

华北地区地下介质波速比值(V_P/V_S)研究

文中利用分别独立反演得到的华北地区 16个台的S波和P波速度结构 ,计算了各台站下方分层速度结构各层的波速比值 ,发现在强震区的波速比总体上高于弱震区 ,且地壳中的一些低速层位会出现 >1 8的波速比值 ,而在弱震区或稳定块体内部 ,各层波速比一般都低于正常波速比 1 732 ,平均值甚至 <1 7;在过渡区域 ,如位于盆地边缘或稳定块体边缘的台站 ,其波速比值有高有低 ,一般情况下 >1 732。在此基础上 。

列车动载作用下偏压基坑围护结构的动力响应分析

深圳地铁5号线民治站基坑工程紧邻平南铁路,路堤顶部高于基坑开挖面7～9 m,基坑地连墙切入铁路路堤坡脚2m,不仅承受较大偏压静载,且受列车动载影响。通过现场测试获得列车激振荷载衰减规律,并作为激励作用于动力有限元模型,比对5种工况讨论了列车荷载对基坑围护结构的振动响应。结果表明,实测列车水平加速度大于垂直加速度,并随着水平距离及竖向深度的增大呈非线性衰减。围护结构变形对列车激振作用比较敏感,而内力变化不大。基坑开挖中,紧临铁路侧连续墙和支撑结构振动加速度存在一定的放大效应,而车站结构施做完毕,紧临铁路侧振动加速度变化不大,而远离铁路侧振动幅值有较大增长。基于变形控制标准,提出了列车限速60 km/h的减震控制措施,可供类似工程参考。

汶川8级地震前空间电离层VLF电场异常现象

基于法国DEMETER卫星记录的空间电场频谱资料,提取分析了汶川地震前可能存在的电场异常信息。首先利用轨道的重访特性分析了四川汶川8级地震前震中上空固定纬度点(31°N)的VLF电场信号2年多的正常频谱变化背景,结果显示1～6月各频点变化比较稳定,但在7～10月份各频点谱值扰动比较剧烈,存在整体幅度上升或者下降的现象,因此电场可能存在年周期变化。在背景分析的基础上,收集了2008年4月1日～5月12日震中区上空2000km范围内所有夜间的降轨轨道在北纬31°记录的电场所有频点资料,计算结果显示震前1周内即5月6～10日相对4月份呈现明显的电场能量增强现象,增强幅度达到3σ,频率集中分布在2～6kHz范围内,异常区域的空间统计分布反映该电场增强现象位于震中以南较大范围内。这次异常发生在空间电磁活动平静时期,可能与汶川地震的孕育过程有关。最后讨论了空间地震电场异常的可能形成机理,对地震电离层耦合机理的深入认识还需要地基和空间的联合立体观测来支持。

2005年3月28日苏门答腊8.6级地震前的电离层扰动(英文)

2005年3月28日苏门答腊发生8.6级地震,通过分析处在地磁活动平静期的震前15天的数据,发现3月20、22、23和28日在赤道区域多个参量上出现电离层扰动,如电场和等离子体参量,认为这些电离层扰动可能与本次强震有关.震前电子密度异常有两种形态,一种是在原来的峰值变化区电子密度单调增加,幅度超过1σ,如3月20日和28日的异常;另外一种是改变了原来在赤道区的单峰变化形态,而呈现了双峰值和赤道谷值的变化形态,如3月22日和23日的扰动.分析结果显示,这两种形态的电子密度扰动都分布在一个比较大的范围内,经度上跨越100°,纬度范围30°,显示了比较长的异常持续时间和全球变化特性.VLF频段电场频谱的数据分析表明双峰形态的扰动不是磁共轭效应.同时低频电场扰动相对电子密度而言集中在一个相对小范围内,当N_e单调上升时,电场扰动却只出现在离震中最近的轨道上.分析认为震源产生的电场信号直接传播进入电离层是非常困难的,但是它可以通过岩石层-大气层-电离层圈层耦合机制造成电离层扰动.结合离子成分及其变化形态的分析,震前氧离子变化形态与氢、氦离子的形态相反,这与其他地震前的电离层异常扰动形态是类似的.综合分析认为,对于与地震相关的电离层异常的识别需要结合多个观测参量的联合分析.

山东地区多台波速比研究

文中从多台计算波速比方法的原理入手，对不同公式计算的波速比差异进行了深入分析，认为在原理一致的条件下，波速比差异主要与拟合过程中自变量的选取及2组数据的相关系数有关。利用2002年1月至2005年7月山东省境内及江苏省北部共52个数字及模拟台站的地方震P波和S波到时资料，选取有4个以上记录台站的地震。整个研究区域的平均波速比为1．716，反映了这个地区的波速比相对于华北其他地区偏高。将研究区域划分为1°×2°的单元，并剔除距离震中过远的台站，以保证区域特征能得到反映。通过对比不同单元的平均波速比发现，34°-37°，115°～119°的平均波速比明显高于其他单元，而它们正好分布在郯庐断裂的两侧，应该与该地区上地壳的岩石性质及震源深度分布范围较宽导致的平均效应有关。

远震前的地电场潮汐波异常

分析了5次远强震前河北省昌黎台、兴济台记录到的电场异常,发现该异常主要集中在震前2个月左右的时段内,具有很好的短临预报意义.震前电场呈现不同的异常特征,但与固体地球潮汐波变化关系密切,如半日、半月等潮汐波周期信号增强,引起电场变化幅度增大;或本该正常记录到的潮汐变化幅度突然减小或消失;以及高频信号增多并伴有跃变现象.分析异常产生机理认为,强震前的这种异常现象是震源区临震孕育过程中岩石弱化产生的电场异常,经自由空间或地壳传播到达地电台站后,与台站记录的电场潮汐波相叠加产生潮汐波增强或减弱现象.高频异常可能与台站下方岩石孔隙度、渗透率等介质性质的改变有关,反映了强震的远场动态效应.