隧道围岩中全长注浆岩石锚杆的应力分布分析

在弹性状态下,根据锚固体的受力情况建立了锚固体的摩阻力分布模型。根据此模型,结合隧道围岩位移变化函数推导了全长注浆岩石锚杆在围岩变形下的全长受力分布函数。并结合工程实例,分析了锚杆的应力分布特征,得出了注浆岩石锚杆在围岩变形中受力的基本特征。     

考虑基质吸力变化时非饱和土的一维本构模型

当地下水位上升或地面遇水浸润时,土的饱和度将因毛细作用而变化,以此使土体产生变形。其中由于含水量增加而使土的重度增大,从而引起压缩变形;同时含水量的增加而使基质吸力下降,从而引起土的回弹变形,因此最终变形取决于上述两种变形趋势的综合效应。根据广义Hook定律、Fredlund的双应力状态变量及Brooks和Corey关于基质吸力与饱和度之间的经验关系,建立了K0状态下非饱和土的一维本构模型。将这一模型与分层总和法相结合,可以计算基质吸力变化时土的竖向变形。通过研究发现,非饱和土的地面变形不仅取决于土的性质与土层的厚度,而且依赖于土中吸力变化前后的分布及应力状态等因素。所建议的一维本构模型可以用于非饱和土地基上基础的沉降估算。     

土工格栅蠕变特性的试验研究及粘弹性本构模型

土工格栅的蠕变特性是影响土工格栅加筋支挡结构长期工作性能的重要因素。通过实验室内蠕变试验,针对不同荷载和温度组合,对土工格栅的蠕变特性进行了对比试验。通过对试验结果的综合比较,详细地分析了土工格栅载荷-应变等时曲线、蠕变曲线及松驰曲线的变化特征,由此并基于粘弹性理论提出了能够反映土工格栅蠕变特性的粘弹性本构模型,提出了模型参数的合理确定方法。并通过模型预测与试验结果的对比论证了所建议粘弹性本构模型的可靠性     

层状土中单桩竖向简谐动力响应的简化解析方法

运用土动力学和结构动力学原理,基于改进的Winkler地基梁模型,同时考虑桩周土的弱化效应和地基的成层非均质性,采用数理方程方法分别求解土与桩的振动微分方程,建立了竖向荷载作用下单桩简谐动力响应分析的计算力学模型和方法,并将所得结果与有限元计算结果进行了对比分析,验证了建议计算方法的合理性,通过对影响单桩竖向简谐动力响应的各相关参数进行变动参数比较分析,得到了各影响参数对单桩竖向简谐动力响应特性的一般影响规律。     

基于地下水污染预警信息系统的污染防治研究

在地下水水质现状、地下水污染趋势、含水层固有脆弱性、污染源荷载风险、地下水污染危害性五个要素的基础上建立了地下水污染预警评价指标体系,利用GIS组件开发技术,与地下水污染预警模型相结合,采用VB.NET+Arc GIS和Engine+Access集成的组件式GIS二次开发模式,开发可脱离GIS平台独立运行的地下水污染预警系统。系统可分别进行研究区域的水质评价、水质预测、含水层固有脆弱性评价、污染源荷载风险计算、污染风险评价、污染预警分析。对典型水源地地区地下水环境污染的警度进行识别,对即将可能出现的警情进行预报,并依据警度划分了防护治理区、重点防护区和一般防护区,提出了相应的防治措施,为政府部门制定地下水污染防治规划服务。     

山东牟乳成矿带北段邓格庄金矿煌斑岩与金矿成矿关系

胶东地区是我国重要的金矿集中区,区内大部分金矿床与煌斑岩具有密切的时空联系。本文以胶东地区牟乳成矿带北段邓格庄金矿煌斑岩为研究目标,通过锆石U-Pb定年获得邓格庄煌斑岩主要形成时代在(120±2)Ma和(153±2)Ma两个阶段,其中(120±2)Ma形成的脉岩与金矿形成时代高度吻合。在岩石化学组成上,邓格庄煌斑岩SiO_2=45.60%~49.20%,属玄武质安山岩。岩石富集Th、U、Ba、K等大离子亲石元素和轻稀土,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,Mg~#=50~53,δEu=0.71~0.59;岩浆源区可能为与流体交代有关的富集地幔。此外,煌斑岩与金矿脉空间上受控于同一构造体系,相伴产出,煌斑岩为金矿成矿提供热源,是金矿成矿物质的重要载体。综合认为,煌斑岩与金矿化关系密切,可作为寻找金矿床的重要标志。     

再生水灌溉之地下水影响的监测研究

依据再生水灌溉对地下水影响途径分析,建立地表再生、包气带土壤水和地下水监测网系统三位一体的综合试验站,研究再生水灌溉对地下水的影响机理。     

非饱和黏土动力特性及等价黏弹性模型的试验研究

针对非饱和重塑黏土,利用改进的非饱和土静力-动力液压三轴-扭转多功能剪切仪,在固结排水（CD）条件下进行了应力控制式分级加载的循环三轴试验,通过对试验结果的对比分析,探讨了初始固结压力和基质吸力(孔隙气压力Ua与孔隙水压力Uw之差)对非饱和土动应力-动应变关系特性的影响。以此为基础,将Hardin-Drnerich等价黏弹性模型和Masing加卸载准则进行了改进,并得到了可以考虑基质吸力的非饱和黏土的等价黏弹性模型。进而对试验数据与模型预测结果进行比较,结果表明这种改进的非饱和土等价黏弹性模型能较好预测各种基质吸力下非饱和土的动应力-动应变关系。     

基于不规则钙质砂颗粒发展的拖曳力系数模型及CFD-DEM流固耦合数值方法

钙质砂广泛分布于我国南海海域,作为岛礁填筑材料,其渗透性很大程度上决定着填筑后土体的固结和沉降。拖曳力系数是表达液体对土体颗粒表面力的参数,也是表征颗粒状土体渗透能力的一个重要指标,目前国内外对具有极不规则形状钙质砂拖曳力系数的研究十分有限。在前期大量钙质砂颗粒沉降试验基础上,建立了能够考虑形状系数的颗粒与液体相互作用拖曳力系数理论公式;在已建立的CFD-DEM流固耦合理论框架下,将新发展的拖曳力系数公式嵌入到流固耦合程序中,模拟钙质砂颗粒在液体中沉降过程。通过将模拟结果与室内沉降试验对比,验证了新建立的拖曳力模型及程序实现的准确性。研究结果表明,较CFD-DEM程序中已有的未考虑颗粒形状的拖曳力系数半经验模型,新的拖曳力系数模型能够更准确地模拟不规则颗粒在液体中沉降过程;同时,在数值建模中无需采用异形颗粒即可以反映颗粒形状对拖曳力的影响,这将大大降低数值模拟的计算量,提高计算效率。研究可进一步应用于钙质砂水中堆填后固结沉降以及冲刷等实际工程问题分析中。     

南水北调水回灌对地下水环境的影响研究

为研究南水北调水回灌对地下水环境的影响,探讨区域地下水污染修复技术,建立区域尺度的地下水溶质运移模型,运用地下水数值模拟模型,预测和分析了在永定河河道仅使用南水北调水和南水北调水与本地水混合补给地下水两种模式下,研究区内地下水中硝酸盐氮20年内的变化趋势。结果显示,通过永定河河道回补地下水对研究区地下水起到极大的改善作用,其中部分地区硝酸盐氮浓度降低71.2%;使用南水北调水回补20年后,研究区北部的改善效果是南部的12.3~14.2倍,表明水文地质条件是区域性地下水污染修复的关键因素之一。