连续排水边界下分数阶黏弹性饱和土体一维固结分析

采用分数阶Kelvin模型来描述饱和土体的流变特性,在连续排水边界条件下,利用Laplace变换推导出变换域内的饱和土体一维固结解析解,再通过Crump法对有效应力和固结沉降进行数值反演,得到了分数阶导数黏弹性饱和土体的一维固结半解析解。将连续排水边界退化到Terzaghi排水边界,退化后的结果与已有文献一致,验证了所得半解析解的可靠性。最后,基于所得解,分析了相关参数对土体固结的影响。结果表明,界面参数反映排水边界的透水性,从而影响土体中超孔隙水压力的消散速率;黏滞系数在固结后期对沉降发展影响较大,其值越大,沉降发展越慢;当阶次a不为零时,分数阶次越小,土体表现出的黏滞性越强,整体固结沉降发展越缓慢,次固结沉降发展也越缓慢。     

唐山滨海湿地沉积物重金属污染评价

通过对唐山滨海湿地表层沉积物采样,采用3种不同的方法,评价了不同采样点重金属元素Pb、Cr、Zn、Cu、Cd、As、Hg污染水平,并进行级别的划分;分析了不同重金属元素富集的影响因素,为判别其沉积物来源提供依据;通过潜在生态危害评价方法评价重金属对该区域生物的影响,以期为渤海湾重金属防治提供参考资料。结果表明,渤海湾唐山滨海湿地表层沉积物中各重金属的污染程度从大到小依次为:Pb> Cr> Zn> Cu> Cd> As> Hg;主要污染指示为Zn、Cr和Pb等元素;其表层沉积物As、Cd、Hg、Pb、Cu、Cr、Zn存在低等潜在危害程度;重金属元素对生态城生物为负面效应且偶尔发生,其中As元素的潜在危害最强。     

哈播富碱侵入岩体接触带金矿床成矿流体演化特征

哈播富碱侵入岩体位于哀牢山-红河新生富碱侵入带的南段西侧,该岩体由4个单元组成,分别是坪山单元(EP)、三道班单元(ES)、阿树单元(EA)及哈播南山单元(EH)。锆石U-Pb年代学研究表明:坪山单元成岩年龄约为36 Ma;三道班单元成岩年龄约为35 Ma;阿树单元成岩年龄约为37 Ma;哈播南山单元成岩年龄约为33 Ma。围绕该岩体与围岩接触带分布着一系列中小型金矿床,分别是哈播金矿床、哈埂金矿床及沙普金矿床,这些金矿床与哈播富碱侵入岩体有着密切的时空联系。岩体及矿床微量稀土元素研究表明:1)哈播富碱侵入体与金沙江-哀牢山富碱斑岩带北端的玉龙、多霞松多斑岩有着非常相似的蛛网及稀土元素配分图,表明二者具有相同的成岩背景及物质来源;2)哈播金矿床、哈埂金矿床、沙普金矿床及哈播富碱侵入岩体有着相同的物质来源,其源区具有壳幔混合特征;3)各矿床成矿流体富Cl^-,而F^-含量则较低;成矿流体富集亲硫元素Cu、Zn、Cd、Pb及铁族元素Co、Ni;4)哈播金矿床、哈埂金矿床及沙普金矿床总体成矿物理化学条件为还原环境,但是该区成矿热液体系较复杂,这种复杂的成矿热液体系与哈播富碱侵入岩体脉动式侵入造成的热叠加效应有关。     

基于粒子群算法优化小波支持向量机的岩土力学参数反演

常用的确定岩土力学参数的方法有原位测试和室内试验两种,但都存在一定的局限性,参数选择的合理与否,对设计计算及数值模拟分析结果的有效性影响很大。支持向量机法在理论基础和求解算法方面都具有明显优势,为确保岩土力学参数取值的合理性,采用支持向量机法对岩土力学参数进行反演。先通过小波分析理论构造出支持向量机的核函数,再用粒子群算法(PSO)分别优化Morlet小波、Mexico小波和RBF函数的支持向量机模型参数,通过小波支持向量机模型建立反演参数与沉降值间的非线性映射关系。根据正交试验和均匀试验对需反演的岩土力学参数进行设计,结合有限元软件进行计算分析,得到学习样本和测试样本。分别采用Morlet小波、Mexico小波和RBF函数得出的预测结果和原始数据进行对比分析,发现采用Morlet小波核函数预测效果更佳。使用Morlet小波核函数预测的参数输入到Midas模型中计算建筑物最终沉降量,比较计算值与实际监测值,其相对误差不超过8.1%。研究结果表明,该方法在岩土工程参数的反演中具有良好的应用价值,对今后岩土力学参数的确定及校核提供了一种新方法。     

华北克拉通早前寒武纪条带状铁建造形成时代——SHRIMP锆石U Pb定年

华北克拉通是我国早前寒武纪条带状铁建造(BIF)最重要的分布区。近年来大量锆石定年研究表明,华北克拉通BIF形成于始太古代到古元古代早期,但主要为新太古代晚期(2.50～2.55Ga)。最重要的BIF分布于华北克拉通东部的鞍本、冀东和鲁西地区,沉积环境相对稳定是大规模BIF形成的重要条件。华北克拉通新太古代晚期BIF形成的构造环境还不十分清楚,但可能为岛弧构造环境。BIF明显的时代专属性是地质和大气演化的结果。     

不同地形特征下的TLS点云空洞修补精度分析

点云空洞修补是三维激光扫描(Terrestrial Laser Scanning,TLS)技术运用于山地测绘中的一个重要数据处理环节。本文构建了一套基于山谷、山脊和河滩三种地形特征的针对山地测绘的TLS点云空洞修补精度分析方法。并对Geomagic Studio提供的修补算法对不同地形特征下点云空洞中的修补精度进行评价。此外,还通过对比分析实验证明了点云空洞范围内地形特征线的位置与空洞的修补效果之间有密切联系。这为山地区域地面点云空洞修补方法的精度评价提供了一种新的方法。该方法也可以在后期针对复杂地形的点云空洞算法的研究中作为精度验证与评价的方法之一。     

南祁连党河南山中段科克巴斯陶玄武岩年代学、地球化学特征及其地质意义

与柴北缘和北祁连相比,南祁连研究程度偏低,对其各个阶段的构造演化缺少精确时限。对分布于南祁连党河南山中段的科克巴斯陶玄武岩进行了岩石地球化学及锆石U-Pb年代学研究,定年结果显示,该玄武岩成岩年龄为713±4.6Ma,为新元古代震旦纪。岩石地球化学分析表明,科克巴斯陶玄武岩SiO2含量为45.08%~49.81%,MgO为4.37%~6.67%,Na2O为2.95%~3.71%,K2O为0.28%~1.92%,TiO2为1.40%~2.01%,与拉斑玄武岩平均值相似。Nb/Y-SiO2图解显示科克巴斯陶玄武岩属亚碱性系列拉斑玄武岩。其ΣREE为(75.47~124.00)×10^-6,LREE/HREE为4.2~6.19。(La/Yb)N为3.67~6.18,(La/Sm)N为1.83~2.64,球粒陨石标准化稀土元素配分曲线图呈轻稀土明显富集的右倾型。原始地幔标准化微量元素蛛网图上,岩石以富集Sr、K、Rb、Ba为特征。岩石地球化学特征显示科克巴斯陶玄武岩岩浆为具OIB性质的地幔源区,其形成于板内洋岛构造环境。结合区域地层对比及锆石测年成果,将原划定的志留系巴龙贡嘎尔组进行了重新解体,由南至北,分别为志留系巴龙贡嘎尔组变砂岩段、新元古界震旦系天峻组火山岩段和中新元古界拐杖山组片岩段。     

双层车站密贴下穿既有隧道案例分析及隧道沉降变形特征

长春地铁1号线卫星广场站下穿轻轨3号线工程中,下穿段负一层顶板与轻轨隧道底板密贴接触,形成"叠合板结构"。施工中,先注浆加固下穿段土体,然后采用六导洞PBA法配合千斤顶顶升支撑修建下穿段,具体方法为:于1^#+4^#导洞冠梁上布置液压千斤顶,对上层板形成两端临时支撑;再于3^#+5^#、2^#+4^#导洞内各施作一组钢管混凝土立柱及纵梁,对下层板形成永久支撑,纵梁兼做负一层顶板。然后逐步移除千斤顶、拆除导洞初支、浇筑负一层顶板,实现上下层板密贴;最后修建剩余下穿段结构。为评估施工对轻轨隧道的影响,建立数值模型验算轻轨隧道底板弯矩,结果为安全;数值结果表明,底板沉降经历了先下沉、后抬升、再下沉的复杂过程,最终沉降曲线为单凹槽状。实测数据表明:沉降曲线可划分为振荡型、掉落型两种;曲线类型与测点位置有很大关系,震荡型曲线测点位于下穿段两端,掉落型曲线测点位于下穿段中部,分别受千斤顶、5^#及6^#导洞开挖控制;底板中线最终沉降为单凹槽状,最大沉降量与数值结果相符;变形缝差异沉降在千斤顶作用下一直处于可控状态。