改进的分层总和法在黄土地区高填方地基沉降变形中的应用研究

黄土高填方沉降变形控制是工程建设的重点和难点。通过室内侧限压缩试验和加湿试验,总结了重塑黄土在自重应力和含水率变化下的变形特征。基于分层总和法的思想,引入了Gunary模型和割线模量法,将黄土高填方地基的沉降分为荷载引起的施工沉降和含水率变化引起的施工后沉降,并提出了黄土高填方地基沉降变形的计算方法。结合实际工程背景,预测了高填方工程的沉降变形。结果表明:黄土高填方沉降的主要来源是施工期荷载引起的沉降;随着填土高度的增加,工后沉降占总沉降的比例逐渐增大;在最优含水率条件下,当施工期压实度达到95%以上时即可完成土的排气固结,施工后期为土的排水固结;压实度的控制对高填方工程至关重要;该研究成果丰富了黄土高填方地基沉降变形的计算理论,为黄土高填方工后沉降和湿陷性沉降的研究提供了理论依据,并对黄土高填方工程的施工及工后沉降控制具有一定的参考价值。

湿陷性黄土红砂岩混合填料流态固化土的性能研究

采用湿陷性黄土、红砂岩作为流态固化土的原材料,对湿陷性黄土红砂岩混合填料流态固化土的力学性能及水理性进行试验研究。结果表明:用水量对湿陷性黄土红砂岩混合填料流态固化土的流动度及抗压强度的影响程度最大,最优配合比为m(湿陷性黄土):m(红砂岩)=65:35,水泥掺量13%,用水量40%;随养护龄期延长,最优配合比试件的抗压强度、黏聚力、内摩擦角均呈增长趋势,压缩系数、湿陷系数、渗透系数呈减小趋势;当龄期为28 d时,标准养护和自然养护试件的无侧限抗压强度分别为1.24、1.02MPa。根据力学强度及水理性能变化认为湿陷性黄土红砂岩混合填料流态固化土具有工程应用可行性。

微型钢管桩托换已有建筑物桩筏基础的应用研究

为了研究微型钢管桩托换加固已有桩筏基础建筑的实际应用,以三门峡市某已有桩筏基础建筑物的基础托换工程为例,对已经产生倾斜的16层已有建筑物进行事故原因分析,结合以往实际工程案例经验以及各加固方法优缺点对比,最后采用微型钢管桩托换基础和外扩筏板基础相结合的加固方案。通过单桩竖向承载力计算、稳定性计算以及现场原位试桩,确定微型钢管桩施工工艺以及控制参数,利用现场沉降位移监测,对托换加固方案效果进行评价。结果表明:微型钢管桩托换和外扩筏板基础相结合的加固方案不仅施工工期短,加固机理明确,而且施工期间对建筑物扰动较小,综合加固效果显著;根据监测数据,测点DX1、DX2和DX7处累计沉降量相对较大,其中测点DX1处最大累计沉降位移为-81.1 mm,测点DX7处最大日均沉降为-1.23 mm;被加固的已有建筑物在施工完微型钢管桩大约15 d以后,日均沉降位移稳定控制在0~0.05 mm·d^(-1)之间;研究成果可为填方区地基不均匀沉降加固设计提供一定的参考。

某砂岩顺层挖方高边坡治理工程施工期变形特征与工程效果评价

为了研究砂岩顺层挖方高边坡支护工程施工期间及施工后的边坡变形规律和治理工程效果,文章依托北京某边坡支护项目,对边坡在施工过程中的锚索轴力及边坡位移进行监测分析,结果表明:锚索轴力变化主要分为加速损失阶段、波动阶段以及持续稳定趋变阶段;锚索轴力变化可以很好地反映坡体内力的变化情况;坡顶水平位移和竖向沉降的变化,可以反映边坡深层位移的变化规律和边坡的稳定性;框架预应力锚索抗滑桩组合支护体系应用于砂岩顺层挖方高边坡的支护时,具有较好的支护效果。采用有限元分析软件,模拟该砂岩顺层挖方高边坡的开挖支护过程发现:随着边坡的开挖,坡体位移沿着软弱滑动面向坡角发展,边坡稳定性降低。将监测结果与模拟结果对比分析,发现二者的变化趋势基本一致,证明了该边坡的支护体系能有效地控制边坡的变形。研究成果能为以后类似边坡的设计施工提供参考。

黄土高填方地基沉降变形规律及影响因素分析

为了研究不同侧向约束条件下黄土高填方地基的沉降变形规律及其影响因素,采用有限元软件PLAXIS3D建立了平填型填方地基、贴坡型填方地基以及沟谷型填方地基的数值模型,对高填方地基工后沉降变形规律进行了归纳,并通过灵敏度分析法对黄土高填方地基沉降变形的影响因素进行了敏感性分析;通过与文献的理论计算结果对比,证明了数值模型的有效性。研究结果表明:不同的侧向约束条件对高填方地基的沉降变形有显著的影响;侧向约束越强,高填方沉降变形越小,反之亦然,其中平填型填方地基的沉降变形最大,贴坡型填方地基次之,沟谷型填方地基的沉降变形最小,且地形对称分布的沟谷型填方地基变形控制效果优于非对称地形;随着填土高度和填筑速度的增加,填方地基的工后沉降也会增加;提高填土的压实度可以显著减小沉降,但改变原位地基处理厚度和沟谷底部宽度对沉降变形的影响相对较小。

生物多样性数据与环境影响评价交互体系的建立和应用研究

环境影响评价制度是有效防止规划和建设项目损害生物多样性的“第一道防线”,是保护生物多样性的重要制度和手段。生物多样性数据的质量直接影响着环评结果的准确性。然而在目前执行环评制度的过程中,仍存在缺乏高质量的生物多样性数据以及该类数据未能有效应用于环评的缺憾。建议整合现有生物多样性数据库,建立生物多样性数据和环境影响评价交互体系,优化数据共享系统,制定和完善相关标准规范,并将交互体系有效应用于涉及生态影响的环评工作中,以切实发挥环评预警生物多样性破坏风险的源头防控作用。

森林空间结构对昆嵛山腮扁叶蜂虫口密度的影响

【目的】明确天然赤松次生林中昆嵛山腮扁叶蜂虫口密度与森林空间结构之间的相关性,探索利用空间结构指标调控森林害虫的生态控制技术。【方法】在昆嵛山天然麻栎-赤松次生混交林中设置面积为6 hm2的样地,测定昆嵛山腮扁叶蜂寄主赤松、黑松、多脂松的空间结构指标树种角尺度、大小比数、混交度和虫口密度,分析各指标与虫口密度之间的关联性。对每株样木分别从上、中、下层,东、南、西、北4个方向统计虫巢数量,以虫巢数的3倍作为株虫口密度。【结果】赤松上昆嵛山腮扁叶蜂虫口密度与角尺度呈显著正相关(R^2=0.821,P=0.034),与胸径大小比数(R^2=0.903、P=0.013)和树高大小比数(R^2=0.906、P=0.013)均呈显著负相关,与混交度相关性不显著(R^2=0.177、P=0.481);黑松上昆嵛山腮扁叶蜂虫口密度与角尺度呈显著正相关(R^2=0.858,P=0.024),与胸径大小比数(R^2=0.043、P=0.739)、树高大小比数(R^2=0.237、P=0.406)均呈负向相关关系,但相关性不显著,与混交度相关性也不显著(R^2=0.251、P=0.390);多脂松上昆嵛山腮扁叶蜂虫口密度与角尺度(R^2=0.032、P=0.772)、胸径大小比数(R^2=0.180、P=0.447)、树高大小比数(R^2=0.194、P=0.458)、混交度(R^2=0.653、P=0.098)等各空间结构指标均无显著相关性。3个树种中,赤松和黑松的虫口密度与空间结构的相关性强于多脂松;不同空间结构指标相比较,虫口密度与角尺度和大小比数的相关性强于角尺度。【结论】空间结构指标角尺度和树种大小比数对昆嵛山腮扁叶蜂的生态调控作用优于混交度。森林经营实践中可以充分利用昆嵛山腮扁叶蜂虫口密度与空间结构指标之间的关系,通过尽量降低角尺度即营造均匀的松属树种林分以提高对虫害的抵御能力,同时尽量提高树种大小比数即改善林木生长状况以抑制昆嵛山腮扁叶蜂的发生。

黄土高填方场地地震动参数特性分析

削山造地后形成的黄土高填方场地对地震动参数特性影响较大。以实际工程项目为研究对象,构造不同填土高度的计算剖面,采用一维等效线性化方法计算土层地震动参数,分析基岩地震动输入参数和填土高度对场地地表放大效应的影响。研究表明:场地地震放大系数随填土层的高度增加呈递减趋势。在多遇地震动和基本地震动作用下,场地地震放大系数递减速度比罕遇地震动和极罕遇地震动作用下要大。当填土高度达到一定程度后放大效应趋于平稳;填土高度的变化,会改变地表加速度反应谱的形状。填土高度越大,地表反应谱长周期的频谱成分越显著,反应谱曲线向后移,反应谱峰值点均明显向长周期移动,并出现多个峰值点,反应谱特征周期值变大;下伏基岩的刚度越大,地表峰值加速度的放大效应越大。地表加速度反应谱特征值相比变小。当填土高度增大到一定程度时,下伏基岩的种类对地表地震动特性影响则不明显。该研究成果对高填方场地的地震安全评价和结构抗震设计提供参考。

粗颗粒硫酸盐渍土地基盐-冻胀界限深度模型试验

为完善粗颗粒硫酸盐渍土盐胀理论,研究其盐–冻胀力的影响因素及变化机制,人工配制96组粗颗粒硫酸盐渍土试样,通过自主设计的试验装置,进行室内模型试验研究。结果表明:盐–冻胀力的敏感温度区间为-0.2～-1.0℃;含盐量不影响盐–冻胀力随温度的增长规律,与含水量共同决定最大盐–冻胀力的大小;对于相同孔隙比的试样,含水量的增加使其发生峰值盐–冻胀力所需的含盐量增加。当含盐量一定时,含水量的增加反而使其峰值盐–冻胀力减小;盐渍土试样在孔隙比为0.55和0.58时峰值盐–冻胀力分别出现极小值和极大值,这与盐分在土颗粒骨架间的结晶位置有关。基于试验结果,运用分层总和法给出工程适用的粗颗粒硫酸盐渍土地基盐–冻胀界限深度表达式,为粗颗粒硫酸盐渍土地基盐–冻胀变形的量化评价和设计提供重要参考依据。

压实黄土渗透性特征的试验研究

研究压实黄土在不同压实系数和不同饱和度时的渗流特征,是压实黄土路基中渗流可能性及其特性评价的重要依据。本研究通过试验得到了不同压实系数下饱和压实黄土的起始水力梯度和渗透系数,并且对不同饱和度时的渗流特征进行了考察。结果表明:饱和条件下,随着压实系数增加到0.85以上,压实黄土渗流出现起始水力梯度,并随压实系数增加以幂函数关系增长。渗透系数随压实系数增加线性降低;低饱和度时,压实黄土路基中的渗流发生与饱和度的关系较大。压实黄土在起渗阶段主要以水分扩散为主,渗流不存在;仅当水分扩散提高饱和度到一定程度时,渗流才逐渐发生,并随着饱和度增加而占主导地位。非饱和压实黄土的渗流往往同时伴随水分扩散和渗透力压缩,使得其机制较为复杂,此时利用渗出水量计算得到的只是反映以上过程共同作用的伪渗透系数。只有在较高饱和度下,扩散作用减弱,渗透压缩引起的渗透系数降低和排水加速以及渗透系数随饱和度的增加达到均衡时,伪渗透系数才基本稳定,而且渗流逐渐过渡到饱和渗透状态。

新时期自然保护地五大关系解析

自然保护地在国家生态安全、生物多样性保护等方面发挥着重要作用。《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》提出"加快推进生态文明制度建设,建立国家公园体制"。党的十九大报告提出"建立以国家公园为主体的自然保护地体系"。生态文明不是简单地就自然环境来解决自然环境问题,而是在新的文明理念指导下的经济方式、生活方式、社会发展方式、文化与科技范式等的系统性革命。自然保护地体系建设要遵循习近平生态文明思想提供的方法论,在深入分析新时期自然保护地主要矛盾基础上,正确处理以下五大关系:(1)处理好人与自然和谐共生的关系,促进脱贫攻坚战与生态保护有机融合;(2)处理好"绿水青山"与"金山银山"的关系,促进绿色富民惠民;(3)处理好生态保护与原居住地居民的关系,促进传统文化传承与发展;(4)处理好保护地与周边区域的关系,推进自然保护地生态补偿;(5)处理好当前保护与长远受益的关系,推进生态系统服务代际间合理分配。

既有建筑物的安全性鉴定及纠偏加固处理研究

某住宅楼在使用过程中出现墙体裂缝、结构整体倾斜现象,整体最大倾斜率已达到8.42‰,影响正常使用,需对其进行纠偏加固处理。通过对该住宅楼进行现场调查和检测鉴定,综合评定地基基础和上部结构的安全性,分析造成该住宅楼上部结构裂缝、倾斜原因,由于桩底无扩大头,且桩底未进入持力层中风化砂岩中,桩基已出现不均匀沉降变形,导致了该住宅楼整体倾斜。最后采用掏土、堆载加压综合迫降对该住宅楼进行纠偏加固处理,取得了较好的效果,因此,掏土、堆载加压综合纠偏法是可行的,可以为类似桩基纠偏工程提供参考价值。

青海某地质库灰土固化盐渍土膨胀性试验研究

硫酸盐渍土在降雨入渗下膨胀性会发生显著变化,并引起各种工程病害。以往对盐渍土膨胀性研究较多,但针对石灰固化硫酸盐渍土地基在经历长期不均匀入渗后膨胀性变化的研究较少。为此,研究依托青海省实物地质库地基膨胀治理项目,以灰土固化硫酸盐渍土地基为对象,利用自由膨胀仪及固结仪研究地基土自由膨胀率及不同级别荷载下膨胀性变化规律,并根据试验结果分析了灰土固化硫酸盐渍土地基膨胀原因。结果表明:不同级别荷载对该地基土膨胀率具有不同程度的抑制作用,并导致变化速度不同,存在最佳抑制荷载。随着土样上覆荷载的增大,膨胀率与指数函数拟合关系良好。随着土体密度的增加,膨胀率呈现出先减小后增大再减小的变化规律。该地质库地基土膨胀原因中水是外因,氧化钙及硫酸钠是内因;外因是直接原因,内因是前提条件,在内外因素的共同作用下造成该地质库地基膨胀。该研究结果可为类似工程的地基处理提供一定的指导作用。

三肢剪力墙在水平荷载作用下内力位移解析解法

随着高层结构应用日益广泛,多肢剪力墙及其组合结构成为高层结构中不可或缺的一部分,但是在土木类规范、教材中对于多肢剪力墙内力求解的核心部分:对连梁约束弯矩构成的微分方程组采取叠加分配的计算方法有失偏颇。文章对连梁约束弯矩求解过程中产生的 2 个二阶微分方程组采取转化为 4 个一阶微分方程组,进而求微分方程组系数矩阵的基解矩阵的办法,从而给出多肢剪力墙中三肢剪力墙在 3 种水平荷载作用下内力、位移的解析计算公式。比较两种方法的内力计算结果与 Midas 计算模型内力的差距,发现运用传统方法连梁的内力结果较计算模型和文中计算小 10%左右。该方法避免对连梁刚度以及连梁相对位置和墙肢整体性等一系列参数的讨论,避开分配系数这个概念,改进传统解析方法,为剪力墙与框架组合结构内力、位移解析表达式的推导夯实基础。

黄土高填方多级边坡可靠度分析

针对西北地区采用黄土为填料的高填方多级边坡缺少可靠度分析的现状,以某黄土高填方多级边坡为背景,在考虑黄土填料参数分布不确定性的前提下,建立不同坡率、不同平台宽度分析模型,并采用蒙特卡洛模拟方法对该边坡进行可靠度分析,得到高填方多级边坡的可靠度影响规律。结果表明,坡率在1∶0.5~1∶1.0间、平台宽度在0.5~1.5 m间时,改变坡率大小与平台宽度会对高填方多级边坡的可靠度产生较大影响。研究成果可为以黄土为填料的高填方多级边坡的可靠度研究与应用提供理论依据。

排桩支护深基坑的光弹实验模拟分析

基于光弹材料受力产生光学条纹原理,借助散体介质双轴加载双向流动光弹实验装置,模拟基坑开挖,并研究开挖过程中力链网络结构及其演化特征。实验结果表明:光弹实验结果与规范中的相关要求一致,从而证明了光弹实验方法对基坑开挖的离散元模拟是有效的;采用排桩对基坑周边松散土体进行支护时,距离基坑边缘24cm(相当于1倍基坑深度位置)处力链的变化最为强烈。

国家公园管理评估体系构建与应用

国家公园是我国新的自然保护地类型之一,在我国自然保护地体系中具有主体地位。为保障国家公园的可持续发展,对其管理的有效性进行科学、客观和全面的评估至关重要。遵循国家公园生态保护第一、国家代表性和全民公益性的理念,及其生态保护和科研、教育、游憩等功能定位,按照“条件基础 过程行动 取得成效”的思路,构建了包括管理基础、管理行动和管理成效3个一级指标、9个二级指标、22个三级指标的国家公园管理评估指标体系;沿用基于专家评议的快速记分评价法,通过专家咨询法和层次分析法计算权重和分级赋值,并进行综合评估;基于上述方法,对钱江源国家公园体制试点区管理工作进行了试评估。结果表明,该评估体系能够较好反映钱江源国家公园体制试点管理的现状,有效指导钱江源国家公园体制试点的管理工作,并可为国家公园管理评估标准体系的建立提供借鉴。

黄河流域濒危物种保护热点区与保护空缺识别

黄河流域具有重要的生物多样性保护意义,通过研究珍稀濒危物种分布热点区可为生物多样性保护提供依据。选取70种濒危维管植物和陆生脊椎动物,综合多来源的分布数据,运用物种分布模型Maxent模拟物种分布区,结合自然地理区划,计算保护价值,进行热点区分析,并结合国家级自然保护区和国家公园体制试点区的分布情况进行空缺分析。研究结果显示,黄河流域濒危物种分布主要呈现出南高北低、集中于山地的特征,热点区包括秦岭区域、太行山区域、子午岭-六盘山区域、陇中高原至松潘高原、祁连山、贺兰山和沿黄湿地等。在区分自然地理区后,现有的国家级自然保护区和国家公园体制试点区覆盖了热点区面积的13.89%,保护空缺主要出现于子午岭南部、六盘山南部、松潘高原南部和拉脊山等。建议在推进黄河流域生态保护和高质量发展中将濒危物种热点区考虑在内,对黄河流域自然保护地体系进行优化,并针对黄河流域的三个自然地理分区提出了相应的保护建议。此外,研究发现,在进行热点区分析时,考虑自然地理区域划分,并综合多类群叠加和单一生物类群的分析结果进行统筹考虑,可能会更好满足生物多样性就地保护需求。

赤松纯林不同松枯梢病病级针叶的内生真菌多样性及群落结构

【目的】研究赤松纯林中不同枯梢病病级的赤松针叶内生真菌多样性及群落结构,分析病—非病针叶内生真菌的多样性以及群落结构差异,为赤松纯林经营提供依据。【方法】采用高通量测序技术对真菌ITS1区进行测序,利用生物信息学方法分析赤松纯林中赤松无病斑和不同染病程度的针叶内生真菌的多样性和群落结构。【结果】在赤松纯林中,赤松无病斑针叶内生真菌的多样性高于染病针叶的内部真菌多样性;无病斑针叶中内生真菌的优势菌为多臂菌属和暗色球菌属,在枯梢病菌的侵染后群落结构发生改变;主坐标分析结果显示,无病斑针叶内生真菌与受侵染的针叶内真菌的群落构成差异显著;染病较轻的针叶与无病斑针叶相比,共生营养型真菌占比下降,病理营养型真菌占比增高,而腐生营养型真菌在全部针叶样本均占有较高的比例(37.15%~65.87%)。【结论】在赤松纯林中,赤松针叶内生真菌的多样性及群落结构受到枯梢病侵染的影响,无病斑针叶与染病针叶内生真菌群落结构差异显著。真菌营养型分类证实腐生营养型真菌和共生营养型真菌在无病斑针叶中为主要真菌,而在染病较轻针叶中以病理营养型真菌为主。

基于利益相关者理论的国家公园协调机制研究

建立国家公园体制是党的十八届三中全会提出的重要改革任务,作为我国自然保护地体系的新类型和主体,有必要对国家公园的利益主体进行研究探讨,为管理决策提供指导。论文基于利益相关者理论,围绕我国国家公园管理体制的机制和功能定位,从利益相关者的利益合法性、利益重要性和利益紧迫性三个维度对国家公园的核心利益相关者进行界定,明确国家公园的核心利益主体包括国家公园管理部门、地方政府、社区居民、特许经营者和访客;其次,分析了五类核心利益相关者的核心利益诉求,并对相互之间的利益关系进行了梳理;最后,从利益表达和协商机制、利益分配和补偿机制、利益监督和保障机制三个方面提出了多方利益协调机制构建的具体路径。