银西高铁黄土含水层隧道群井降水模拟研究

研究目的:银西高铁上阁村隧道穿越董志塬黄土含水层施工中出现的渗涌水,受地下水渗流影响,引起了洞身黄土含水率增加、围岩自稳性变差等问题。为解决上阁村富水黄土隧道施工难题,论文首先分析了上阁村隧道黄土含水层分布特征,其次介绍了地表降水施工辅助措施及其效果,最后应用MIDAS/GTS建立隧道工程群井降水模型,实现了不同流量以及渗透系数工况下的隧道开挖渗流模拟计算。研究结论:(1)上阁村隧道长大段落通过软塑黄土含水层,通过地表降水梳干隧道洞身范围内地下水,提高了隧道洞身黄土围岩稳定性,确保了隧道施工的安全和进度;(2)不同单井流量(80 m^(3)/d、90 m^(3)/d、100 m^(3)/d)的群井数值模拟结果表明,地下水位降深在短时间内达到了设计要求,验证了降水设计参数及效果;(3)本研究可为黄土等低渗透岩体富水隧道工程施工处置及设计提供依据。

反射波法隧道超前地质预报地震波走时模拟研究

隧道施工安全常常由于复杂的地质情况面临着巨大的挑战,反射波法地震勘探具有探测深度大、抗干扰能力强等优点,是确保隧道施工安全的重要超前地质预报手段。反射地震波走时计算与地震数据处理中的纵横波分离、速度建模、偏移成像等多个步骤息息相关,直接影响着隧道地质预报的结果。本文将仿照反射波法隧道超前地质预报的实际施工区域进行速度建模,以求解程函方程为基础,结合快速推进法(FMM)中的迎风有限差分方法以及窄带扩展技术实现针对隧道模型的初至地震波走时模拟。并通过对隧道模型中反射界面位置信息的提取,构建反射波初始窄带以及结合窄带扩展技术实现针对隧道模型反射波走时的计算。通过数值分析以及复杂隧道模型计算表明,文中给出的反射波法隧道超前地质预报地震波走时模拟具有良好的计算精度以及较强的适应能力。

深部极高地应力花岗岩隧道岩爆破坏特征及成因机理研究

深部极高地应力花岗岩隧道施工过程中,岩爆灾害异常突出,硬岩岩爆不同程度地造成岩体片状剥落、棱板状破裂、岩块抛掷及强烈弹射等。为了揭示花岗岩隧道岩爆成因机制,综合地质调绘、监控量测、岩爆实录统计、室内岩石力学试验、微观分析和数值模拟分析等方法对隧道高地应力及岩爆的形成、破坏特征及影响因素进行探讨分析。根据现场岩爆实录统计分析,花岗岩隧道岩爆破坏特征复杂多样,发生时间集中,高水平构造应力使靠近雅鲁藏布江河谷一侧岩爆烈度显著增大,大埋深高自重应力导致岩爆主要分布在隧道掌子面和拱顶。基于钻孔实测地应力数据和初始地应力场反演分析,发现花岗岩隧道地应力场由构造应力和自重应力共同主导,隧道沿线82.0%的区段处于高到极高地应力状态,为岩爆的发生提供内动力地质条件。室内岩石力学试验表明二长花岗岩和花岗闪长岩均具有中等岩爆倾向性,厚层状、强度大、刚度高、完整性好的岩体为岩爆提供充足的物源条件。受控于雅鲁藏布江缝合带地质构造作用以及新生代岩浆活动作用影响,花岗岩隧道呈现高地温特征,地温梯度为5.5℃/100 m,最高实测地温达到89.6℃,高温热力耦合作用加速岩爆发生并提高岩爆危险性等级。隧道施工工艺会改变围岩应力重分布,影响围岩的应力集中,造成一定的尺寸效应,影响岩爆发生的烈度等级、时间和空间分布。

红层地区高铁路堑基底上拱等级预测研究

轨面平顺性是高速铁路安全运行的重要保证。近年来,四川红层部分高速铁路(客运专线)出现路基上拱病害,致使轨面不平顺并影响高铁正常运营。对于高速铁路无砟轨道线路,基底上拱整治十分困难,如能在铺轨前进行上拱预测,就可采取相应措施以减缓路基上拱,因此高铁路基上拱预测研究势在必行。以成渝客运专线为研究对象,在综合分析路基上拱主要影响因素的基础上,选取路基中心开挖深度、岩层倾角、砂泥岩互层关系、泥岩饱和单轴抗压强度、泥岩膨胀性5个评价指标,采用熵权法确定各指标权重,运用功效系数法建立高铁红层路基上拱等级预测模型。将该模型应用于成渝客专和沪渝蓉高铁建设前期主要上拱段及上拱等级预测,验证了该模型的可行性与实用性。

路堑特征对高铁红层泥岩基底蠕变上拱特性影响研究

轨面的平顺性是高速铁路(客运专线)正常运营的关键保障。近年来,红层泥岩地区深挖路堑基底持续上拱病害已导致轨面显著不平顺,严重影响高速铁路正常运营。本文以成(都)渝(重庆)客运专线内江北站为研究对象,统计沿线上拱监测数据,分析路堑中心开挖深度与路基基底上拱量值的对应关系,得出开挖卸荷是导致高铁基底上拱的重要原因。分析成渝客运专线上拱段路堑特征,将深挖路堑分为双侧对称型、双侧不对称型和单侧型。通过室内侧限单轴压缩蠕变试验获得砂、泥岩蠕变曲线,采用Burgers模型对曲线进行参数识别,用Flac3D模拟内江北站深挖路堑基底上拱特性,对比分析上拱位移与侧压力系数的模拟值与实测值,验证模型的可行性。在此基础上,模拟分析3种堑型基底上拱特性,得到最不利堑型。最后以最不利堑型为例,研究不同开挖宽深比、不同堑坡坡度下的基底泥岩上拱特性,得到最不利宽深比和坡角。研究结果可为高速铁路红层泥岩的路堑设计提供参考。

探索小儿腕带佩戴依从性影响因素及腕带改良应用效果

目的:探究影响小儿腕带佩戴依从性的因素并分析腕带改良方法的应用效果。方法:选取2020年6月至2021年6月本院收治患儿206例,按照随机数字表法分为研究组与对照组,各103例。结果:研究组患儿住院当天、第3天及出院时的腕带佩戴依从率均高于对照组(P<0.05)。二元Logistic回归分析显示,年龄>12个月、腕带周长>12cm及使用改良腕带为小儿腕带佩戴依从性的保护因素(P<0.05)。结论:患儿的年龄、腕带周长及腕带类型为小儿腕带佩戴依从性的主要影响因素。

赣北彭山还原性S型花岗岩成因及其对Sn富集的启示:来自锆石微量元素的证据

彭山锡多金属矿集区成矿区划位于长江中下游成矿带与江南钨多金属成矿带的过渡部位。以前研究认为与锡大规模成矿有关的花岗岩通常为高分异的过铝质岩浆,但是关于Sn在还原性岩浆中与矿物相的分配和迁移的氧逸度阈值犹未可知,锡与钨在赣北地区成矿的分带分区(解耦)究竟是受岩浆源区特征的控制还是为氧逸度所制约,目前尚不清楚。本文对区内花岗岩岩石成因、锡的来源、岩浆演化早期的氧化还原条件,及其对锡在岩浆中的分配、萃取和迁移的控制过程开展了研究,即对彭山岩体进行了精细的锆石原位微区分析测试。结果显示,锆石P含量普遍较高,结合P(∑REE+Y)拟合的3条趋势线的斜率分别为0.91、0.85和0.81,与S型花岗岩(∑REE+Y)<1.15×P演变规律相符。在Eu/Eu^(*)Yb N/Gd N关系图解中未显示出与Ti分离曲线的同步协变关系,相反,各组岩石均显示为负相关关系,说明3组锆石Eu/Eu^(*)的比值受榍石与斜长石的共结晶的影响较为有限。依据Hf Ce^(4+)/Ce^(3+)zircon和Ti Ce^(4+)/Ce^(3+)zircon关系图,白云母花岗岩数据区域均位于趋势线末端,与黑云母二长花岗岩和花岗斑岩相比,显示出更低的氧逸度特点。Eu/Eu^(*)与Ce^(4+)/Ce^(3+)zircon比值在各岩石单元中所表现出的还原程度是相耦合的,即组成彭山岩体的3个岩石单元——成矿后花岗斑岩岩脉、黑云母二长花岗岩岩基和白云母花岗岩成矿岩株,其锆石Eu异常(Eu/Eu^(*))和Ce^(4+)与Ce^(3+)比值(Ce^(4+)/Ce^(3+)zircon)呈逐渐递减趋势。双桥山群中1.5~1.3 Ga砂泥质沉积岩与细碧角斑岩系组成的海相古火山喷发沉积建造,可能提供了本区Sn的初始来源。白云母花岗岩成矿岩株的氧逸度显著低于大湖塘石门寺矿床的花岗岩,锆石微量元素揭示了富锡岩浆演化比富钨岩浆具有更低的氧逸度。

基于PSB钢筋的高强度锚杆精细分区抗浮及受力分析

随着建筑物地下室的埋深增加、地下水位升高以及极端恶劣天气的影响,对抗浮锚杆的性能提出了更高的要求,传统抗浮锚杆的局限性日益明显。为了解决建筑物因不同区域结构自重和地下室底板埋深差异带来的抗浮难题,本文通过精细分区抗浮设计,采用精轧螺纹钢筋代替普通钢筋的高强度扩大头抗浮锚杆解决了抗浮问题,其单根抗浮锚杆的抗拔承载力为560 kN,在最大试验荷载840 kN作用下锚头最大位移仅为5.25~9.97 mm,平均值为7.91 mm,卸荷后回弹率为18.09%~46.26%,未出现破坏,展现了优越的性能。高强度扩大头抗浮锚杆存在3种类型的应力-应变模式,(压密)-预应力抵消-扩大头端压是抗浮锚杆的理想应力-应变模式,其在1120 kN荷载作用下仍能保持正常维持收敛,且抗拔承载力为560 kN时仅处于预应力抵消阶段,仍具有很大的承载潜力。

土木工程专业来华留学生培养的经验与建议

随着“一带一路”倡议持续推进,其共建国家大量土木工程项目的投入修建对国际化人才的需求与日俱增,中国逐渐成为外国留学生心中的热门留学国度。西部地区高校因其地区优势,近年来接收共建“一带一路”国家来华留学生人数稳步上升。以西部某高校土木工程学院为例,通过回顾土木工程学院来华留学生的招生历史,讨论来华留学生培养模式现状,分析留学生招生与培养存在的问题,并探索解决当前问题的办法和途径,以期为西部地区高校招收和培养来华留学生带来有益探索并提供事实论据。

阿立哌唑对男性首发精神分裂症患者性激素、心肌酶谱及勃起功能的影响

目的分析阿立哌唑对男性首发精神分裂症(SCH)患者性激素、心肌酶谱及勃起功能的影响。方法回顾性收集2023年1月至2024年1月秦皇岛市九龙山医院收治的120例男性首发SCH患者的临床资料。根据治疗方法不同分为利培酮组(n=60)、阿立哌唑组(n=60)。利培酮组患者口服利培酮,初始给药量1 mg/d,1~2周给药剂量逐渐增加至6 mg/d,1次/d。阿立哌唑组患者口服阿立哌唑,初始给药量5 mg/d,治疗2~3周剂量增加至30 mg/d,1次/d。比较两组疗效,对比两组治疗前和治疗2个月后空腹血糖、总胆固醇、甘油三酯、性激素(睾酮、雌二醇、黄体生成素)、心肌酶[肌酸激酶(CK)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)、乳酸脱氢酶(LDH)]变化、国际勃起功能指数-5问卷(IIEF-5)评分变化,比较两组药物不良反应发生情况。结果治疗2个月后,两组睾酮、雌二醇、黄体生成素水平均较治疗前明显升高,阿立哌唑组的睾酮、雌二醇、黄体生成素水平分别为(4.89±0.47)ng/mL、(36.27±3.74)ng/mL、(6.21±0.68)mU/mL,均明显高于利培酮组[(4.05±0.41)ng/mL、(32.22±3.36)ng/mL、(5.11±0.52)mU/mL],差异均有统计学意义(P<0.05)。治疗2个月后,两组CK、CK-MB、LDH水平均较治疗前明显降低,阿立哌唑组CK、CK-MB、LDH水平分别为(111.34±11.23)、(19.24±1.95)、(147.66±15.24)U/L,均明显高于利培酮组[(101.22±10.56)、(16.32±1.85)、(121.85±13.26)U/L],差异均有统计学意义(P<0.05)。治疗2个月后,利培酮组的性信心、性驱动、性高潮满意度、性唤起、阴茎勃起能力评分均较治疗前明显降低,阿立哌唑组性信心、性驱动、性高潮满意度、性唤起、阴茎勃起能力评分分别为(3.75±0.38)、(3.93±0.39)、(3.85±0.38)、(4.08±0.41)、(3.97±0.40)分,均明显高于利培酮组[(2.29±0.22)、(2.41±0.25)、(2.07±0.19)、(2.71±0.28)、(2.20±0.22)分],差异均有统计学意义(P<0.05)。结论阿立哌唑对男性首发SCH患者疗效明确,有效调节患者性激素水平,减轻心肌损伤、勃起功能障碍等。

山区铁路隧道底鼓变形评价方法研究

研究目的:山区铁路隧道底鼓变形是近年来高速铁路运营阶段的一种常见病害,由于其变形机理复杂,目前尚无具体可靠的评价方法,本文通过总结10座隧道底鼓案例,对铁路隧道底鼓工程特征、变形机理、致灾因子进行系统研究,提出更符合工程实际的定量分级方法。研究结论:(1)基于工程案例统计分析,提出了铁路隧道底鼓为类似“两端固定的板梁受力后向临空面弯曲”的蠕变变形机理;(2)提出了基于隧道开挖跨度、最大初始地应力、岩层层厚、岩层倾角、岩石单轴饱和抗压强度五项指标的定性判识方法;(3)建立了基于岩石强度应力比R/σ_(max)和岩层层厚h两项关键指标的铁路隧道底鼓等级划分标准;(4)本研究成果适用于山区铁路隧道勘察、施工、运营三阶段隧道底鼓变形分级分段评价,具有很好的推广应用前景。

资源勘查工程地质综合实习教学体系探索与构建——以西南交通大学为例

地质综合实习是资源勘查工程专业重要的实践教学环节,有利于学生巩固专业核心知识,并培养理论与实践结合的思维方式,可对后续就业、读研深造奠定扎实的基础。以绿色能源的勘探开发为目标,探索资源勘查工程专业地质综合实习的教学体系建设。以地热资源为核心,探索构建地热地质成因、地热资源量估算、地热开发模拟、地热利用工艺为主线的一体化实践教学体系,对教学目标与思路、实习基地建设、教学内容设计、实习实施过程、课程思政、教学考核进行了详细论述,最后提出了教学改进的思考。实践表明,资源勘查工程专业地质综合实习取得了良好的教学效果。

西南山区高速铁路主要工程地质问题研究

高速铁路具有沉降控制要求严格、速度快、运营安全舒适的特点,但西南山区地形高差显著、板块活动强烈、构造岩性复杂、气候极端恶劣,其特殊复杂的地质环境孕育了危岩落石、采空区、高地应力、基底上拱、巨型岩溶、隧道涌水突泥、非煤有害气体、隧道运营地质灾害等众多工程地质问题,制约着高速铁路向西南山区的延伸。本文对西南山区建成或在建的8条高速铁路干线主要工程地质问题的经验进行了总结,系统梳理了尚未解决或亟待优化的难点或痛点,分析了各类问题存在的原因,探寻了解决方案和研究思路,以期为广大高速铁路工程技术人员提供创新发展的方向。

考虑岩块定向性的汶马高速公路千枚岩堆积体渗透特性试验研究

汶马高速沿线千枚岩堆积体广泛发育,考虑到千枚岩具有明显的扁平状几何特征,其在堆积体中的空间分布大多具备一定程度的定向性,导致千枚岩堆积体的渗透特性与均质堆积体存在差异。将扁平状岩块的最大面积岩面与水平面的夹角定义为岩块定向角,将堆积体中具有定向性岩块的质量占岩块总质量的比率定义为岩块定向率,采用自制的大尺度渗透仪分别研究了定向角和定向率对千枚岩堆积体渗透特性的影响。试验结果表明:随着定向角的增大,其渗透系数增大,临界水力梯度减小,而破坏水力梯度呈现“减小—增大—缓慢减小”的阶段性演化趋势;随着定向率的增大,其渗透系数增大,临界、破坏水力梯度均减小。研究成果可为千枚岩堆积体的渗透变形研究及水力特性评价提供参考。

西南山区某隧道地应力特征及岩爆危险性评价

研究目的:西南山区花岗岩隧道地处雅鲁藏布江缝合带地区,地质条件极其复杂,区域地质构造作用强烈,隧道建设中面临的高地应力及岩爆灾害风险异常显著。根据隧址区地质资料,结合附近工程区的地应力测试数据,通过COMSOL建立隧道数值计算模型,采用边界荷载调整法反演分析隧址区的初始地应力场,研究分析隧址区的地应力特征,并探讨花岗岩隧道沿线岩爆危险性等级。研究结论:(1)花岗岩隧道轴线最大水平主应力S_(H)为5.1~33.5 MPa,竖向主应力S_(v)为4.2~55.1 MPa,隧道沿线80.48%的区域处于高到极高地应力状态;(2)当隧道埋深小于600 m时,花岗岩隧道主要以水平构造应力为主,应力场类型主要为S_(H)>S_(v)>S_(h),表现应力结构为走滑型;当隧道埋深超过600 m,大埋深的竖向主应力开始占据主导地位,应力场类型主要为S_(v)>S_(H)>S_(h),表现应力结构为正断型;(3)花岗岩隧道地层多为Ⅱ、Ⅲ级硬质脆性围岩,根据岩石弹性能指数和岩石脆性系数测试结果,中粒角闪黑云花岗岩具有中等岩爆倾向的储能和释能条件;(4)基于最大初始地应力值S_(max)和岩石强度应力比R_(c)/S_(max)双指标评价法,花岗岩隧道全长13047 m,其中强烈和极强岩爆风险段共9000 m,占比68.98%;(5)本研究结论可为类似地质条件下的复杂山区深埋长大隧道勘察设计及岩爆灾害防治提供数据支撑。

四川盆地高速铁路勘察工程地质分区研究

研究目的:位于四川盆地的成渝地区正在推进双城经济圈多层次轨道交通的规划建设,四川盆地又被称为“红层盆地”,其特殊的工程地质和水文地质条件给铁路尤其是高速铁路建设带来诸多挑战,本文根据建成和在建的多条四川盆地高速铁路建设面临的主要工程地质问题,以期厘定面向四川盆地高速铁路勘察的工程地质分区。研究结论:(1)基于“区内相似、区际相异”的原则,建立了以区域工程地质条件和主要工程地质问题为影响因子的四川盆地工程地质分区原则;(2)构建了面向四川盆地高速铁路勘察的五大工程地质区,厘清了各大分区周界范围、主要工程地质条件与问题、减灾选线控制因素、勘察重难点等;(3)工程地质分区有利于根据分区特点采取更有效的勘察方法,制定更具有针对性的勘察方案,从源头规避地质风险,实现精准勘察目标;(4)本研究成果对后续四川盆地高速铁路勘察设计工作具有指导意义和推广应用价值。

考虑桩间水平土拱效应的边坡桩间墙组合结构受力计算方法

抗滑桩桩间水平土拱效应目前主要用于确定桩间距,在桩间组合结构的受力计算中应用较少。如桩间墙,设计者多按设桩处的剩余下滑力计算桩上荷载,采取将土压力或剩余下滑力折减,或将土体参数提高的方法估算墙上荷载,未充分考虑桩间水平土拱的影响。首先理论分析了桩间水平土拱对桩间墙组合结构受力的影响,认为在桩间水平土拱影响下,抗滑桩的受力应为土拱拱顶处的剩余下滑力;挡土墙的受力应为拱前土体产生的主动土压力或剩余下滑力。在此基础上,推导了考虑土拱效应时该组合结构中抗滑桩和挡土墙的受力计算方法。以某实际铁路堑坡为例,通过计算考虑桩间水平土拱效应的桩间墙受力分配,说明了桩间水平土拱效应对桩间墙组合结构受力的影响。

坡面锚索与坡脚抗滑桩联合加固边坡设计方法

路堑高陡边坡的加固中,二级及以上边坡坡面锚索与一级边坡坡脚抗滑桩的组合结构应用广泛,但其设计方法尚不成熟,为此,提出该组合结构的优化设计方法.首先,研究坡面单束锚索预应力对滑体各条块的作用效果;继而,通过预应力锚固后的边坡稳定性计算,获得设桩处的剩余下滑力、确定抗滑桩上的荷载,实现锚索预应力和抗滑桩被动力的协调作用;最后,以广(通)大(理)铁路某实际边坡为例,论证所提方法的设计过程.论证结果表明:该组合结构的设计可以锚索预应力占总下滑力的40%进行初算,并以抗滑桩中心间距5.0~8.0 m、桩截面宽度1.0~3.0 m、截面高度1.5~4.0 m、嵌固段长度为总桩长的1/3~1/2为控制条件.

花岗岩类土质边坡主被动组合锚固设计方法

花岗岩类土质边坡由于其较强的锚固能力,在高边坡加固工程实践中越来越多地采用锚索和锚杆组合锚固技术,但这种主被动组合锚固措施的设计方法尚不成熟。现有设计方法多仅考虑锚杆对边坡局部稳定性的贡献,而较少考虑其对边坡整体稳定性所起的作用,让锚索承担所有的剩余下滑力。故提出一种新的锚索/锚杆组合加固边坡的设计方法。该方法考虑锚杆对边坡整体稳定性的贡献,故提出锚索与锚杆受力的分配方法;通过降低锚索的主动锚固预应力,使边坡的变形调动锚杆的被动抗拔力,最终达到主被动锚协调作用的效果。与以往设计方法相比,所提方法可以减小锚索的设计吨位,从而减少钢铰线用量,节约工程造价;而且预应力减小可以降低钢铰线的应力腐蚀,提高锚索的长期稳定性。以国道G323一花岗岩类土质边坡为例,通过现场锚杆轴力、锚索预应力及边坡地表位移的监测,论证所提设计方法的可行性。

类土质边坡研究初探

通过大量的现场调查及理论分析,完善了类土质边坡的概念,总结了类土质边坡的特性,并按构成介质的不同对类 土质边坡进行了分类,在此基础上,归纳出几种常见的边坡破坏形式,分析了各种破坏形式的破坏原因,分析了破坏机理,为 类土质边坡的进一步研究打下基础。