泰安基准台洞体及环境改造

大部分形变仪器长年工作在山洞内,洞室的潮湿对仪器及房间内装修材料影响很大,“十五”期间中国地震局投资近十万元对泰安台形变仪器专用山洞进行了改造。本文从改造内容,改造方法及改造效果几方面进行了阐述,为同类山洞改造提供借鉴。     

仪器及电器在潮湿环境中的防护方法

仪器及电器在潮湿环境中的防护方法李兰生，刘建华（中国江苏２２１００８徐州地震台）目前，我国部分台站的仪器安装在山洞中，这是为了防止外界干扰和提高仪器灵敏度，获取高精度的资料。但是由于潮湿造成一些仪器部件锈蚀、电器设施因锈蚀造成事故的事常常发生。用物理...     

山洞环境对地震观测的影响

通过观察形变仪器受到的特殊干扰,进而注意到山洞环境对地震观测的影响.在对干扰事件的起因作深入探讨,推断此类干扰与山洞的温度、湿度相关.进一步分析显示,潮湿是山洞环境发生变化的直观反映,而山洞的温度变化则是山洞环境发生改变的主要原因,是一系列干扰的直接起因.通过对以上影响因素进行研究并试图消除环境干扰,最终可以获得正常的观测结果.由此可见,为获得准确的观测数据,避免此类干扰影响地震分析,需要创造稳定的山洞环境.     

大连地震台摆房防潮措施

大连地震台的摆房设在山洞里,摆房距离山洞出口约150m,距离地面33m,摆房座落在震旦系石英岩中,仪器接线采用多股通信塑料电缆,并通过钻孔引到记录室。摆房设在山洞里的优点是常年恒温,并大大地降低了地面干扰。但是,一般山洞都较潮湿,而我国地震台站所使用的拾震器大部分密封防潮性能差,所以摆房的防潮措施尤为重要。这些防潮措施在施工中就应考虑到。一般的潮湿来源主要有:地下水、基岩裂隙水、结露水、施工水等等,要针对性地采取措施。现介绍我们使用的几种方法,以使大家参考。     

基式摆的防潮技术

由于过去施工技术及环境所限,摆房潮湿问题一直是测震观测中难以解决的问题,特别是我国一些南方地震观测台站,这个问题显得尤为突出。严重的潮湿给仪器的正常工作带来很多不利因素。为此,本文就几年来就西安台测震摆房(山洞)的防潮技术作了赏试性的探     

鹤岗台形变仪器干扰的讨论

自鹤岗地震台形变仪器于2006年投入使用以来,形变观测已经成为了一种重要的地震前兆监测手段,为地震前兆资料的积累和研究提供了可靠的观测数据。但仪器在使用过程中也时常受到一些干扰因素的影响,如雷电、山洞潮湿、降雨等一些自然因素,以及由此引发的人为因素等。因此,为提高观测质量和工作效率,以鹤岗台在实际工作中遇到的各种问题为例,结合台站实际情况,讨论了仪器运行中经常出现的问题并提出了解决方案。     

部分地震仪器的防潮措施

目前,地震系统观测使用的仪器,或多或少的受温度或环境干扰。为了避免这一现象,不少地震台站将有关仪器安装在人防坑道或山洞内。这样做的好处是常年恒温并能克服地面干扰,但是,会伴有潮湿问题。仪器由于长期受潮,灵敏度降低,故障率猛增,甚至仪器报废。为了解决这一矛盾,经多年实验,对部分地震仪器进行了局部密封,较好地解决了仪器受潮的问题。     

水平摆倾斜仪配电系统的改造

水平摆倾斜仪配电系统在洞内放置,因洞内潮湿,仪器零部件锈蚀严重,经常发生故障,严重影响资料的连续率。本文提出将配电盘移出山洞,到办公室工作,计算和试验,完成了对赤城地震台的线路改造。仪器运行两年来,情况良好,彻底解决了十几年来一直困扰赤城台倾斜仪故障频繁的问题。     

西安地震台新建与原形变山洞DSQ型水管倾斜仪观测资料对比分析

西安地震台新建与原形变山洞引洞进深、覆盖层厚度、观测环境等存在差异,山洞内各架设一套DSQ型水管倾斜仪进行形变观测。选取2套仪器2020年观测数据,就数据完整率、固体潮波形记录、自然环境干扰、强远震同震响应、数据内在质量等进行对比分析。结果表明： ①与原形变山洞相比,新建山洞观测数据的稳定性、内在质量较优;②新建山洞架设的水管仪基本不受大风、降雨等自然环境干扰的影响; ③受人员参观影响,新形变山洞水管仪数据完整率、相对噪声水平略差; ④基线长度不同,可能是2套仪器记录强远震同震响应幅度不同的原因之一。总体上,随着新建形变山洞观测环境的逐渐稳定,其各项指标具有稳中向优的趋势。     

南黄海地震前常熟台地倾斜异常

概况 常熟台位于无锡-崇明断裂上。石英水平摆倾斜仪(SQ-70型)安装在长约250米的山洞内,仪器室距洞口约170米,洞顶垂直覆盖厚度约30米,马尾松等树木植被占山体面积90％以上。山洞开凿距今已有20多年。     

地铁交通对某实验楼的环境振动的模拟分析

在地铁隧道附近,对于环境振动要求较高的特殊建筑物和精密仪器,地铁列车走行时引起的振动影响不容忽视。基于动力反应分析理论,通过建立有限元模型,并以实际测得的列车走行时地铁和轻轨在路基附近的加速度波形作为振动输入,模拟分析了正在规划修建的北京地铁8号线开通后将对附近某实验大楼内仪器可能造成的振动影响,同时对实验楼附近地铁振动的衰减规律进行了初步分析,为实验楼和仪器台是否应采取避振措施提供了参考依据。     

Impact of ATOVS Radiance on the Analysis and Forecasts of a Mesoscale Model over the Indian Region During the 2008 Summer Monsoon

Assimilation experiments are performed with the Weather Research and Forecasting (WRF) models’ three-dimensional variational data assimilation (3D-Var) scheme to evaluate the impact of directly assimilating the Advanced Television and Infrared Observation Satellite Operational Vertical Sounder (ATOVS) radiance, including AMSU-A, AMSU-B and HIRS, on the analysis and forecasts of a mesoscale model over the Indian region. The present study is, to our knowledge, the first where the impact of ATOVS radiance has been evaluated on the analysis and forecasts of a mesoscale model over the Indian region. The control (without ATOVS radiance) as well as experimental (which assimilated ATOVS radiance) run were made for 48 h starting at 0000 UTC during the entire July 2008. The impacts of assimilating the radiances from different instruments (e.g., AMSU-A, AMSU-B and HIRS) were measured in comparison to the control run. The assimilation experiments for July 2008 (30 cases) demonstrated a positive impact of the assimilated ATOVS radiance on both the analysis state as well as subsequent short-range forecasts. Relative to the control run, the moisture analysis was improved with the assimilation of AMSU-B and HIRS radiance, while AMSU-A was mainly responsible for improved temperature analysis. The comparison of the model-predicted temperature, moisture and wind with NCEP analysis indicated that a positive forecast impact is achieved from each of the three instruments. HIRS and AMSU-A radiance yielded only a slight positive forecast impact, while AMSU-B radiance had the largest positive forecast impact for moisture, temperature and wind. The comparison of model-predicted rainfall with observed rainfall indicates that ATOVS radiance, particularly AMSU-B and HIRS, impacted the rainfall positively. This study clearly shows that the improved analysis of mid-tropospheric moisture, due to the assimilation of AMSU-B radiances, is a key factor to improve the short-term forecast skill of a mesoscale model.     

地铁隧道-地层动力相互作用模型试验参数设计

以西安地铁2号线为研究原型,根据模型试验相似准则,设计了列车荷载作用下地裂缝-地铁隧道-地层动力相互作用试验模型。根据试验需求及场地条件,确定采用模型试验箱进行试验,模型试验箱考虑了地铁隧道与地裂缝的不同交角,可以分别模拟地铁隧道与地裂缝呈90°正交、60°斜交、30°斜交的情况,同时,试验采用激振器模拟了不同频率的车辆振动荷载。根据相似原理,合理确定了几何参数、地铁隧道及围岩材料参数、动力加载方式及动力试验参数,以期通过模型试验来研究地铁隧道-地裂缝-地层在列车振动荷载作用下的动力响应规律,为列车振动控制措施研究提供参考。     

降雨对无支挡结构下隧道-滑坡正交体系的作用机理研究

通过大型地质力学模型试验,研究在无支挡结构下降雨对隧道-滑坡正交体系的作用机理。主要研究不同降雨阶段,隧道-滑坡正交体系下隧道纵向应变的变化特征及隧道不同横断面环向应力变化特点,并重点分析在不同降雨阶段,不同位置及其不同横断面滑体的位移变化特征。试验结果表明:(1)降雨可导致坡体横断面断裂而出现新的滑移面,从而导致坡体失稳。(2)在隧道-滑坡正交体系下,随着雨水的下渗及滑体土样含水率不断增大,隧道局部应变有明显突变,且山侧纵向应变比河侧应变要大。(3)在隧道-滑坡正交体系下,降雨使得隧道环向应力呈不均匀变化:隧道的底部应力大于顶部应力,山侧应力大于河侧应力,表明降雨可导致滑体蠕动或局部滑移,引起隧道不均匀受力及变形,这对隧道结构的安全非常不利。本次试验可为雨水充沛区的滑坡及隧道抗滑设计提供一定参考。     

基于JC法的地下结构动力可靠性研究

基于JC法提出了地下结构的动力可靠性分析方法,建立地基土-地铁隧道非线性动力相互作用的有限元分析模型,将地基土-地铁隧道结构体系视为平面应变问题,采用Davidenkov动力本构模型和动塑性损伤模型,分别模拟土体和车站结构混凝土的动力特性,分析在地震动作用下地铁隧道结构的应力特性,进一步研究其动力可靠性,得到隧道结构的可靠度和可靠指标,以此评价地铁隧道结构的可靠性。结果表明：隧道结构上部右侧45°位置处的可靠性最低,下部右侧45°位置处的可靠性较低,这与隧道结构的拉应力反应的分析结果一致;基岩输入近断层地震动Northridge波和Chi-chi波时,由于地震波的脉冲效应,隧道结构的动力可靠性最低;总体而言,在0.1 g和0.2 g地震动作用下,隧道结构的可靠性足够,结构安全可靠。     

长周期地震观测中的环境干扰

文章根据长周期地震观测的理论和我国763长周期台网的观测实践,分析了长周期观测中的环境干扰。认为长周期观测对环境干扰(主要指温、湿度)敏感,但影响长周期仪器正常工作的关键是潮湿,尤其是记录室的潮湿。文章以763台网优秀台站的观测实践为例,认为只要掌握了环境干扰的规律,在防潮问题上采取有效措施,长周期地震观测是完全可以做到仪器工作稳定,管理得心应手。     

工程结构地下水病害电磁雷达检测技术研究

由于积水病害隐藏在一定厚度的钢筋混凝土层背后,加上积水空洞具体形态的不规则性以及洞内可能充填水分、空气、浆液、土等介质的因素,故其存在相当的复杂性。阐述了采用地质雷达对隧道衬砌质量进行无损检测的原理及方法,并对某隧道进行了健康诊断。通过对现场数据处理分析,可以精确探测衬砌厚度,确定钢筋及格栅钢架的分布位置及数量,查明衬砌背后特别是拱顶存在的空洞和回填不密实区域。同时,应用形态学处理方法对衬砌雷达图像进行特征提取,通过小波处理技术,直观且方便地得到了衬砌边界线和积水区域,发现了衬砌中的异常点。同时,对地质雷达探测结果采用钻孔法进行验证,两者相吻合。实践证明,使用地质雷达对隧道混凝土衬砌结构进行检测是切实可行的。     

Simple infrared techniques for measuring beach surface moisture

Knowledge of surface moisture on beaches is vital for aeolian process studies because moisture increases transport thresholds and limits mass flux. A number of beach surface moisture measurement techniques have been employed in the field, including sample extraction, commercial soil moisture sensors, and remote sensing techniques. Each method has significant limitations in the context of aeolian process studies. This study was designed to test infrared optic techniques for measuring beach surface moisture. A simple infrared sensor (narrow‐band radiometer) was developed to measure beach surface moisture content. The accuracy and practical usability of the narrow‐band radiometer were assessed in comparison to a commercial handheld spectroradiometer. Field calibrations conducted at Cape San Blas, Florida and Padre Island, Texas indicated that the narrow‐band radiometer performed quite well. The R² values exceeded 0·98 in each case, and the standard error averaged about 1% moisture content compared with gravimetric moisture contents determined from 1·5 mm deep surface scrapes. The performance of the two instruments was found to be comparable, with the narrow‐band radiometer slightly outperforming the spectroradiometer. In practical applications, the narrow‐band radiometer also has logistical advantages and is better suited to measure large numbers of points. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

正断层黏滑错动作用下隧道抗错断技术模型试验研究

为提高穿越黏滑断层隧道的结构安全性和稳定性,开展了正断层黏滑错动作用下隧道抗错断措施作用效果室内模型试验。通过分析结构纵向应变、接触压力及安全系数,对未采取措施、结构加强、结构加强并施设减错层、结构加强并施设减错缝、结构加强并施设减错层和减错缝5种工况进行了对比分析。研究结果表明:采用减错措施（减错层/缝或减错层+减错缝）后,沿隧道纵向结构纵向应变、接触压力增加倍数由剧烈变化变为较均匀变化;仅采用结构加强措施抵抗正断层黏滑错动对隧道结构的影响,效果有限;通过采用减错措施消减正断层黏滑错动对隧道结构的影响,效果明显,结构安全系数最小值增加8倍以上;通过采用结构加强并施设减错层和减错缝措施抵抗和消减正断层黏滑错动对隧道结构的影响,效果显著,结构安全系数最小值增加25.45倍。研究成果可为高烈度艰险山区黏滑正断层隧道的抗错断设防设计提供参考。     

输水隧道的减震措施研究

隔震技术是近几十年发展起来的新技术,对地面结构减震效果显著。本文运用Newmark隐式时间积分有限元法并采用粘-弹性人工边界,分析了在输水隧道施工中设置减震层和注浆加固一定范围内围岩这2种方法的减震效果、适用条件及其减震机理。计算结果表明：减震层或加固层的设置均使隧道衬砌应力减小,起到保护隧道衬砌的作用;在较大的范围内注浆加固围岩的办法,对软土中的输水隧道的减震更加有效,它能充分发挥围岩的承载能力;而在围岩与衬砌间设置减震层的办法,对稳定性极好的坚硬围岩中的输水隧道的减震效果更加有效。计算结果可为地震区的输水隧道抗震设计提供依据。