昆明市区酸雨对混凝土结构侵蚀状况调查

为获得昆明地区混凝土结构受酸雨侵蚀的情况,对市区主要混凝土结构进行了调查,调查对象包括混凝土房屋建筑、桥梁、变电站和电杆等结构。结果表明混凝土结构受到不同程度的酸雨侵蚀,部分结构老化较为严重,一些结构使用时间仅10年左右;针对大量老化部位的腐蚀形态进行比较分析,总结出酸雨对混凝土腐蚀的外在特征,即溶蚀、结晶、结石钟乳和盐霜等形式,不同的雨水作用方式表现出不同的腐蚀特征;结合调研结果,总结评价了几种常见抵抗酸雨侵蚀措施。

特长岩溶隧道涌水预测的系统辨识方法

本文首先对隧道标高附近及其以上庞大空间范围内的岩溶水进行系统识别与划分 ,同时完成对每个系统结构与功能的不同精度的描述。根据各个系统与隧道的空间关系及其它相关信息 ,确定系统向隧道供水的可能性 ,并进行分级 ;根据可能成为隧道充水水源的系统的径流量及导水通道的水力学特征 ,对隧道涌水量作出预测。本文通过地球化学、深部物探及常规勘探等手段 ,利用上述方法对正在建设的渝怀铁路圆梁山特长隧道的涌水量及隧道疏干影响范围进行了评估。

成都地铁环境工程地质评价

成都地铁一期工程全长 14 975km ,埋深 1～ 14m。隧道围岩为饱水的Q3 +Q4砂卵砾石层 ,物理力学特性总体较好。地下水主要为孔隙潜水 ,埋深 3～ 5m ;含水层厚度 8～ 2 7m ,渗透系数 15～ 40m/d。地铁建设可能诱发的环境地质问题有 :疏干引发的地面沉降及建筑物破坏 ;隧道结构引起的壅水及其对中、低层建筑物安全的影响等。初步研究表明 ,疏干排水的影响宽度一般为 30 0～ 6 0 0m ;根据抽取的地下水类型、含水介质的构成、结构特征及既有高层建筑的疏干降水实录等综合分析 ,疏干排水诱发显著地面沉降并危及建筑物安全的可能性较小。由于部分路段隧道走向与地下水流向正交或大角度相交 ,地下水过水断面大幅度减小 ,可能引起部分路段壅水 ,但通过地下水渗流场的自身调整并采取适当措施 ,不致产生大范围的壅水。

岩爆与爆破的关系

许多大型地下工程的岩爆实录表明,岩爆与爆破具有密切关系。当前炮次爆破形成的爆炸应力波在已开挖围岩中的传播可以概化为Lamb线源问题。爆破后,对于已开挖围岩轮廓面上某一点,P波、S波和Rayleigh波顺序到达;P波和Rayleigh波对围岩具有显著的扰动作用,两者之中大振幅Rayleigh波居于支配地位。P波和Rayleigh波将分别在围岩中形成垂直和平行于开挖轮廓面的张性破裂面;在21ss>,03=s的应力环境中,这些破裂面的出现,将引起围岩以岩爆或片剥的形式破坏。P波的衰减和Rayleigh波的垂向分布可以解释岩爆高发区与掌子面的空间关系及岩爆碎片的形状特征等若干岩爆现象。

基于气候、植被及工程地质的公路“环境选线”

基于"环境选线"的理念,要实现公路建设的可持续发展,仅从地形、地质角度出发进行选线是不够的,还必须从宏观角度出发,考虑气候、植物对公路选线的影响.文中通过对分布于云南不同气候、植物环境条件下的公路建设的调查研究,从地质灾害层次分析了气候、植物等环境因子与公路建设的相互影响,得出气候、植被及地质是公路建设与环境和谐关系的关键影响因素,据此提出基于气候、植被及工程地质的公路"环境选线"的思路,并以云南省昭通—待补公路的建设为例,阐述了生态环境与公路建设的可持续发展的和谐关系.

峨眉山玄武岩系底部沉积火山碎屑岩的风化特征及其机制

位于峨眉山玄武岩系底部的沉凝灰岩和沉火山角砾岩球状风化强烈,风化程度明显高于上覆玄武质熔岩。与母岩相比,腐岩化学组分淋失严重,次生微孔隙发育,但单体孔隙尺寸细小,具有低密度、高孔隙度、高渗透率、高容水度及高持水度特征。2种具有块状构造的沉积火山碎屑岩均由玄武质火山碎屑和正常海相碳酸盐岩碎屑组成,分属钙质基性沉凝灰岩和钙质基性沉火山角砾岩,它们具有类似的化学组成,而且风化过程中的组分流失与相对富集规律也基本一致。非饱和带环境下的温度波动可在岩石中2类不同碎屑颗粒之间形成贴粒微缝;微缝内的凝结水首先溶解灰岩碎屑,并逐渐在结构体表面一定厚度范围内形成吸水-贮水能力远大于一般岩石腐岩壳的海绵状结构层。该结构层吸收-贮存的液态水一方面保证壳内火山碎屑的溶解,一方面向其内侧风化前锋的扩展进程提供水量支持。钙质基性沉火山碎屑岩的风化进程可明显地划分为分别以灰岩碎屑和玄武质火山碎屑溶解为主、先后彼此搭接的2个阶段。

建筑工程房建专业毕业设计教学改革研究

为了适应社会经济发展的要求 ,改变落后的毕业设计教学工作 ,本教研室从多年的教改实践情况来看 ,毕业设计过程全面采用CAD技术是非常必要的。本文对这一教学改革的目的和可行性进行了分析 ,提出了具体的教改措施。

联合消能减震结构设计方法与工程应用分析

分析了防屈曲支撑(BRB)与黏滞阻尼器(VD)联合消能减震原理,讨论该联合消能减震结构体系的设计方法,并基于分析结果给出联合消能减震结构的实用设计流程,根据该流程对一框架剪力墙结构进行BRB和VD的联合减震设计,并与单一使用BRB和单一使用VD的减震结构进行方案对比,对设计的BRB和VD联合减震结构进行弹性和弹塑性时程分析。结果表明:联合消能减震结构可同时取得较好的位移减震效果及地震剪力减震效果;BRB及VD各自分工明确且功能互补,BRB主要增加结构抗侧刚度,VD主要增加结构阻尼比;所设计联合消能减震结构在各水准地震作用下均能实现既定的抗震性能目标。

基于位移和剪力降低率的减震设计方法研究

附设黏滞阻尼器后的消能减震结构总阻尼比增加,结构各层位移和剪力明显降低。文中以位移降低率和剪力降低率为减震目标,推导附设黏滞阻尼器消能减震结构单自由度体系位移降低率和剪力降低率的计算公式,绘制减震目标与附加阻尼比的关系曲线,研究附设黏滞阻尼器减震结构中减震目标与附加阻尼比的合理匹配问题,提出基于位移和剪力降低率的黏滞阻尼器减震结构设计方法,并通过实际工程算例验证该设计方法在以一阶振型为主的多自由度框架结构体系中应用的可行性。该设计方法简单明确、操作方便,能够快速进行消能减震结构设计,为黏滞阻尼器在框架结构中的广泛应用提供理论指导。

静荷载理论在岩爆研究中的局限性及岩爆岩石动力学机理的初步分析

对围岩切应力与单轴抗压强度的比值、岩爆事件的空间分布、TBM掘进隧道的围岩稳定及超深井井壁稳定等问题的分析表明,静荷载理论在岩爆研究中的局限性是明显的。对于钻爆法开挖的硬岩隧道,岩爆应该是处于非均匀应力状态的围岩在爆炸加载波、卸载应力波及岩爆应力波多次扰动的情况下,裂纹发生大规模瞬时动力扩展的结果,这可以概括为岩爆的岩石动力学机理。卸载扰动在已开挖围岩表面附近将产生P波、S波和Rayleigh波,对围岩扰动最大的是P波和Rayleigh波。P波和Rayleigh波的性质、分布及衰减规律可以较好地解释地应力量级对岩爆的控制及岩爆事件的空间分布等。

长大隧道岩爆灾害研究进展

岩爆是长大隧道施工中发生频率较高的突发性地质灾害;岩爆研究对于隧道的勘测设计、施工组织及安全生产具有重要的现实意义。岩爆机理研究是岩爆预测及控制技术发展的基础;由于现有理论的不完善,以之为基础的预报体系及控制技术还不能对岩爆灾害进行准确预报和有效控制。岩石静力学理论在岩爆研究中是重要的,但它还不能阐明岩爆的全部机理。钻爆法开挖过程中,各炮层的顺序起爆、周边眼起爆后开挖轮廓面的瞬时大幅卸载及岩爆事件本身所产生的各类高幅值、陡波前应力波以及它们的叠加效应对于围岩,尤其是处于双向受压、一侧临空、具有发生破坏潜势的既有炮次围岩的扰动作用应该是显著的。围岩也许不会在上述动荷载的一次作用下就发生宏观破坏,但这些应力波的多次扰动,却会在微观-细观尺度上引起围岩累积性损伤的加剧与局部应力环境的恶化,并最终导致裂纹的大规模瞬时动力扩展,伴随晶间、粒间瞬态应变能的高速释放,围岩便会以岩爆的形式失稳。因此,系统进行岩爆灾害的岩石动力学机理研究是必要的。

粘土矿物与斜坡失稳

作为微米级材料,粘土矿物的单晶尺寸及特殊晶体结构使其集合体–粘土呈现低渗透性、分散–凝絮性及粘滞性等重要工程特性。除沉积岩斜坡含粘土矿物外,76%以上的斜坡岩石造岩矿物还可形成次生粘土矿物。粘土矿物广泛分布于原生沉积岩、三大岩类风化带及第四系松散堆积物构成的斜坡中。泥屑岩因含粘土矿物而易于失稳,且水稳定性差。次生粘土矿物的形成将引起源矿物、矿物集合体及岩块的强度与变形特性的显著变化,诱发岩石向松散介质转化。宏观结构面是粘土矿物最主要的形成和聚集场所,结构面及其内侧一定范围内不同成因粘土矿物的淀积将导致结构面及岩体强度的衰减。粘土矿物是滑坡滑带的常见矿物组分;粘土滑带可以在滑体与滑床之间起到润滑作用。滑带中粘土矿物的含量越多,其润滑效应越显著。粘土型滑带还具有隔水边界之功效,可将滑体与周围介质隔离,使之成为独立水文地质单元,提高坡体拦截、吸收渗入水的能力及斜坡稳定对降雨过程的敏感度。粘土矿物可以促进斜坡时效变形,甚至成为斜坡破坏的关键因素,对斜坡演化及失稳的贡献是显著的。

硅酸盐矿物溶解动力学及其对滑坡研究的意义

硅酸盐是地壳岩石最主要的造岩矿物,表生条件下硅酸盐矿物的溶解是普遍的。实验室条件下,硅酸盐矿物存在非线性溶解现象,稳定态溶解速率一般为10-12～10-8 mol/(m2·s),而组分析出一般都是非理想配比的。体溶解速率与比表面积不存在简单的比例关系,但当单晶典型尺寸大于矿物表面上相临缺陷的间距时,体溶解速率则与比表面积呈正比。酸性条件下的溶解速率与H+ 活度正相关。源于可溶有机质的有机配位体能够络合溶液及固–液界面上的金属离子,可显著提高溶解速率。温度对溶解速率的影响受控于阿雷尼乌斯方程。鉴于硅酸盐矿物溶解规模的影响因素与滑坡灾害的发生条件基本一致,在滑坡灾害的区域性评价中,可以考虑纳入流域地表水化学组分浓度这一地球化学指标。植被可以提高斜坡岩土体的酸度、有机质丰度及地下水径流量,在促进硅酸盐矿物溶解及深层滑坡孕育方面的作用是显著的。

河谷应力集中及岩体响应

河谷下切引起的应力集中是显著的 ,河谷地区许多构造形迹及地下工程中出现的若干围岩稳定问题都与此有关。半圆形河谷的应力集中系数为 3 0 7;U字形、V字形河谷的应力集中系数均大于 3。河床岩体处于σ1>σ2 、σ3 ≈ 0的应力状态 ,理论上具有形成分别平行于和与σ1小角度相交的压致拉破坏及两组共轭剪切构造的潜势。河床及部分岸坡岩体中的缓倾角结构面、层间错动带及层间虚脱等宏观构造形迹是这些破坏潜势的具体体现 ;河床岩饼破裂面是上述应力集中引起岩石流变而形成的破劈理。

深埋岩溶隧道涌水最大水头压力评估

深埋隧道涌水最大水头压力的预测具有重要的实际意义。提出了充水水源为地下暗河、充水通道为管状、板状及裂隙网络3种条件下深埋岩溶隧道涌水水头压力的近似计算公式。

城市固体废物(MSW)填埋场中单元覆盖层防渗研究进展

根据世界各国的经验,在未来相当长的时期内,填埋仍将是城市固体废物(MSW)的主要处置方式,但MSW渗滤液的产生及处理不仅加大了填埋场的建设及运行成本,而且也增大了发生二次污染的风险。MSW填埋结构中的单元覆盖层具有防止降水入渗、减少(或消除)渗滤液数量的重要作用,而这种作用能否充分发挥则取决于其渗透性能,因此,单元覆盖层的防渗研究具有重要的实用价值。文章重点介绍了该领域研究已取得的进展,包括阳离子、阴离子、pH及氧化物等对饱和土体渗透性的影响、非饱和土体胀缩行为与渗透性变化的描述及饱和、非饱和土体隔水性能优化等;提出了该领域研究中存在的问题及未来发展方向。

某路基边坡化学风化机理研究

以云南省富民县某典型路基边坡为例,采用铸体薄片鉴定、岩石全分析和电子扫描电镜等分析测试方法,研究岩石结构体岩石学、矿物学及微观结构特征,并据此对该边坡化学风化机理进行探讨。试验结果表明:岩石为碳酸盐化钙质基性沉凝灰岩,经历溶解、水解、氧化等多种水岩化学作用后,岩石微观结构疏松、孔隙发育;腐岩壳与核心石存在明显界线并发育微裂纹。由此可以得出:化学风化的实质为侵蚀性地下水与岩石造岩矿物之间发生化学作用并造成岩石结构体损伤;相对实验室条件,天然斜坡水岩化学作用机理复杂并涉及诸多科学问题;水岩化学作用诱发斜坡失稳,孕育不良地质现象,促进斜坡夷平和地貌重塑,推动全球气候演化,参与成矿作用,对其研究具有重要的科学意义。

稀硫酸侵蚀砂浆的试验研究

为了获得稀硫酸侵蚀水泥砂浆的作用机制,用稀硫酸分2批对水泥砂浆进行了长期浸泡试验,第1批试验浸泡溶液的pH值分别为3.0,3.5,4.0,第2批试验浸泡溶液的pH值为1.5～2.9.在浸泡过程中实时记录浸泡溶液的pH值变化,并用0.125mol/L的稀硫酸及时滴定以保持其pH值.运用边界层理论,获得了耗酸速度的侵蚀模型,试验表明该模型在多数pH值下拟合效果较好,但在pH值为2.3～3.5时,拟合效果较差.

土-相邻基础相互作用的地基刚度计算分析

为了研究相邻基础对地基刚度的影响,提出了地基刚度影响系数的概念,并运用三维弹性半空间内明德林解,推导出地基刚度影响系数的计算表达式,进而通过计算地基刚度影响系数分析了相邻基础存在时,两个基础之间净距、基础边长比值以及地基土特性对地基刚度的影响规律,并根据净距和边长比值划分了可不考虑相邻基础相互作用的范围。结果表明:(1)基础周围有相邻基础存在时,其地基刚度较不存在相邻基础的地基刚度有所提高;(2)相邻基础对地基刚度的影响随着两个基础之间净距的增加而减弱,随着边长比值的增加而增强,以及随着地基土泊松比的增加而增强;(3)黏土地基中相邻基础对地基刚度的影响较其他(如粉土地基)地基更显著;(4)当净距不小于基础边长15倍时,或者基础边长比值小于0.1时,可以不考虑相邻基础对地基刚度的影响,其他情况需根据净距和边长比值分析是否考虑相邻基础对地基刚度的影响。

用动光弹方法研究隧道岩爆的爆破扰动机理

利用动态光弹性方法,以Lamb模型为依据,研究了不同荷载形式下,模型内应力波的传播、相互作用规律以及刻槽的拦截效应。实验结果与弹性动力学解答基本一致:(1)倾斜冲击荷载作用下,模型内传播的有P波、S波和Rayleigh波,其中P波和Rayleigh波对岩爆有突出贡献;(2)等差条纹图的分布规律,可以合理解释岩爆高发区段与开挖面的位置关系;(3)模型表面的刻槽,可以实现对Rayleigh波的大量拦截,说明隧道表面切槽的岩爆控制方法理论上是可行的。