中国模式下砾性土液化指数评价新方法

砾性土地震液化是我国土木工程震害防治技术体系建设面临的新问题,砾性土液化指数作为砾性土液化判别的最终表征量及抗液化对策的实际控制指标,是当前体系发展中亟待突破的瓶颈。该文继承中国模式,基于2008年我国汶川地震实测数据,提出以超重型圆锥动力触探击数比余量为基本变量的砾性土液化指数评价新方法。采用我国独有资料,构建砾性土的理论计算液化指数与宏观调查液化指数间函数关系,分析我国规范中既有液化指数与液化等级对应关系的可行性,建立适于砾性土液化指数与液化等级的对等关系,以实测资料多方论证新方法的合理性。提出的新方法,保持了中国模式的优势,可为实际工程应用和我国规范修订提供直接的技术支持。

关于深层砂土液化判定方法的探讨——以港珠澳特大桥水下隧道工程场地为例

以港珠澳特大桥海底隧道工程场地为例,利用振动三轴液化试验结果,并结合等效线性化土层地震反应分析方法间接获取的土层等效循环剪应力,对该工程场地所涉及的覆盖层43 m深度范围内存在的砂土层进行液化可能性判定,进而采用动力反应分析液化势的方法进行液化程度的详细判定。结果表明:20 m以下的饱和砂土层也存在着不同程度液化的可能。因目前我国尚无关于深层砂土液化具体判定的统一规范,故所用方法对深层砂土液化的详细判定具有较好的参考和借鉴意义。

上海苏州河故道砂质粉土液化综合判别

本文根据工程实际的大量现场测试和室内试验 ,提出了上海苏州河故道砂质粉土综合运用宏观评判和微观定量判定进行液化评价的原则和方法。对上海地区地基土液化判别有一定的实际意义。

砂土滑动液化的初步分析

本文针对大量的滑坡现场观察到的滑体滑动引起严重的砂土液化现象描述了液化引起的危害。初步给出了砂土滑动液化的定义;分析了砂土滑动液化形成的机理以及砂土滑动液化势评价的初步设想。

饱和砂土地震液化判别的分形插值模型

借鉴分形基本理论,提出了基于分形插值模型的饱和砂土地震液化判别方法。该方法首先选取影响饱和砂土地震液化判别的7个主要因素,根据分类标准,采用在每级标准中随机内插的方法,得到40个标准样本,用于构建饱和砂土地震液化判别的分形插值模型;其次根据最大似然分类原则确定每个饱和砂土地震液化判别指标的评价分维数;然后利用加权求和法计算样本的综合评价值,并根据样本综合评价值与经验等级之间的关系建立分形插值评价模型;最后,进行了实例分析结果表明:该模型的评价结果合理、客观,计算得到的每个样本具体得分值,即使对属于同一级的样本也可以给出其地震液化程度的顺序,为饱和砂土地震液化评价工作提供了一种新的研究方法与思路。

基于GIS技术的场地地震液化风险评估系统——初步研究

应用GIS技术,以MapInfo为操作平台,对淮安市区潜在的场地地震液化性能进行了综合的分析和评估,建立了场地土壤液化的数据资料库,并以此为背景,建立了潜在液化分析评估系统,对场地地震液化的危害性进行了分析和评估。研究表明,将GIS技术引入到场地地震液化风险评估中,可以方便数据的输入、管理、查询和分析,使场地地震液化风险评估结果能以直观的地图形式显示出来,便于决策部门做出快速、有效的判断。

包头南郊污灌区农田表层土壤重金属潜在生态风险综合评价

【目的】评价包头市南郊污灌区农田土壤Pb、Cr、Cu、Zn、Ni 5种重金属元素的潜在生态风险,为污灌区土壤环境质量评价、土壤重金属污染修复提供科学依据。【方法】在包头市南郊四道沙河流域的麻池乡城梁村,选取有代表性的8个采样点,按照"梅花形"布点取样采取农田表层0～20cm土样,测定土壤重金属Pb、Cr、Cu、Zn、Ni元素含量,并采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和Hakanson潜在生态风险指数法,对研究区土壤重金属的潜在生态风险进行评价。【结果】包头市南郊污灌区农田土壤中的5种重金属元素含量还不到污染级,但除Cu含量基本接近河套地区土壤背景值外,其他4种重金属元素含量的平均值均超过了当地土壤背景值,其中以Cr、Ni元素含量的平均值超过地区背景值最高,且具有明显高度富集的特征。各种重金属污染的潜在生态风险指数由强至弱依次为Ni(49.59)>Pb(41.18)>Cu(39.70)>Cr(23.24)>Zn(8.62),其中Ni的潜在污染风险指数最高,是主要潜在生态风险因子,其次是Pb。【结论】人类活动导致包头南郊污灌区农田土壤中Pb、Cr、Cu、Zn、Ni 5种重金属元素明显积累,且已表现出一定程度的潜在生态风险,应该引起足够的重视。

淮安市砂土地震液化势的综合评估

建立了BP神经网络模型LM算法的砂土地震液化判别方法,采用LVQ模式分类网络对数据进行分类,选取唐山地震时76个场地、320组现场液化勘察资料为研究对象,训练和检验网络模型的数据各160组,结果表明,该方法的砂土液化预测准确度为96.8%。根据淮安市典型场地土的钻孔资料,采用《建筑抗震设计规范法》液化判别法(规范法)、美国国家地震研究中心建议的液化判别简化方法(NCEER法)和谢君斐-陈国兴液化判别方法(谢-陈法)等3种液化判别方法及本文提出的BP神经网络模型液化判别方法对22个钻孔、120标贯点进行了液化判别,结果表明:14种地震液化判别方法的计算结果基本一致;2NCEER法比谢-陈法的计算结果要保守;3谢-陈法与规范法的计算结果很吻合,预测正确率相差不大;4规范法相对BP神经网络模型法的计算结果要保守;5BP神经网络模型法比其他3种方法的预测结果更符合实际的液化规律。最后,综合4种方法的液化判别结果给出了该地区地震液化势的评估结果,并给出了部分典型地质剖面土层地震液化势分布图。

基于模糊综合评判对多砾石砂土膜下滴灌玉米灌溉制度的定量分析

旨在探究多砾石砂土膜下滴灌玉米的灌溉制度。以灌水定额为变量(30.0 mm、37.5 mm、45.0 mm、52.5 mm和60.0 mm),显著性分析和模糊综合评判为手段,进行膜下滴灌玉米的灌溉试验。结果表明:显著性分析结合生长指标的变化趋势分析表明,52.5 mm灌水定额适宜膜下滴灌玉米株高、叶面积指数、茎粗的生长;模糊综合评判确定52.5与60 mm灌水定额最有利。通过显著性分析发现灌水定额的增加对灌溉利用效率无显著影响;灌水定额由30增加至45 mm处理间的耗水量、水分利用效率与产量显著性差异(P<0.05),但45至60 mm处理间无显著性差异。模糊综合评判后发现,52.5 mm的灌水处理对膜下滴灌玉米的生长指标、增产指标与节水指标均最优。以节约水资源的理念出发,综合考虑膜下滴灌玉米的生长指标、产量及其构成,认为拔节期后灌水定额52.5 mm,灌溉定额472.5 mm的灌溉制度最适宜多砾石砂土膜下滴灌玉米种植的推广。

基于未确知均值聚类分析的砂土地震液化评价

基于未确知测度理论,建立了砂土地震液化判别和液化势分级的未确知均值聚类分析模型和方法。针对砂土地震液化评价中的许多不确定性影响因素,选用地震震级,地面地震加速度幅值,标准贯入击数,比贯入阻力,砂土相对密实度,砂土平均粒径和场地地下水位等7个评价指标作为判别因子;选用17个砂土样本作为训练样本,建立各评价指标的未确知测度函数,以样本中的各评价指标数据的平均值表示其分类中心;利用相似权赋权方法确定评价指标的权重,依据未确知测度距离判别地震液化等级;根据建立的模型对训练样本回判,回判正确率为94.12%。将建立的模型对20个测试样本进行判别,将判别结果与地震液化的实际情况、BP神经网络和SOFM神经网络等方法的评价结果进行了对比。研究表明,该模型的评价结果与实测结果,以及BP神经网络、SOFM神经网络等方法的评判结果一致性较高。

基于剪切波速的深层砂土地震液化研究

阐述了剪切波速法判别饱和砂土液化的原理,结合武汉地区某工程实例,对场地内埋深超越"规范法"适用范围的砂层进行液化判别,确定场地的临界液化深度。通过与室内动三轴试验的对比得出,2种方法的液化判别结果及确定的临界液化深度均吻合较好,验证了以剪切波速为指标的液化评估方法的可行性。

某长江大桥深度超过15米的砂土层液化势的综合评价

不同抗震设计规范的砂土液化判别方法或国内外其他有代表性的液化判别方法所采用的地震动参数和土性指标及其埋藏条件是不同的,因而采用这些方法对同一工程场地进行液化势预测时其评价结果通常有一些差异,甚至会得到相反的结论。为了给重大工程建设提供较为合理、可信的地基液化势预测结果,采用多种液化判别方法进行场地液化势的综合评价是比较客观的,也是必要的。本文结合某长江大桥桥基工程,采用建筑抗震设计规范的砂土液化判别方法、国内外有代表性的液化判别方法、有限元数值分析法等多种方法逐一对该工程场地砂性土层进行液化判别,并结合室内动三轴液化试验结果,对主桥墩不考虑冲刷条件和考虑一般冲刷深度5m条件时的砂性土层进行了液化势的综合评价,并将各土层的液化势分为液化、可能液化和不液化3个等级,得到了较为合理可靠的判别结果。

饱和砂土地震液化判别的可拓聚类预测方法

基于可拓学的物元模型和聚类分析原理,提出了饱和砂土地震液化判别的可拓聚类方法。选取地震烈度、震中距、砂层埋置深度、地下水位、标贯击数、平均粒径、不均匀系数和动剪应力比等8个影响因素,作为饱和砂土地震液化的评价因子,构建了经典域物元和节域物元。应用物元理论和可拓集合中的关联函数,建立预测模型,通过聚类分析得到饱和砂土地震液化的判别结果。实例研究表明,该模型能客观地反映砂土的液化规律,可拓聚类预测方法应用于饱和砂土地震液化判别是有效可行的。

基于模糊综合评判的砂土液化判别

为了对砂土震动液化势进行预测,采用模糊综合评判理论建立了砂土液化可能性的模糊综合评判数学模型。选取标准贯入锤击数、地下水位、地震烈度、粘粒含量等4个实测特征指标作为模糊综合评判的因素集,对4个因素构造了相应的隶属函数,建立模糊关系矩阵,并依据4个因素在判别中的不同作用,拟定了对应的权重,运用N(·,+)算子对模糊矩阵进行运算,依据评判等级进行最终判别。通过对历史地震中砂土液化的实测数据进行综合评判验证,获得了非液化的判别正确率为85%,液化判别正确率为88%的较好结果。研究结果表明,模糊综合评判方法可有效地预测砂土液化势,可以作为砂土液化预测的方法之一。

砂土液化势评价的Bayes判别分析法及其应用

为了给砂土地震液化的数量化研究提供参考,基于多元统计分析理论,建立砂土地震液化判别与液化势分类的Bayes判别分析模型。模型选用震级、地面加速度最大值、标准贯入击数、比贯入阻力、相对密实度、平均粒径和地下水位等7个指标作为判别因子;将砂土液化势分为严重液化、中等液化、轻微液化和未液化4个级别,并作为Bayes判别分析的4个正态总体;以17个砂土实测数据作为训练样本,建立Bayes线性判别函数,以Bayes线性判别函数的最大值对应的总体作为样品所归属的总体;最后将建立的模型对训练样本进行回判,以回代估计误判率对模型进行检验。研究表明,对训练样本的回代误判率为0,对另外20个砂土样本的判别正确率为90%。

广州地铁砂土层液化判别

在广州地铁工程砂土地震液化判别过程中,考虑了地铁结构与液化土层的相互作用。通过大量的现场实验、室内动三轴实验,总结了水平场地、区间、车站土层液化分布情况和液化特点;为了提高液化判别精度,进一步详细地对比和检验了现场和室内的判别结果,分析了液化土层与结构的空间相对位置以及结构对液化势的影响,所采用的多参数和多手段的液化判别技术为合理的抗液化设计提供帮助。

绵阳某河流生活污水区土壤中重金属污染及其生态风险评价

本文研究了绵阳某河流生活污水区土壤的5种重金属污染状况,并采用单项污染指数法、内梅罗综合污染指数法和Hakanson潜在生态危害指数法对土壤重金属的污染进行了分析和评价。结果表明,研究区周围土壤中Pb、Cu、Cr、Zn和Hg含量的平均值分别为38.6、58.00、78.06、149.5和1.28 mg·kg^(-1),所有元素累积超标率都为100%。土壤中各元素含量分布变化幅度较小。单项污染指数表明研究区5种重金属元素都存在一定程度的污染,污染程度顺序为:Hg(2.67)>Cu(2.56)>Zn(2.01)>Pb(1.48)>Cr(1.28)。Pb和Cr处于轻度污染水平,Cu、Zn和Hg已处于中度污染水平。5种重金属的综合污染指数P综合=2.41,总体上该区域土壤已达到中度污染等级。5种重金属污染的潜在生态危害由强至弱依次为:Hg>Cu>Pb>Cr>Zn,除Hg处于强风险等级外,其余Pb、Cu、Cr、Zn 4种元素均处于低风险等级,研究区域的潜在生态风险主要由Hg引起。潜在生态风险指数RI为131.57,总体处于低风险等级。

BP网络在砂土震动液化评价中的应用

在简要分析BP算法的基础上 ,应用BP网络的理论与方法 ,选取地下水位、临界深度、平均标准贯入击数、地面最大加速度、震动持续时间作为指标 ,评价砂土震动液化 ,取得了较好的评价效果。

基于可拓学理论的砂土液化势综合评价研究

将可拓学理论引入到砂土液化势评价工作中,利用网络编程技术开发了基于Web平台的可拓综合评价系统,选取最关键的7个参数作为评价指标,建立了砂土液化势的可拓评价模型,从而找到了砂土液化势评价行之有效的新途径。

某铅锌尾矿库周边农田土壤重金属污染状况及风险评价

为研究广东省某铅锌尾矿库周边农田土壤重金属污染状况及评价重金属污染对农田土壤的风险,测试分析了土壤中重金属元素Pb、Zn、Cu、Cr、Cd、Ni和As的含量,并采用内梅罗综合污染指数法、潜在生态危害指数法和模糊综合评价法3种评价方法对土壤重金属污染进行风险评价。结果表明,稻田土壤中的重金属含量高于蔬菜地土壤,部分土壤样品中的Pb、Zn、Cu、Cd、Ni、As含量已超过土壤环境质量标准二级标准值,Cr含量均未超标,重金属超标率顺序为:Cd>Zn>As>Pb>Ni>Cu。相关性分析表明农田土壤中各重金属含量之间都有极显著的相关性,主成分分析表明Pb、Zn、Cu、Cd、As是当地农田土壤环境质量的主要影响因子。3种评价方法的结果存在差异,内梅罗综合污染指数法和模糊综合评价法的结果显示农田土壤重金属污染处于重度污染程度;而潜在生态危害指数法评价结果表明土壤重金属污染处于中等潜在生态危害程度。根据分析和评价结果认为农田土壤受到多种重金属的复合污染,其中Cd污染最严重,重金属对农田存在某种程度的风险,评价方法各有其侧重点,人们在评价重金属污染土壤时要根据评价目的选择合适的评价方法。