我国大型岩土工程施工安全风险管理研究进展

在我国,以城市轨道交通、高速公路网建设、高速铁路网建设、重大水利工程建设等为代表的大型岩土工程具有尺度大、施工周期长、操作复杂和工程安全状况堪忧的特点。不同类型的安全事故持续不断,造成的经济损失和人员伤亡居高不下。概括总结了2010－2017年间我国大型岩土工程施工安全风险管理研究方面的主要进展,包括：（1）大型岩土工程施工安全风险管理重大科技项目、成果奖励、规范;（2）大型岩土工程施工安全风险分析与评估方法方面研究进展;（3）大型岩土工程施工安全风险监控与预警方面研究进展;（4）大型岩土工程施工安全风险管理信息化技术与平台方面研究进展;（5）大型岩土工程施工安全风险智能化分析与控制方面研究进展。基于我国大型岩土工程施工安全风险管理研究方面主要进展的分析,提出了我国大型岩土工程施工安全风险管理方面面临的新挑战：（1）定量化风险评估理论和技术的应用推广;（2）风险决策理论;（3）推行全过程安全风险管理计划;（4）构建岩土工程安全事故案例共享平台;（5）基于大数据挖掘技术的岩土工程参数分析与控制;（6）智慧岩土工程研究和建设。     

中国东北浅覆盖区地质填图物化探信息协同辅助技术

针对中国东北浅覆盖区地质露头少、填图效率不高、精确度和准确度较低的问题,开发了物化探信息协同辅助技术并应用于地质体类型的识别。在以覆盖层较薄、面积广大、物理风化为主、土壤位移较小为特点的东北森林沼泽浅覆盖区,利用土壤化学成分和航磁信息识别下伏地质体是可行的。基于这一前提,可将指定研究区划分为一定数量的统计单元,在各单元内,通过数学统计方法产生众数、宽度、变化频率、偏度、峰度等航磁特征参数并将其标准化,将化探指标酸度、碱度、钙含量、铝含量、钙镁含量、硅铝含量、镁铁含量、微量元素含量等特征参数标准化;然后采用逐级分类的方法,每级选择有效的物化探特征参数,在当前级别上实现单元划分并将数据分为不同数据集,在下一级别划分时重新有针对地选择参数,分别对各数据集进一步分类,直到分类结果对应较明确的地质填图单元,并最终编制出解译图。以黑龙江省大兴安岭地区某典型森林沼泽浅覆盖区为例进行了方法验证,将结果与已知地质信息比对分析,认为地质体单元识别结果与已知信息基本吻合,使得地质体类型识别更精确,边界更清晰,可为区域地质研究提供新线索。     

嘉鱼断裂西向延伸与第四系活动特征

嘉鱼断裂为已证实的隐伏断层。该断裂从洪湖老湾西南横切长江,沿近东西—北东东向延展,经嘉鱼县城东北马鞍山北缘向东延伸于斧头湖,长约40 km,该断裂东端已有明显出露,而断裂尾部并没有明显出露。由于区内小尺度物探资料的缺乏,使得该断裂的走向和活动性都缺少相关证据。本文利用浅层地震反射结合折射层析成像方法,采用2 m道间距接收人工地震波,利用多次覆盖技术和密集炮集折射记录,分别对数据进行反射处理和层析成像,获取了浅层地震反射剖面和高分辨率折射层析成像剖面,并参考相关区域地震安全性评价钻孔资料进行解译。综合研究结果表明：浅层地震反射和高分辨率折射联合应用可互补,尤其在外界干扰较为严重的区域,利用高分辨率折射层析成像可减少浅层地震反射对断层的误判。此外,研究结果证实了嘉鱼断裂的具体位置,其性质为北盘下降、南盘上升的正断层,且该断层错断了第四系沉积层。     

伶仃洋河口泥沙絮凝特征及影响因素研究

泥沙絮凝对河口细颗粒泥沙运动过程起着极其重要的作用。本文通过LISST-100激光粒度仪等仪器实测伶仃洋河口2013年洪季悬浮泥沙絮凝体现场粒径及水动力、泥沙条件,结合实验室悬沙粒径分析,研究大小潮期间伶仃洋河口泥沙絮凝特征,探讨紊动剪切强度、含沙量、盐度分层及波浪等因素对伶仃洋河口泥沙絮凝的影响。结果表明:伶仃洋河口水体中现场粒径平均值为148.53 μm,大于实验室悬沙分散粒径36.74 μm,河口絮凝现象明显;沉速与有效密度、粒径呈正相关,絮团平均有效密度为153.49 kg/m3,平均沉速达1.13 mm/s;小潮时絮团平均粒径大于大潮,垂向上表底层絮团粒径小、中层大,中底层絮团沉速大于表层。伶仃洋河口水动力、泥沙条件是影响其泥沙絮凝的重要因素,低剪切强度（小于5 s-1）、低含沙量（小于50 mg/L）及高体积浓度有利于细颗粒泥沙之间的相互碰撞,促进絮凝作用;当剪切强度与颗粒间碰撞强度高于絮团所能承受的强度时,絮团易破碎分解成小絮团或更细的泥沙颗粒;伶仃洋河口盐度层化引起的泥沙捕获现象增大中层泥沙体积浓度,有利于中层絮凝体的发育;观测期相对较大的波浪增强水体紊动,增大了水体细颗粒泥沙的碰撞几率,表层絮团粒径随波高峰值的出现而增大。     

不同结构形式张力腿平台水动力参数比较分析

随着张力腿平台(TLP)在深海油气开发领域的广泛应用,在早期传统式(C-TLP)的基础上衍生出了多种结构形式,其中还有延展式(E-TLP)、最小化深海水面式(MOSES)和海之星式(SeaStar)已具备业界建造运营经验。为了体现TLP各类结构形式的性能特点,服务于工程开发方案中平台构型选择,本文基于三维势流理论频域方法,针对现已建造的4种TLP的水动力性能及相关参数进行了对比研究。首先,在质量惯性、结构刚度相似的条件下,完成了各类型平台的主尺度方案;其次,采用SESAM软件分析计算了各方案设计平台的附加质量、势流阻尼和运动响应幅值算子(RAO);最后的结果对比表明,不同结构形式对张力腿平台的固有周期影响很大,分散立柱形式的C-TLP与E-TLP的垂向运动响应更小。     

减数分裂期雄性大菱鲆孕激素及受体基因的表达分析

为研究孕激素在大菱鲆(Scophthalmus maximus)精原细胞增殖到减数分裂过程中的作用,以6~22月龄的大菱鲆精巢为材料,通过组织学方法和定量amh、sycp3基因确定精原细胞增殖期和减数分裂期的大菱鲆精巢发育过程。通过酶联免疫吸附技术(ELISA)检测6~22月龄雄性大菱鲆血清中的孕酮(P4)和17α,20β,双羟孕酮(DHP)含量变化,利用q RT-PCR技术和原位杂交技术检测孕酮核受体(pgr)和膜受体(m PRα)在不同组织和不同发育时期的表达情况。结果表明孕激素在精原细胞增殖期高表达,开始出现初级精母细胞时降低,在精子细胞数量增加时表达量再次升高,在精子细胞变态形成精子时降低。pgr在减数分裂初期定位于精巢中的sertoli细胞,在精原细胞增殖至减数分裂期表达量逐渐增加,出现精子后显著降低;m PRα在精原细胞增殖和初级精母细胞增加时表达量都很低,在精子细胞不断增加时显著增加。推测在精原细胞增殖和减数分裂阶段孕激素可能主要通过调节pgr的表达量来促进精巢发育,而在减数分裂II期pgr和m PRα都发挥作用,在精子细胞变态成熟时,主要是m PRα发挥作用。     

周期性饥饿再投喂对曼氏无针乌贼(Sepiella japonica)幼体生长、体组成及氨基酸和脂肪酸的影响

采用持续投喂(对照组C)和周期性饥饿1d再投喂5d(S1F5)、周期性饥饿2d再投喂4d(S2F4)、周期性饥饿3d再投喂3d(S3F3)4种投喂策略,研究了周期性饥饿再投喂对曼氏无针乌贼(Sepiella japonica)幼体(10.16±0.25g)的生长、体组成、氨基酸和脂肪酸的影响。结果表明:S3F3处理组中体重增重率、胴体长增长率及成活率三个指标均分别显著低于对照组C(P0.05),而S1F5和S2F4处理组三个指标均与对照组C差异不显著(P0.05)。另外,随着周期性饥饿时间的延长,体组成水分含量呈显著上升趋势(P0.05),而粗蛋白和粗脂肪含量均呈显著下降趋势(P0.05),灰分含量变化不显著(P0.05)。三个处理组中氨基酸总量(T)、必需氨基酸总量(E)均与对照组C差异不显著(P0.05);EPA、DPA和DHA含量均与对照组C差异不显著(P0.05)。综合上述结果表明,S1F5和S2F4组的曼氏无针乌贼幼体均出现了完全补偿生长,并且对其营养组成没有影响,建议曼氏无针乌贼幼体的最佳投喂模式为周期性饥饿2d再投喂4d。     

辽河口邻近海域小型底栖生物的空间分布及季节变化

本文研究了辽河口邻近海域2013年8月、10月和2014年5月3个航次小型底栖生物的种类及其空间分布,分析了小型底栖生物丰度和生物量的季节变化。结果表明,3个航次（夏季、秋季和春季）小型底栖生物的平均丰度分别为（264±83） ind/（10 cm2）、（216±85） ind/（10 cm2）和（227±67） ind/（10 cm2）,平均生物量分别为（272±125）μg/（10 cm2）、（207±89）μg/（10 cm2）和（244±103）μg/（10 cm2）。与其他研究海域相比,辽河口小型底栖的丰度和生物量处于较低水平。共鉴定出了14个小型生物类群,按照丰度排序,线虫是最优势的类群,夏季、秋季和春季3个航次占总丰度的比例分别为94.0%、92.5%和90.8%;其他优势类群为多毛类、桡足类和双壳类。小型底栖生物量的优势类群则为多毛类（41.1%~44.0%）,高于线虫（33.8%~36.5%）,其次是双壳类（2.6%~6.7%）。水平分布的研究表明,调查海域近岸入海口小型底栖生物的丰度和生物量普遍低于近海海域,但是秋季时近岸分布与近海差距不大。垂直分布的研究表明,95.9%的小型底栖生物分布于0~5 cm的表层沉积物中。小型底栖生物的丰度和生物量在夏季时都达到高峰值。与环境因子的相关分析表明,小型底栖生物的数量分布与盐度和水深呈极显著正相关（P<0.01）,与叶绿素a呈显著正相关（P<0.05）。     

南黄海西部2007年4月的逆温跃层

利用南黄海西部2007-04的温盐实测资料,采用海洋层结谱表达法及自适应识别,得到逆温跃层的"五点三要素",形成强度要素平面分布图.分析表明,逆温跃层的存在与黄海暖流水有直接的关系:1)4月份,黄海暖流水受到的海面冷却仍是产生逆温跃层的普遍原因,在该海区黄海暖流向北延伸和向两侧拓展的区域都有该种类型的逆温跃层存在,位置相对较浅;2)但在偏南的黄海暖流主干区,海面冷却产生的效应被主流区的热量补充所抵消,逆温跃层很弱甚至消失,这是该月份逆温跃层分布区向北退缩并在南部中心附近呈现缺失区的主要原因;3)南下的鲁北沿岸流水的冷水叠加在黄海暖流水的暖水上方,使逆温跃层加强,使得冷暖水的作用区成为强逆温跃层区;4)黄海暖流左侧冷沿岸流水及右侧冷水的前端向黄海暖流楔入,其前端往往覆盖在底层高温高盐的黄海暖流水上方形成下逆温跃层,从而形成双逆温跃层.这些特点,较以前认知更加客观、全面、细致和准确.     

长江口青草沙水库前沿河床演变与失稳风险研究

位于长江口南北港分流口的青草沙水库是上海市最大的城市供水水源地,开展该水库前沿河床稳定性和失稳风险研究具有重要的理论意义和工程指导价值。基于此,利用长江口南北港分流口2000年至2013年期间实测的高精度地形资料,分析青草沙水库前沿河床近期地貌变化特征,为水库库堤安全预警提供相关理论支撑。结果表明:青草沙水库前沿河床冲淤变化在建库前后有明显差异,建库前总体表现为河槽冲刷、沙洲淤积,呈现准冲-淤振荡的性质;建库后变为幅度逐渐减弱的持续冲刷;沿河床河槽形态由U型向U型与V型河槽叠加的复式河槽转变。青草沙水库前沿沙体沿落潮主流方向下移,成形沙体呈先增长、再减少,最后趋于平衡的态势,隐形沙体大体呈减少趋势。青草沙水库库堤前沿近600 m位置是河床失稳的重点风险区域,尤其是水库库堤中上部河床处于不稳定状态,如前沿边坡所在河槽进一步逼近水库前沿,则河床面临进一步冲刷的可能。