不同含水率与围压下伊犁高温冻土三轴力学试验特性研究

为了探究含水率与围压变化对高温冻土物理力学性质的影响,以新疆伊犁河谷高温冻结黄土为研究对象,开展了黄土的矿物成分、物理性质,以及不同含水率和围压条件下冻土的三轴压缩试验。结果表明：伊犁黄土的粉粒与黏粒粒组含量占比较高,对冻融作用的反应敏感。低含水率时表现为应变软化现象,破坏形态以脆性剪切破坏为主,饱和含水率时表现为应变硬化现象,破坏形态以塑性鼓胀变形破坏为主,软化系数随含水率增大而逐渐减小。随着含水率增大,峰残内摩擦角逐渐降低,峰残黏聚力逐渐增大,变形模量逐渐增大。随着围压增大,弹性模量和损伤演化特征参数均逐渐降低,引入的损伤力学本构模型能够较好地描述高温冻土在不同含水率和围压影响下的应力应变全过程。研究成果可为伊犁河谷冻融滑坡成灾机理研究提供力学参数与理论依据支撑。     

从技术底层分析地震应急综合评估系统的运行特点——以天津市为例

利用Matlab及Arcgis软件,将天津市地震应急综合评估系统自2007年底以来人工触发的地震灾害评估结果进行了统计分析。从技术底层梳理了整套评估系统涉及的有关数据库、企业服务总线、灾害评估系统、辅助决策系统、Web服务等各功能模块所处的位置及作用,并使用流程图展示了综合评估系统涉及的技术细节。通过统计分析,得出近两年来触发的地震震级大小、震中、死亡人数、计算耗时等分布特征以及震害损失的分布特点,指出以后工作中需要增添哪些分布特点的人工触发地震事件。进一步分析震害结果得出建议：造价比矩阵值需适当上调,人员伤亡比系数下调,经济损失应增加按建筑用途和因经济活动中断而出现链式损失效应的灾损因素。     

基于压力烧结法的小尺寸人工冰样制备工艺研究

小尺寸人工冰样主要用于冰的力学特性研究,具有制备程序简单、周期短、成本低、不受季节和地域限制等优点。本文在-3.5~-17.3 ℃温度和10~100 MPa压力条件下开展了雪压力烧结实验研究,采用压力烧结法制备了小尺寸人工冰样,其结果揭示了烧结应力和烧结时间对雪压力烧结过程中的密度演化和冰样最终烧结密度的影响,得出使用压力烧结法来制备冰样时可以选择长时间、低应力、近融点温度或短时间、高应力、低温度的条件,来制备密度为0.917 g/cm³的人工冰样。实验结果验证了压力烧结法制备人工冰样的的可靠性和可重复性,为冰力学特性实验提供了一套切实可行的小尺寸人工冰样制备工艺。     

寒区高铁路桥过渡段冻结特征及热影响区域数值分析

随着我国高速铁路网络逐步向寒区大范围延伸, 线路纵向上选用了较高比例的桥梁以跨越地形, 势必出现大量的路桥过渡段。路桥过渡段使线路纵向上出现了刚度变化以及桥用、 路用材料的工程抗冻性能差异, 进而引发不均匀的冻胀和融沉变形, 产生桥头跳车的可能, 降低行车的舒适度和安全性。文章运用土壤冻融条件下热传导理论的基本方程和数值方法, 结合哈大高铁的典型工况建立路桥过渡段模型, 计算分析其在春季融化期间的冻结特征差异和演变规律, 并基于工程优化设计了三种不同的台后填筑模式, 得到冻融条件下该气候分区的热影响范围, 并基于此分析了冻结圈面积、 周长、 长宽比和横向热扰动距离等几何指标。计算结果表明, 仅考虑热学影响时, 在有保温层和无锥台护坡工况下, 路桥过渡段的综合效果较好。     

岩土工程勘察中的质量控制探讨

本文阐述了岩土工程勘察成果质量的重要性,重点论述了岩土工程勘察工序流程的质量管理要点,这对于岩土工程勘察专业宏观管理到指导具有实际意义。     

考虑滑床不同地基系数的抗滑桩受力特征研究

基于目前在抗滑桩理论研究方面多将滑床层状地层等效成均质体,在多层地基横向受荷桩挠曲微分方程的基础上,推导出考虑滑床不同地基系数的弹性抗滑桩嵌固段变位、内力和应力计算的公式。用Matlab软件编写了抗滑桩变位、内力和应力计算与图形处理程序,有效提高了抗滑桩变位、内力和应力分析效率和计算精度。工程实例表明,考虑滑床不同地基系数计算方法对比等效法,滑面处位移、滑面处转角、剪力最大值、弯矩最大值分别增大25.76%、18.04%、14.90%和4.16%,而滑动面处桩侧应力较等效法减小44.91%。该研究成果对滑坡为不同岩性的岩体进行抗滑桩设计具有指导意义。     

基于地基遥感设备构建遥感探空廓线

利用天津地基遥感(风廓线雷达和微波辐射计)数据及地面自动气象站数据构建地基遥感探空廓线系统(简称遥感探空廓线), 旨在弥补常规探空层结信息时空密度不足, 对2020—2021年5—9月遥感探空廓线反演结果进行模式检验, 并从中选取10次强对流过程进行个例效果评估。结果表明:反演数据与欧洲中期天气预报中心再分析数据(ERA5)比湿的平均绝对偏差为1.06 g·kg-1, 对流有效位能相关系数为0.84(达到0.01显著性水平)。10次强对流过程中强对流发生前临近时次常规探空对流有效位能平均值为322 J·kg-1, 遥感探空廓线具有分钟级时间分辨率, 能高时效性地跟踪大气状态的演变趋势, 对流发生前8 h内对流有效位能平均峰值为1451.88 J·kg-1, 与常规探空相比具备明显对流指征。研究表明:遥感探空廓线能动态描述热动力参数的配置及对流潜势的发展与释放过程, 有利于提高短时临近预报的精细化水平。     

一次山东半岛强冷流暴雪过程的数值模拟和诊断分析

利用NCEP/NCAR再分析资料,应用WRF中尺度数值模式对山东半岛2008年12月4—6日的冷流暴雪天气过程进行了数值模拟,利用模式输出的时空分辨率较高的资料,对此次冷流暴雪的特征及其产生的物理机制进行了分析。结果表明,这次暴雪产生在西北气流、较大海气温差的背景条件下,一定的海气温差是冷流暴雪的重要指标;冷流暴雪产生在较强垂直上升运动区的相当位温高值区附近;水汽输送方向为西北—东南向,水汽辐合层比较浅薄且范围狭窄;降雪分布具有明显的南少北多的特征;850 hPa湿Q矢量散度场辐合区的存在、位置及强度与暴雪的产生、落区及强度具有较好的对应关系;湿Q矢量分量的垂直分布揭示了次级环流的方向和强弱,暴雪位于次级环流的上升支附近。     

天津地区地壳运动观测网络GPS基准站的勘选

近几年,GPS技术在各个领域广泛应用,特别是在防震减灾领域中也发挥了重要的作用。对天津市正在实施建设的“地壳运动观测网络项目”中的GPS观测基准站的选址建设进行探讨,并提出设计方案。     

北大西洋船舶航线选择

通过对北大西洋气候特征的分析,结合气象航线选择原理及中央气象台海洋气象导航中心近几年来横悌大西洋的导航实践,指出分析气候特征和天气形势场,是选择横跨北大西洋船舶航线的主要依据。