土与强风化岩双元边坡圆弧-平面破坏模式与支护设计方法

为了探究土与强风化岩边坡中强风化岩不破坏的临界坡率及稳定性判断方法,基于济南地层,得出适用于数值模拟的土层参数,并利用强度折减法求出边坡的临界坡率,为施工提供参考。针对强风化岩不破坏的边坡,运用改进的瑞典条分法求出边坡安全系数解析解,并利用滑移线场法求出滑移线,为安全系数解析解的应用提供依据。结果表明,岩层厚度超过边坡高度1/2或坡率大于1:0.5时,强风化岩一定破坏;解析解得出的安全系数偏小,有利于工程安全;针对土与强风化岩边坡,文中结果可确定边坡破坏区域,设计支护方案。

地埋管地源热泵系统实际运行特性研究

文章针对某地埋管地源热泵空调系统,监测了岩土体温度、地埋管出口水温、蒸发器出口水温,利用多元线性回归方法拟合了机组COP、制冷与制热量、压缩机输入功率随负荷侧出水温度、地源侧出水温度这两个变量之间的函数关系式。得到了变工况下机组的制冷制热量与输入功率,计算出制冷季与制热季系统能效比,为地源热泵系数的优化设计提供有效数据支撑。

南宁市主要岩土层物理力学参数取值研究

通过对南宁市387份岩土工程勘察资料进行统计分析,得到南宁市主要岩土层物理力学参数参考值。运用"三序"划分法对南宁市主要岩土层进行统计单元划分,得到了更具有针对性的南宁市岩土单元划分体系。在搜集大量南宁市岩土工程勘察数据资料的基础上,按照岩土单元划分体系对参数数据进行分类,在经过数据的可靠性检验之后,运用SPSS软件对数据检验前的项目数和样本数,数据检验后的有效项目数和有效样本数,百分位数(P2.5、P5.0、P95.0、P97.5),极小值,极大值,标准差,5%修整均值,中值,总体均值及其95%的置信区间和建议值区间进行统计。对于不满足勘察项目数量和样本数量要求的岩土参数,仅统计该参数的样本数量、最小值、最大值、均值和标准差。综合分析统计结果,得到南宁市主要岩土层物理力学参数参考值表,为南宁轨道交通工程建设以及其他基坑的工程勘察和设计施工提供地区经验。

单孔复合型锚杆锚固体应力分布特征研究

结合某工程深基坑边墙单孔复合型锚杆施工,选取4根锚杆作为试验锚杆,通过在锚固体范围埋设多个应变测试元件,对锚固体在不同张拉载荷条件下的应力分布状态进行了现场测试研究。根据单孔复合型锚杆的结构特点,对代表性锚固体建立有限元数值模型,并对锚固体的应力-应变特征进行了数值分析。根据现场测试和数值分析结果,对单孔复合型锚杆锚固体的应力分布规律和锚固机理进行了研究。

扩展有限元法在岩石断裂力学中的应用

岩石裂纹的扩展是一个经典的不连续问题,常规有限元方法难以实现裂纹扩展过程的仿真模拟。扩展有限元法(XFEM)实现了计算网格与不连续面相互独立,因此模拟移动的不连续面时无需对网格进行重新剖分。本文介绍了XFEM基本原理和岩石断裂力学常用判据,尝试对岩石类材料单缝Ⅰ型三点弯曲、单缝剪切和双缝平板实验进行模拟。分析结果表明:扩展有限元模拟岩石类材料断裂问题不受网格划分限制,裂纹以实际应力场分布随机扩展;直观地给出岩样的微裂纹产生、演化,直至完全破坏的全过程,并与实验结果吻合。该方法能够应用到岩石断裂力学方面的研究,模拟岩石类材料的宏细观破坏过程,为解决复杂问题提供了方便的途径。

较高土石坝膜防渗结构设计方法探讨

根据不同防渗体位置的土石坝受荷位移规律与土工膜受力变形特点,分析了坝内土工膜的变形机理,并以四川瀑布沟186 m的心墙堆石坝为例,提出了土工膜与土心墙联合防渗的思路及设计原则.分析表明:坝内绝大部分区域的土工膜能够承受坝体位移引起的变形,但在刚性锚固部位,由于“夹具效应”,土工膜可能会产生局部过大变形而发生破坏;对于高水头土石坝,土工膜尤其适用于存在缺陷的黏性土料心墙的联合防渗;四川瀑布沟186 m的心墙堆石坝,如果采用土工膜与土心墙联合防渗设计方案,则不仅可以提高防渗安全的可靠性,而且与原设计方案相比,技术上更先进,经济上更合理.

北京大清河流域生态涵养区富硒土壤资源分布特征和来源解析

北京是典型的硒缺乏地理分布区,但近些年研究成果表明局部地区土壤达到富硒水平,掌握该区富硒分布特征对于开展北京地区的富硒环境研究和开发利用富硒土地资源具有重要意义。本文以北京大清河流域生态涵养区1615km^2地球化学调查数据为基础,采用原子荧光光谱(AFS)等方法测定了研究区1297件表层土壤、25组玉米及对应根系土壤和15件岩石中Se等地球化学指标;利用相关分析、多元统计分析方法,结合GIS技术,研究土壤和农作物中硒含量特征、富硒成因来源以及土壤硒与碳铁磷等其他元素的关系,评价富硒土地的安全性。结果表明:研究区土壤硒含量区间为0.055~0.465mg/kg,背景值为0.257mg/kg,呈现富硒特征,厘定出360.4km^2富硒土地资源。当地种植的玉米硒含量变化范围为0.028~0.70mg/kg,几何均值为0.20mg/kg,80%的玉米样本为富硒农产品,且土壤富硒与作物富硒空间分布一致,指示土壤硒是作物体内硒的重要供给来源。研究认为,地质背景和成土母质是研究区富硒土地资源分布的主控因素,河流相沉积的暗色岩系是重要的土壤硒来源。富硒土地整体环境质量清洁安全,仅3.23km^2(面积占比0.2%)土壤重金属(镉汞铅)含量超风险管控值,在土地开发过程中需重点关注。

高心墙堆石坝施工填筑单元划分优化

针对高心墙堆石坝施工填筑单元能否实现科学合理的划分问题,通过对高心墙堆石坝施工特性进行分析,综合考虑各施工环节之间的逻辑关系和各种复杂施工约束条件的影响,建立了高心墙堆石坝施工填筑单元划分优化数学模型,提出了基于数学解析法和施工仿真技术的两种方法对优化模型进行求解,并结合实际工程开展了实例研究.结果表明,所提出的理论方法能够对高心墙堆石坝施工填筑单元的划分进行有效的分析,实现了单元划分方案的优化,为高心墙堆石坝施工组织设计和工程管理决策提供了新的有效途径.

基于单元划分的复杂岩层面三维建模方法研究

针对现有岩层面三维建模方法未系统考虑含断层、陷落柱等地质条件的复杂岩层面三维模型构建的问题,通过定义投影度和投影单元,给出了不同地质条件下岩层面水平投影单元特征,同时提出一种基于单元划分的复杂岩层面三维建模方法。先划分岩层面水平投影单元和空间插值单元,将水平投影单元边界、空间插值单元边界、岩层面控制点和控制线作为约束条件,对实投影单元进行约束Delaunay三角剖分;然后分别求解各个空间插值单元内三角网顶点对应的岩层面空间插值点,并应用计算机三维图形技术绘制岩层面三维图形。实例分析结果表明,通过划分水平投影单元和空间插值单元,可将复杂岩层面分解为多个一般岩层面,从而降低其三维建模难度;合理进行约束Delaunay三角剖分和空间插值,可有效构建复杂岩层面的三维模型。

西安城市区工程地质环境与岩土工程勘察特点探讨

对西安城市区工程地质环境进行了分区 ,论述了各区的工程地质环境特征 ,分析了各区岩土工程勘察的特点 ,评价了各区作为拟建工程场地与地基的条件 ,提出了利用。

我国九个农业经济自然区土壤背景值图的编制

总结了我国九个省区主要经济自然区土壤污染元素背景值图编制中取得的一些主要经验与成果。

福建省中级变质岩岩石(构造)地层单位新划分

在新近完成的全省1:25万和部分1:5万区域地质调查、院校专题研究及其陆续获得的高精度测年成果的基础上,依据变质岩石的组合类型、变质变形特征、空间分布规律、接触关系和同位素测年资料,对福建省中级变质岩岩石(构造)地层单位进行划分和对比,重新建立了福建省中级变质岩岩石(构造)地层单位系统。

灌县九甸坪上古生界地层剖面及岩石地层单位的划分

四川灌县九甸坪剖面横切龙门山的懒板凳飞来峰。文章根据岩石特征、古生物特征对该剖面进行了岩石地层单位的划分，从中识别出下泥盆统甘溪组、上泥盆统茅坝组及下石炭统总长沟组，并与邻区相应地层进行了对比。

近源堆沉积土石体细观结构与抗剪强度指标关联分析

细观结构是认知土石体力学行为本质的关键科学问题。本文通过引入物理学和数学等方法,借助颗粒物质力学理论,从几何排列与接触力的空间分布来定量刻画水平固结与山前坡地堆积两种典型环境下土石体的细观结构特征,并建立其与抗剪强度指标的关联。研究表明,(1)两种环境的土石体在细观结构上存在较大差异。在几何排列上,水平固结环境下的土石体具有长程无序和短程有序的特点,坡地堆沉积环境下的土石体表现出了无序的无定形结构;在接触力与单位接触向量的空间分布上,两者较为相似,绝大多数接触力以小于均值接触力的形式存在,其概率密度曲线P(f)呈幂函数衰减;90%以上接触方位角集中在40°～160°和220°～340°范围内。(2)基于径向分布函数、接触力概率密度和单位接触向量分别定义细观结构的特征量K_a,K_s和K_o,发现三个特征量的增大对内摩擦角呈线性促进作用,对黏聚力呈非线性削弱作用。

藏东类乌齐地区吉塘岩群的构造地层解析及主要依据

吉塘岩群沿藏东他念他翁—紫曲—吉塘一线分布,主要由片岩、片麻岩和糜棱岩组成构造岩片集合体,变形强烈,同位素年龄自古元古代—晚古生代,有必要进行解体。通过近年来的填图、测制剖面和同位素年龄的测定,并参考前人的资料及综合对比研究,对吉塘岩群（现藏东他念他翁变质杂岩体）进行了解体,将其分解为前奥陶纪—中三叠世类乌齐片麻岩套和前石炭纪吉塘岩群（〉340 Ma）2套地质体。然后将类乌齐片麻岩套划分为5个构造岩石地层单元：前奥陶纪查秋赛岩组（438.2±3.6）~700.0 Ma、早二叠世都拉扎片麻岩单元（282.1±0.91）Ma、晚二叠世加压玛片麻岩单元（254.0±8.0）Ma、早三叠纪世加隆片麻岩单元（246.3±0.8）Ma、中三叠世宁达片麻岩单元（227.0±0.6）Ma。吉塘岩群的解体是该区地层研究的重要进展,有助于藏东基础地质研究。

自然单元法研究进展

自然单元法(NEM)是新近出现的一种求解偏微分方程(PDE)的数值方法,它采用自然相邻点插值方法在全域构造近似函数和试函数,该方法基于整个求解域内离散节点的Voronoi结构。NEM形函数的构造简单,形函数及其导数的计算相对容易,由于不涉及到矩阵的运算及其逆运算,与一般的无网格方法相比计算量大大减少。另外由于NEM形函数满足Delta函数的性质,且在边界相邻节点间满足线性插值,从而可以准确地施加边界条件和方便地处理场函数及其导数的不连续性,这是一般的无网格方法所难以实现的。从形函数的构造和性质来看,它兼有无网格的特性和有限单元方法的优点,可以认为是介于两者之间的一种极具发展前途的数值方法。详细介绍了自然单元法的求解过程和最新研究进展,并对目前自然单元法中尚待改进的问题及其相应的解决方案和未来的研究方向进行了初步的探讨。

变质岩区类型划分与研究方法

作者根据变质岩区的不同原岩系统,在经受多期变形与变质作用改造后所发生的物"态"、形"态"、位"态"的三"态"变化,以及所形成的变质地质体的总体特征,将变质岩区划分为:成层有序变质岩系、片状无序变质岩带、变形变质侵入岩区三类,并提出了相应的工作思路和研究方法。最后还就变质岩区中的一些过渡类型特征,基本岩石地层单位多重划分和命名等进行了讨论。

天全龙门下泥盆统的划分及填图单位的确定

天全龙门下泥盆统按岩性特征被分为平驿铺组和甘溪组，从甘溪组中识别出两个腕足化石带：Ｄｉｃｏｅｌｏｓｔｒｏｐｈｉａｐｕｎｃｔａｔａ延限带和Ｅｕｒｙｓｐｉｒｉｆｅｒ－Ｒｏｓｔｒｏｓｐｉｒｉｆｅｒ组合带。文章还将其与北川甘溪下泥盆统进行了对比。

上海市工程地质分区问题

在对现有上海市工程地质分区方案进行优化的基础上,提出工程地质分区应与地貌单元划分相区分,以全新统地层厚度差异作为工程地质分区主要依据的观点;拟定了各工程地质区地基土层次名称表,提出次级分区方案的具体建议。以期引起业内同行的关注与讨论,及早形成统一的工程地质分区方案,并在相关的技术标准修订时予以考虑。

合肥地铁隧道地层组合分类及暗挖适用性研究

地铁隧道的施工与所穿越的地层条件联系紧密。通过对现有的合肥轨道交通1～5号线地质勘探资料和工程资料的整理总结,结合合肥地区地形地貌特征,采用统计分析、数值模拟和现场实测的方法,对合肥地区的暗挖工程地质条件进行较深入地研究。研究结果表明:对合肥地区工程地质层组进行总体概化可以遵循"以地层的沉积年代为主,以岩土的工程适用特征为辅"的划分原则;按照地层断面特征将合肥地铁隧道可能穿越的地层组合归纳为A～D 4种类型,其中A类地层组合对隧道施工最为有利,B类地层组合对围岩变形的控制能力优于C,D类地层组合。以上结果可为合肥地铁沿线地质条件分析及暗挖隧道施工提供指导性的建议。