西藏高原城镇发展差异的时空演化机制研究

文章采用城市规模分布基尼系数、非农业人口指标和城市经济职能指标等对西藏高原城镇发展差异的时空布局演化机制进行研究。研究表明:从1995年以来,西藏城镇的首位度逐步降低,拉萨市的首位度处于下降态势,城市空间分布较为分散;城镇分布空间差异显著,部分地域城镇发展水平在缩小,地带性差异依然显著;区域中心节点城市极化现象初步显现,区域一体化明显;城镇空间分布格局与城镇区域经济发展状况较为一致;城镇发展速度及水平的区域空间差异明显。自然地理环境、区域社会经济发展历史、人口状况、交通状况、政策与行政因素是造成城镇空间布局差异的主要原因。

矿产资源开发环境响应时空演化机制研究——以雅砻江流域某铜矿区为例

矿产资源开发会对周围环境产生不同程度的影响。以水系沉积物实际采样分析的地球化学数据为基础,结合GIS技术研究某铜矿资源开发的生态环境影响时空演化机制。首先通过GIS插值分析Cu元素的空间分异,然后通过矿区水系剖面和小流域及缓冲区分析可知:1985—2015年间三条水系沉积物中Cu含量总体趋势均有较大幅度的增加,对下游矿区附近环境影响较大。挖金沟水系和海底沟水系沉积物Cu元素含量从上游到下游先增大后减小,因为中游靠近挖金沟矿山,所以含量先增加,随着与矿山的距离增大而逐渐减少。江浪沟下游靠近矿区本部,所以含量逐渐升高。说明水系沉积物中Cu含量在矿区附近含量较高,对环境影响较大,并且会随着水流方向影响逐渐变小。掌握了这些规律,就可以在金属含量较高的区域用更少的采样点来对矿区环境的响应程度进行分析,从而节省采样和化验的费用,符合经济效益。最后根据矿产资源开发产生污染分布演化规律提出相应的生态保护措施。

泥水盾构泥浆渗透-扩散时空演化解析模型

泥水盾构在施工时泥浆易大量渗透滤失引起开挖面失稳,泥浆渗透成膜对维持开挖面的稳定具有重要意义,充分认识泥浆渗透规律是研究泥水盾构开挖面稳定的关键。通过考虑土体骨架对渗透泥浆颗粒的滤过效应,建立了泥浆浓度扩散模型,得到了泥浆浓度和地层孔隙率变化关系式,并基于多孔介质流体力学理论求解了泥浆渗透参数,构建了泥浆渗透-扩散解析模型。采用室内模型试验以及已有的理论对比验证了所建模型的准确性。最后依托工程实例分析了泥浆渗透扩散时空演化规律,解析结果与工程认识相符合,地层孔隙率随泥浆渗透距离的增加而逐渐增加随后保持不变,随泥浆渗透时间增加逐渐减小;泥浆渗透距离随渗透时间逐渐增加随后趋于稳定;泥浆浓度、泥浆渗透速度及渗流量随渗透时间和渗透距离的增加不断减小。结果表明,泥浆渗透-扩散解析模型能够较好地揭示不同地层参数下泥浆渗透扩散规律,并对各泥浆渗透参数进行量化,对实际泥水盾构施工具有较好的指导作用。

隧道式锚碇承载机制的室内模型试验探究

为揭示隧道式锚碇的承载机制,探究加载过程中锚碇及周围岩体的力学响应规律,依托绿枝江大桥隧道锚工程,开展隧道锚1∶100室内三维地质力学模型试验。通过有效模拟散索鞍、主缆散股、预应力管道、钢绞线、等传力构件,真实地还原了隧道式锚碇的传力路径和特征。通过分析从加载到破坏过程中锚–岩界面压力,围岩应力、变形响应,揭示出隧道式锚碇抗拔承载过程的时空演化机制,并在分析深部岩体位移峰值点迁移规律和表观裂纹扩展过程的基础上,预测隧道式锚碇的破坏形态。主要结论有:(1)从加载到破坏过程中,锚–岩界面应力呈无响应(0～5P)–弹性增长(5P～13P)–加速增长(13P～19P)–迅速衰减(21P～23P)的阶段性特征;(2)自加载至破坏过程中,锚塞体是由后向前、逐层挤压上覆岩体,由近及远、逐步调动周围岩体联合承载的;(3) 5P荷载前,锚塞体和围岩基本无变形,5P～13P荷载下,锚体和围岩位移低速线性增长,13P～21P荷载下,锚体和围岩位移均加速增长且锚体位移增长速度大于岩体,23P荷载下岩体损伤严重,锚体因克服岩体束缚被拔出;(4)隧道锚表观裂纹是在锚塞体、围岩的位移加速增长后才产生,极限荷载下形成的网状破裂区为:拱顶以上50cm、洞底以下35 cm、墙左墙右各35 cm,隧道式锚碇最终的破坏形态为不对称的喇叭状。