土质陡坡降雨侵蚀的数学模型及求解方法

建立了土质陡坡降雨侵蚀的数学模型,模型包括陡坡细沟间坡面流控制方程、变沟宽陡坡细沟流控制方程、陡坡细沟间坡面侵蚀泥沙连续方程及陡坡变沟宽细沟侵蚀泥沙连续方程。通过紊流冲击分布概率确定土壤剥蚀方程,确定了泥沙源/汇项的表达形式及细沟高程与宽度的表达式。通过有限元和有限差分相结合的方法求解该数学模型,利用有限单元法对数学模型的水动力方程、运动方程及泥沙连续方程进行空间上的离散,利用有限差分法解决时间域的问题,得出了顺序求解的数值计算公式及模型数值求解的具体方法和步骤。     

基于钻进能量理论的隧道凝灰岩地层界面识别及围岩分级方法

钻机钻进过程中钻头旋转产生的扭矩以及作用于钻头的轴推进力是破碎岩石的能量来源,当钻进条件确定时,可用破碎单位体积岩石的实际能耗来反映岩石的物理力学性质。基于此原理在青岛胶州湾海底隧道FK4+375.5的上断面进行了超前地质探孔作业,得到凝灰岩地层中的钻进参数及钻进能量随钻头位移的变化曲线,并利用能量理论对钻进过程中监测的钻机参数进行分析,研究发现：在凝灰岩中,数字钻机参数与围岩岩性响应程度较高,围岩完整、坚硬、无裂隙水时,整体钻进参数值较高;围岩裂隙发育、含水或有断层、夹泥层时,钻进速度、推进力、转速、扭矩、打击能等数据会突变,其值变小。分析所得结果与钻孔取芯、TSP超前预报等物探手段得到的结果基本一致。并采用能量法对围岩进行分析,利用钻进比能划分相应的岩体区段,判断出围岩等级。通过对能量曲线的分析发现,在凝灰岩地层中,当钻进能量小于0.95 kJ时会出现断层或较大的节理裂隙区。     

结构性土二元介质本构模型及破损率影响因素的研究

岩土类材料是非均质的具有微缺陷的天然材料,岩土破损力学将岩土材料抽象成由结构块和结构带组成的非均质二元结构体。破损率演化方程反映了岩土材料在外部荷载作用下,结构块向结构带动态变化程度的过程。从细观尺度上分析结构性土体变形、破坏过程发展机制,揭示土体在荷载作用下结构块向结构带转化的过程。最后,针对杨陵黄土,通过三轴剪切试验,研究围压、含水率对破损率演化规律的影响。研究结果表明,单参数模型的破损率与围压和含水率没有关系,使从实验上证明参数模型的破损率是大主应变的函数。     

CMP与CFG组合型桩复合地基载荷作用特性研究

针对深厚软土层工程特性较差的特点,使用刚度、长度各异的水泥搅拌桩(CMP)与CFG组合型桩进行地基处理是一种新的尝试。以哈大客运专线某工点地基处理为依托,采用Hardening-Soil本构模型对地层参数进行了反演分析和计算,结合现场试验和数值模拟等手段对这种新型组合型桩复合地基荷载传递特性进行了研究。研究表明,CFG桩是承受上部荷载的主体,CMP起到改善流塑状土体特性、保证基础完整性的作用;通过CMP的设置,CFG桩桩侧的负摩阻力弱化,从而提高了复合地基的整体承载能力。     

黄河包头段常见离子对重金属在沉积物上吸附影响机制研究

常见阴阳离子对重金属在黄河包头段相对清洁河段表层沉积物中的吸附影响研究结果表明,不同的环境离子浓度范围内,起主导作用的影响机制不同,黄河包头段水环境中Na 、Mg2 和Ca2 对Zn2 的吸附影响较大,K 对Cu2 、Pb2 、Zn2 和Cd2 吸附影响均较大,Cl-、SO2-4对Cu2 、Pb2 、Zn2 和Cd2 的吸附影响均较小,而HCO-3;对Pb2 的影响较小,对Cu2 、Zn2 、Cd2 的吸附影响较大.     

多灾种综合风险评估软层次模型

在复杂的灾害风险系统中,风险并非简单相加,但目前的研究成果基本是单一灾种简单相加得到的综合风险,缺乏可靠性。因此,此研究基于灾害风险系统理论,引入模糊信息粒化方法和模糊转化函数,利用模糊近似推理理论和方法,建立一个多灾种综合风险评估软层次模型。研究表明该模型的优势：1）不仅考虑了灾害风险系统中的确定性,而且还包括了随机不确定性和模糊不确定性;2）利用模糊信息粒化方法不仅减少了数据的不确定性,而且还包括了一些主观信息,使得评估结果更加接近实际,理论与实际紧密结合,更有利于风险管理者和决策者为减少损失规避风险提供依据;3）通过模糊转化函数将不同灾种得到的不同量纲的量转化同一量纲的量,以便于综合分析和模糊近似推理,获得多灾种综合风险。以云南省丽江地区（市）的地震－洪水灾害为例,验证多灾种综合风险评估软层次模型的实用性,并将其结果与世界银行灾害管理中心和哥伦比亚大学灾害和风险研究中心所建议的风险评估模型（HMU－CHRR模型）的结果进行比较分析,讨论了本研究所建模型在多灾种综合风险评估中的特点。     

基于层次分析法与GIS相结合的岩溶塌陷地质灾害易发性分区评估——以云南省师宗县为例

以岩溶地貌发育的云南省师宗县作为研究实例,通过层次分析法确定岩溶塌陷评估因子及其权重值,并划分岩溶塌陷评估因子的等级.在此基础上,利用GIS空间分析技术对岩溶塌陷空间数据进行处理和分析,按地质灾害综合危险性指数R值将研究区域划分为三大地质灾害易发程度不同的区域,并通过实例验证分析地质灾害综合危险性指数R值求取的可行性,实现了基于层次分析法与GIS技术相结合的云南省师宗县岩溶塌陷地质灾害易发性分区和评估.结果显示:师宗县岩溶塌陷高易发区(4≤R≤5)集中分布于研究区域的北部和中部,占总面积的39.22％;中     

青藏公路普通填土路基长期变形特征与路基病害调查分析

基于长期监测系统2004－2011年现场监测数据,系统分析青藏公路近年来冻土路基变形特征及路基病害原因。结果表明,目前青藏公路普通填土路基变形主要以融沉变形为主,且沉降变形仍将继续发展。根据路基各部位变形速率的差异性,可以将路基变形划分为均匀与不均匀变形两大类。路基平均沉降速率在2～55 mm/a之间,河流沟谷地带路基变形速率最大,山区路基变形速率次之,其他地貌区路基变形速率最小。路基纵向变形对路面影响较大,主要形成波浪等病害,对道路行车舒适性与安全性有较大隐患。路基横向变形主要产生路基纵向裂隙病害,导致路基向变形较严重一侧坍塌,对路基整体稳定性有较大影响。通过2012年对青藏公路路基病害的调查研究发现,青藏公路多年冻土区路基优、良、中、次、差的比例分别为57.39% 、28.12%、9.71%、4.60%、0.17%。通过对青藏公路普通填土路基长期变形特征的分析,期望为青藏公路的整治维修提供参考,同时为未来青藏高速公路的设计和维护提供依据。     

不同酸液条件下叙利亚灰岩溶蚀能力的实验研究

文章根据SY/T 6526-2002《盐酸与碳酸盐岩动态反应速率测定方法》,利用高温高压酸岩反应仪进行了普通盐酸、有机盐酸、胶凝酸、乳化酸和地面交联酸与叙利亚灰岩粉末在两个目的层温度95 ℃和150 ℃下2.0 h的溶蚀实验。结果显示,五种酸液2.0 h的酸溶解率都在90%以上,普通盐酸、有机盐酸的溶蚀能力高于胶凝酸、乳化酸和地面交联酸三种缓速酸;95 ℃下乳化酸和地面交联酸溶解慢、溶解率低,而150 ℃下是地面交联酸和胶凝酸;适当条件下,“多相隔离”对H+抑制作用要比高粘度溶液强,而且随着酸液内部高分子之间链接复杂程度的提高,H+被束缚的程度也增大;温度提高增大了酸溶解率,对乳化酸、地面交联酸和胶凝酸影响比较显著,对普通盐酸和有机盐酸不明显。      

内蒙古浩尧尔忽洞金矿床多期构造控矿作用浅析

文章对浩尧尔忽洞金矿床控矿构造进行了分析,指出区域内主要存在三期构造岩浆作用控制着金矿体的空间展布。第一期构造变形发生在加里东期,地层受强烈的挤压作用,形成一系列紧闭线性褶皱和深大断裂;第二期构造作用发生在海西早期,大规模岩浆侵入使地层强烈变形呈“残留体”分布在花岗岩基中,形成了大量中酸性脉岩和含金属硫化物石英细脉;第三期强烈脆韧性剪切作用形成了一系列挤压破碎带和透镜体,为稍晚期含金硫化物细脉侵位提供了良好空间。