考虑温度影响的改进西原流变模型及一维固结解

随着我国热能源开发,热力管道工程大规模应用,由此带来的岩土体应力、变形、渗流和温度耦合作用问题已经成为岩土工程领域的研究热点。在长期荷载作用下,岩土体的变形和强度随时间而变化,尤其是软土,具有明显的流变特征。传统的各流变模型并未考虑升温方式和温度对其各参数的影响。为了能更好地反映流变固结特性,考虑软黏土的黏弹塑性,在西原模型基础上,引入温度膨胀系数,建立了热力耦合作用下的改进西原模型,给出了其应力-应变关系,并利用Laplace变换和逆变换求解了一维热固结方程,得到了其解析解。计算结果表明:固结压力一定时,温度升高加快土体固结;温度一定时,土体中孔压随固结压力增大而减小;改进西原模型的弹性模量越大,孔压消散速率越大,土体固结越快;土颗粒受温度影响而产生的热膨胀对于孔压消散的作用非常小;黏滞系数越小,孔压消散更快,土体固结越快;试验结果与考虑土体的黏弹塑性的热力耦合改进西原模型计算结果吻合,改进西原模型可以较好地描述土体的热力耦合特性。     

基于套件技术的一站式GIS系统框架结构研究

传统GIS平台在集成应用方面,体量大、费用高、功能大而全,尤其对于非专业用户缺乏性价比,缺乏直接面向用户的专题性解决方案。在开发方面,模块可复用性低、系统扩展性差。针对这些问题,分析服务架构的特点及其模块之间的协作方式,采用套件、总线技术,提出一种基于套件技术的一站式GIS系统框架结构,该框架的套件设计赋予套件层高灵活性,能够在GIS系统中灵活组装以达到设计目的。总线的设计支持功能服务的分散组合,提升系统的可扩展性、伸缩性。总体上实现了一种松散的系统体系结构,支持功能服务的分散组合及可复用,并在实际中得到应用,验证了该框架结构的可行性与科学性。     

高精度层序格架下的陆相断陷湖盆沉积体系演化:以南堡凹陷老爷庙地区东营组三段为例

南堡凹陷为典型的陆相断陷湖盆,凹陷北部老爷庙地区是油气勘探的重要目标区.充分利用南堡凹陷岩心、测井、三维地震等资料,运用层序地层学及沉积学理论,对南堡凹陷老爷庙地区东营组三段沉积特征及其主控因素进行了研究.结果表明,南堡凹陷老爷庙地区东三段为一完整的三级层序,主要发育扇三角洲、湖泊和浊积扇３种沉积体系类型.从低位体系域(LST)到高位体系域(HST),扇体展布范围呈现“大－小－大”的演化特点,扇三角洲沉积中心总体上由东向西迁移;区内构造活动对沉积体系的分布和演化的控制作用显著,同沉积断裂的活动性差异控制了扇体发育的规模和位置,构造坡折带控制着沉积相带纵向分异特征,构造古地貌单元的空间配置控制着沉积微相的规模和形态;在此基础上,在研究区内识别出梳状断裂式、转换带式、滚动背斜式和多级断阶式４种砂体空间分布样式,对该区沉积模式的建立和有利储集相带的预测都具有重要指导意义.      

勉略构造带新元古代洋盆俯冲作用：来自略阳地区纸房沟岩片火山岩锆石U- Pb年龄和Lu- Hf同位素的证据

纸房沟岩片位于勉略构造带略阳地区。通过细致的岩石学和地球化学研究，将纸房沟岩片内的火山岩分为拉斑玄武岩系列（Ⅰ类）和钙碱性火山岩系列（Ⅱ类）。Ⅰ类火山岩稀土配分曲线左倾，富Na贫P，整体具有N- MORB特点，形成于洋脊构造环境。相比Ⅰ类火山岩，Ⅱ类火山岩具有更高的SiO2(49.02％~61.86％)和K2O(0.32％~1.55％)含量，相对亏损Nb、Ta、P和Ti，形成于陆缘弧构造环境。Ⅱ类火山岩锆石Lu- Hf同位素测试结果显示，εHf(t)值主体为负值，介于-8.01~+0.77，表明其主要为古老地壳物质熔融成因。Ⅱ类火山岩LA- ICP- MS锆石U- Pb测年结果为854±3Ma(MSWD=0.12, n=30)、844±4Ma (MSWD=0.03, n=15)，表明纸房沟岩片火山岩结晶时代为新元古代早中期。综合前人成果认为，纸房沟岩片火山岩为新元古代勉略洋盆俯冲的产物，俯冲作用一直持续到800Ma左右，该俯冲过程很可能是对全球性Rodinia超大陆聚合事件的响应。     

宁夏生态移民村空间剥夺测度及影响因素

生态移民村是一种具有扶贫脱贫与生态保护双重意义的特殊乡村类型,是乡村振兴不可或缺的重要对象。在空间重构过程中形成的空间剥夺现象,是当前生态移民村全面振兴面临的一个新问题。为探究生态移民村空间剥夺规律,以宁夏70个生态移民村2017年相关数据为基础,构建了以收入就业、教育培训、社会生活、居住环境及公共服务可达性为主要内容的空间剥夺指标体系并进行水平测度,进而运用地理加权回归和地理探测器对其影响因子进行探测。结果显示：① 宁夏生态移民村空间剥夺整体水平较低,但总指数均值相对于非生态移民村显著高出0.023;② 宁夏生态移民村空间剥夺时空分异特征明显,总指数均值在时间上呈现“先较低—后上升—再下降”趋势,在空间上呈现“北部低—中部高—南部次高”分布;③ 民族构成、地形地貌、移民时段、依托资源和经济区带是影响生态移民村空间剥夺的重要因子,前3项对空间剥夺总指数的解释力分别达到了22.4%、10.6%和14.0%。空间剥夺水平测度为生态移民生产生活评价和政策调整完善提供新的客观依据,相关部门可据此优化调节生态移民村空间资源配置,增加其获取资源的能力和机会,推动生态移民村全面振兴。     

中国草畜平衡状态时空演变指示的草地生态保护格局

中国草原牧区作为重要生态安全屏障和草地畜牧业生产基地,其草畜平衡状态直接影响草地退化与恢复,进而影响草地生态系统服务能力的强弱。本文分析了2000—2015年主要草原牧区草地植被覆盖、牧草供给、草畜平衡状态的时空变化特征,深入探讨草地退化与恢复及载畜压力下草地生态系统保护与恢复空间格局。结果表明：过去16年主要草原牧区草地面积净减少约163万hm²,6.7%的草地出现植被覆盖退化,而5.4%的草地呈现植被覆盖明显恢复。天然草地牧草供给量以增加为主,年增率约0.3 kg/hm²,然而其载畜压力亦持续增加,不考虑补饲的载畜压力指数高达3.8,除内蒙古东北部、青藏高原中部仍有载畜潜力,其余多处于超载状态;考虑实际冷季补饲的载畜压力指数约3.1,内蒙古中东部有所缓解;假设冷季全额补饲则载畜压力指数减至1.9,内蒙古、青藏高原等区域明显缓解。叠加上述数据,本文针对自然保护地、牧区、半农半牧区和农区等不同区域的草地生态保护格局,提出了平衡草地生态保护与畜牧生产利用的不同发展策略。     

凸轮型冲击旋压钻头成孔机理研究

挤密钻头是潜孔锤冲击挤密钻进技术的关键所在，其结构形式直接影响着钻进效率、成孔质量和应用效果。应用非线性有限元理论，对动载荷作用下土体的弹塑性和压缩性的变化规律进行了分析。研究发现，常规钻头在冲击挤密钻进过程中产生的桩效应是导致钻进效率降低的主要原因。为了克服桩效应的影响，利用ANSYS/LSDYNA软件对阶梯式钻头和凸轮旋压钻头的钻进过程进行数值模拟分析，并通过实钻试验进行验证。数值模拟分析和试验结果均表明：凸轮旋压钻头能够有效避免钻进过程中土体回弹问题，降低桩效应对钻进效率的影响。试验结果与模拟结果相吻合，表明数值模拟的结果相对可靠。     

盾构隧道下穿管道施工引起的管-土相互作用研究

采用Loganathan公式研究了盾构隧道下穿管道施工引起的地下管道处土体竖向位移，利用考虑土中剪力传递的Pasternak模型模拟管-土相互作用，运用修正Vlasov模型中的迭代流程计算出Pasternak模型的关键参数——弹性系数k与剪切系数gs。将计算结果与已有文献结果及工程监测数据进行对比，深入分析了迭代求解k、gs值的Pasternak模型与传统模型的计算差异，并进一步研究了土中剪力、管道与隧道的夹角、土体弹性模量及隧道半径的变化对管-土相互作用的影响。研究结果表明：迭代求解的k、gs值能提升Pasternak模型的精确度；土中剪力对管道竖向位移计算值的影响可达15.3%；随着管道与隧道夹角的减小，管道的竖向位移增大、弯矩减小；土体弹性模量与隧道半径的增大均会增加管道的竖向位移和弯矩。     

柴北缘阿木尼克山地区斑岩系Cu、Mo-Pb、Zn、Ag-Au成矿模型初步研究

本文以柴北缘阿木尼克山地区成矿地质背景为基础,选择孔雀沟、达达肯作为典型矿点开展地质地球化学研究。两处矿点均位于柴北缘深大断裂附近,产于泥盆纪火山岩。火山岩属于钾质-高钾钙质碱性岩石,显示了强烈的埃达克岩地球化学亲和性,形成深度为130～250km,有幔源残留物质显示,其成矿地质背景特征与中国大陆斑岩型矿床有着极高的相似性。两处矿点分布有高强度的地球化学异常,初步勘查后显示有较好的找矿成果和成矿条件。达达肯地区蚀变分带明显,深部发育角砾状矿体,符合斑岩矿床的外围(上层)蚀变特征,地面磁法推测深部找矿潜力较大;孔雀沟地区发现有Mo、Pb、Zn、Ag、Au矿,受斑岩体系和北西向构造共同控制,矿点沿北西向构造等距产出,显示了良好的找矿前景。本文以两处矿点为依据建立了斑岩型Mo、Cu矿-浅成低温热液型Pb-Zn-Ag、Au矿的成矿模型,以深大断裂为界划分了Mo-Pb-Zn-Ag-Au(Cu)(南)、Cu-Pb-Zn-Ag(北)两种不同的次级成矿类型,较好的揭示了地质、地球化学、矿床地质、蚀变分带和找矿潜力等因素的内在联系。     

大兴安岭中段早二叠世A型花岗岩成因及对扎兰屯地区构造演化的制约

本文通过对大兴安岭中段扎兰屯地区早二叠世花岗岩进行岩石学、年代学及地球化学分析,揭示早二叠世花岗岩的成因和构造背景,探讨贺根山-黑河缝合带中段晚古生代构造演化特征。早二叠世花岗岩主要由二长花岗岩和碱长花岗岩组成,形成年龄为289～298Ma。样品的高硅、高铝、低P_2O_5、低CaO、低MgO的岩石地球化学特征及较低的FeO/MgO比值和低的Ba、Sr、Eu组分,表现出A型花岗岩的岩石地球化学特征;此外,样品的低Sc、Ni、Co、V含量及Nb/Ta(488～219)和Zr/Hf比值(832～291)表明研究区早二叠世花岗岩岩浆是壳幔物质混合作用的产物。早二叠世A2型花岗岩形成于伸展环境,说明早二叠世之前兴安地块与松辽地块已完成拼贴,早二叠世期间贺根山-黑河缝合带在扎兰屯地区处于碰撞拼贴以后的后碰撞伸展环境。