路桥膨胀土区域地表变形三维时序InSAR监测方法

本文研究了InSAR技术在路桥膨胀土地区的变形监测方法,以获取地表变形规律和沉降值。实验结果表明,该方法可以通过分析差分干涉图来获得表面变形,获得的表面变形沉降值与实测实际沉降值的误差在+3~-3mm之间,因此监测结果更加准确。路桥膨胀土区域的地表变形具有一定的规律性,膨胀土的特性会导致该区域的地表形变。

高寒季节性冻土区铁路路桥过渡段冻胀特性数值模拟研究

铁路路桥过渡段是整个线路中至关重要部分,也是相对薄弱部位,高寒季节性冻土区铁路路桥过渡段填土冻胀引起墩台梁体变形变位,对线路平顺性造成了很大影响。针对高寒季节性冻土区铁路路桥过渡段冻胀问题,基于热力耦合理论,采用ABAQUS软件建立铁路路桥过渡段数值模型,分析过渡段温度场与填土冻胀发展变化规律,探讨由桥台后填土冻胀引起的桥梁-桥台-填土相互作用。结果表明:材料热力学特性与桥台温度边界是影响温度场平衡过程与分布规律的主要因素,且距桥台距离增加,影响逐渐减弱;过渡段土体地温具有正弦分布、相位滞后与振幅衰减规律;随着填土水平冻胀变形发展,桥台会逐渐发生侧移和倾斜,进而导致桥梁与桥台顶紧,影响桥梁结构安全。

高速公路路域土壤质量退化演变的研究

由于道路建设,原有土壤被扰动,形成了一种新的人为土-路域土壤。文章对路域土壤的成因和特点进行了阐述,并以呼集高速公路卓资段的实例来说明路域土壤的特点。研究分析了路域土壤的理化特性,土壤污染特征。结果表明:路域土壤形成过程中,土壤的粉沙粘粒含量、有机质和养分含量趋于下降、pH值趋于升高;土壤理化性质的恶化是土壤粉沙粘粒和有机质被道路建设所影响的结果,进而造成土壤粗粒化,并且路域内部有潜在土壤污染的可能。

青海省公路弃土场土壤侵蚀规律天然降雨试验研究

以青海省平阿高速公路弃土场作为研究对象,在雨季进行了天然降雨试验研究,分析了弃土场土壤侵蚀特征及影响因素。结果表明,该区弃土场土壤侵蚀与降雨量和降雨强度有密切的相关关系,大部分土壤侵蚀均发生在降雨较大的7—9这3个月。在40°左右的坡度条件下,坡度变化对土壤侵蚀量的影响很大,坡度稍有增加,水土流失就会大幅增加;在植被建植初期,耕作土比红弃土更易发生水土流失。

不同路域植被类型土壤对Cu^(2+)和Pb^(2+)吸附特性的比较

采用振荡平衡法研究Cu2+和Pb2+两种重金属在长春地区一些典型路域植被土壤中的热力学和动力学吸附特性.结果表明:这两种重金属在不同土壤中的吸附等温线均符合Langmuir方程和Freundlich方程,但Langmuir方程的拟合效果更好,即两种重金属在不同土壤中的吸附过程更接近单分子层吸附模型;灌木丛植被类型的土壤对Cu2+和Pb2+的饱和吸附量最大,分别为3 429,5 311mg/kg;灌木丛植被类型的土壤对重金属的吸附速率最大,由Elovich方程可知,这与该土壤的pH值、阳离子交换量(CEC)、有机质含量和黏粒含量较高等理化性质有关,且Pb2+比Cu2+更易被土壤吸附.

太原市绕城高速公路路域土壤特性与重金属污染评价研究

为了揭示高速公路路域内部不同功能区强烈人为活动对土壤环境质量的影响,以太原市绕城高速路域内不同功能区为研究对象,于各功能区内随机布点,采集表层土壤样品72个,并对其土壤剖面结构、土壤pH值、土壤质地、土壤有机质、土壤重金属元素含量等理化性质和分布规律进行了测定和分析。结果表明,路域内土壤母质来源复杂,剖面层次混乱,土壤反应偏碱性、粗粒化、有机质含量升高和表聚现象较明显。路域土壤重金属污染较为严重,不同功能区的污染元素和污染程度有显著差异。综合污染程度以绿化带含量最高,依次为中央隔离带、互通、路堤边坡、路堑边坡、自然坡。路域土壤的随机空间变异十分突出,无论是土壤性质还是重金属污染积累都如此。路域中存在一些高度污染的区域,必须予以密切关注。

路域土壤特征及其成因研究

通过对西禹高速合阳段路域土壤的调查和分析,并和未受人为干扰的自然土壤进行比较,研究了公路路域土壤的成因、特点及其限制因子,并总结出如下特点:(1)土壤物理性质差;(2)有机质和养分贫乏,pH值普遍偏高;(3)土壤成分复杂,侵入体多;(4)有效土层有限,植物扎根受限;(5)土壤重金属污染因素增多。

高寒高海拔地区路面典型结构适应性研究

路面结构直接影响道路的使用性能,高海拔和低温气候是影响路面结构的关键因素。通过调查分析,归纳总结了西藏地区现有的路面结构类型;选取K2876~K3595段为典型路段并对路面的病害类型进行了分析;以共玉高速为项目依托,采用四种新型路面结构进行试验路铺筑研究,并进行了温度场模拟。研究结果表明:柔性基层路面结构相对于半刚性基层路面结构在高寒地区具有更好的适应性,其中土工格室加固级配碎石基层路面结构表现最优。

公路路域土壤重金属污染研究进展

对近年来公路交通导致的公路路域土壤重金属污染现状、污染物分布规律及其影响因素等进行了分析,提出了对公路路域土壤重金属污染进行修复的一些合理化建议。

高速公路路域土壤重金属污染及植物修复研究进展

高速公路路域土壤重金属污染在土壤重金属污染中占较大的比例,介绍了路域土壤重金属的种类、来源,分析了国内外重金属污染研究状况,总结了重金属污染的危害,详细论述了重金属污染的植物修复技术,并提出该技术存在的问题与今后的发展方向,结果表明,高速公路路域土壤重金属污染治理技术是一项成本低、效果好、不破坏环境的修复技术。

山地林道网对林地环境的影响

山地林道网对林地环境影响的定量研究是一个重要的却一直未被重视的领域。采用定点观测与面上调查相结合的方法 ,定量研究山地林道网对林地土壤性质、土壤侵蚀量和植被的影响 ,分析其成因 ,揭示山地林道网对林地环境影响的机理。其研究结果可为定量评价森林作业系统对林地环境所产生的负面影响提供依据。

上海市浦东公路绿地土壤肥力质量评价

采集了上海市浦东新区主要公路绿地0～30 cm及>30 cm土壤,测定分析了土壤质地、容重、通气孔隙度、阳离子交换量(CEC)、pH、电导率(EC)、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾等理化性质。结果表明:上海市公路绿地土壤以粉砂质粘壤土和粉砂壤土为主;土壤容重大,通气性差;土壤pH高,属于碱性或强碱性土壤;有机质、阳离子交换量较低,土壤EC值大小适中;速效养分中,碱解氮和有效磷含量属中等偏下水平,速效钾含量较高。根据上海市浦东新区公路绿地土壤质量状况,提出了加强上海市公路绿地土壤科学管理的措施和建议。

特殊气候条件对多年冻土地区路基的影响

为了揭示多年冻土地区路基病害发生的根源,基于青藏高原五道梁、沱沱河和安多等地的气象资料,研究了特殊气候条件对青藏公路路基的影响。从青藏高原年平均气温变化曲线及年降水变化曲线入手,考虑路基周期冻结和融化过程中水分迁移及相变作用,结合SWS-3型连续面波仪的路基强度测试结果,分析了青藏公路纵向裂缝、波浪扭曲变形和不均匀沉陷等典型病害的发生机理。研究发现:青藏高原的低温特征使得路基常年处于冻结和融化的交替状态;雨季集中、固态降水特征致使路侧积水严重;在特殊的气候条件下路基土体的动弹性模量由最初的均匀分布逐渐过渡到不均匀状态;路基两侧的积水及土体的冻融疏松是造成路基强度不均匀分布、产生病害的直接原因。

上海市饮用水源地周边环境中的重金属

对上海市饮用水源地周边环境介质(农田土壤、道路灰尘和蔬菜)中重金属的累积特征进行了研究,分析了重金属的空间结构特征及主要污染来源,揭示了周边环境中重金属对水环境的影响,并对重金属的生态风险状况进行了评估.研究表明:①饮用水源地周边各环境介质中重金属已出现不同程度的累积,道路灰尘重金属Cd、Hg、Pb、Cu、Zn、Ni、Cr和As的平均含量分别为0.80、0.23、148.45、127.52、380.57、63.17、250.38和10.37 mg.kg-1;农田土壤含量相对较低,分别为0.16、0.33、30.14、30.66、103.79、24.04、65.75和6.31 mg.kg-1;蔬菜中8种重金属的平均含量分别为0.010(Cd)0、.016(Hg)、0.36(Pb)1、2.80(Cu)、61.69(Zn)2、.04(Ni)、2.41(Cr)和0.039 mg.kg-1(As);②通过半方差分析和多元分析,推断人类活动的输入是农田土壤重金属积累的最主要原因,而交通污染则是道路灰尘重金属的主要来源;③蔬菜对土壤重金属的富集系数表现为:Zn(0.589)>Cu(0.412)>0.102(Ni)>Cd(0.059)>Cr(0.061)>Hg(0.056)>Pb(0.012)>As(0.007),蔬菜中Cd和Zn主要源于根系对土壤重金属的吸收,其它重金属元素可能主要源于气孔对大气污染物的吸收;④周边土壤是水源地沉积物的重要物源,但沉积物与周边环境介质重金属含量不存在显著性相关;⑤重金属生态风险模糊综合评估结果,农田土壤表现为无警-预警,道路灰尘为预警-轻警,蔬菜为预警-轻警,3种环境介质综合评估结果为预警-轻警.

大冶矿区主要公路两侧农田土壤重金属污染特征分析

为探索大冶矿区主要公路交通干线两侧农田土壤中重金属的污染现状,为矿区公路两侧农业土壤的安全利用及污染的防治提供一定的科学依据,利用单因子污染指数及内梅罗综合污染指数法评价其环境质量状况,并进一步分析污染的主要来源。结果表明:通过单因子及综合污染指数评价发现,矿区主要公路两侧的农田土壤已受到不同程度的污染,可能对农产品生产造成一定程度的潜在安全隐患。土壤有机质与Cu、Cd、Cr及Ni元素的相关系数均较低。主成分分析显示,大冶矿区公路两侧农田土壤重金属的来源可能为金属冶炼、制造业和交通释放的气溶胶颗粒,以及矿山酸性废水、金属矿山废石和尾矿的长期储存等人类活动。

寒区路基土PAMCATS固化剂的固化机理

为了研发出适合中国寒区特点的土壤固化剂,利用化学分析方法,将具有表面活性的高分子材料聚丙烯酰胺(PAM)作为主要成份,添加了铝盐、石灰等其他的辅助成份,组成了PAMCATS固化剂。分析了聚丙烯酰胺与土、石灰和铝盐的作用;在实验室内进行了强度、水稳定性、冰冻耐久性、加州承载比和回弹模量试验,并修筑了试验路段,进行了道路试验。试验结果表明,掺加了PAMCATS固化剂的固化土,具有良好的固结强度、水稳定性、冰冻耐久性和路用性能。

降雨入渗参数对粗粒土路堤暂态饱和区影响的数值模拟

为探讨降雨入渗条件下粗粒土路堤边坡暂态饱和区的形成条件,分析降雨入渗参数对暂态饱和区发展规律的影响,基于室内外试验数据与实际气象数据,拟定不同的数值计算方案,采用降雨入渗理论对降雨入渗参数影响下粗粒土路堤边坡雨水入渗过程进行数值模拟。结果表明:降雨强度q与饱和渗透系数ksat的比值是决定路堤内雨水入渗方式及暂态饱和区形成的关键因素,当q/ksat≥1.5时,路堤边坡表面及坡脚水平面将形成一定深度的暂态饱和区,暂态饱和区的形成增大了路堤发生失稳的可能;降雨入渗仅会引起路堤边坡坡面以下水位大幅度上升,对路面中部以下地下水位影响有限;路堤边坡暂态饱和区的扩展速度主要取决于q与ksat的大小,而暂态饱和区形成的时间与扩展面积则受到降雨强度、降雨历时与饱和含水率的共同影响。

降雨入渗条件下粗粒土路堤暂态饱和区发展规律及稳定性研究

为了分析降雨入渗条件下粗粒土路堤暂态饱和区发展规律及稳定性,结合工程实际及气象资料,通过拟定不同的降雨计算方案,采用饱和-非饱和渗流理论对粗粒土路堤边坡在不同降雨条件下雨水入渗过程进行数值模拟。研究结果表明:降雨过程中路堤边坡表面会形成一定范围的暂态饱和区,暂态饱和区的形成及发展过程与降雨强度及降雨时间密切相关;降雨入渗仅会引起路堤边坡坡面以下水位线的大幅上升,对路堤中部地下水位线影响较小;降雨停止后,路堤上部暂态饱和区迅速消散,而路堤中下部暂态饱和区消散过程则表现出明显的滞后特征,但总体而言暂态饱和区的面积呈下降趋势;降雨入渗将导致入渗区域内基质吸力的丧失与含水率的增加,是造成路堤边坡稳定性降低的主要因素,路堤的失稳形式表现为整体滑移与表面局部坍塌相结合。

季冻区路基土静动模量关系研究

为了分析路基土动弹性模量和静弹性模量的相关性,针对3种不同塑性指数的季冻区路基土,在最佳含水量状态下制成压实度大于95%的试件,在不同围压条件下进行了静、动三轴试验,得出了经历不同冻融循环次数的路基土静、动弹性模量,分析了围压、冻融循环次数对静、动弹性模量的影响规律;基于统计方法,建立了采用静弹性模量推导其动弹性模量的数学表达式。结果表明:随着围压和塑性指数的增大,试件的静、动弹性模量逐渐增大,随着冻融循环次数的增加,其静、动弹性模量逐渐下降最后基本趋于稳定;季冻区路基土静弹性模量与动弹性模量之间具有良好的相关性。研究结果说明了季冻区路基土的静、动弹性模量并没有本质区别,只是在不同加载条件下的力学性质表现。

东北黑土区道路状况对切沟发育的影响研究

采用GPS野外定点测量的方法,对东北黑土区鹤北小流域切沟长度进行了调查,经室内Arcinfo处理及统计分析,获取了鹤北流域沟长特征及其与道路状况的关系。研究结果表明:(1)从数量关系看,鹤北流域道路长度与切沟长度存在一定关系,表现在土质路面的道路对切沟影响较大;流域谷底和坡面下部道路长度与切沟长度关系最密切。(2)鹤北小流域切沟分布与道路分布关系密切,道路两侧约25 m范围内切沟长度增长迅速,是治理的重点区域。