隧道施工地层变形预测研究综述和展望

在分析总结软土隧道施工变形预测方法的基础上,将变形预测的研究方法分为静态分析法和动态分析法两大类。其中,静态分析法包括以Peck理论体系,考虑弹性、弹塑性和黏弹性的解析法、理论移植法及专家系统;动态分析法包括各种数值分析法、模型法、时间序列法及神经网络智能预报等。其中Peck理论体系是基于Peck公式,后经不断改进和完善的一系列公式。理论移植法包括随机分析法、模糊数学法、镜象法、回归分析法等。对每类方法的研究进展及优缺点进行了论述,并提出了研究趋向。     

龙门山南段活动构造分布特征

本文在综合解译地质图、遥感影像及数字高程模型的基础上,沿着青衣江河谷对龙门山南段多条断裂进行了详细调查。将前第四纪大规模不整合边界作为断裂的分布范围,同时通过构造地貌标志确定最新的活动断裂位置,如断错山脊、断层槽谷、河道形态变化等。解译过程中也参考了前人研究成果,如开挖探槽位置信息,浅层地震剖面资料。调查结果显示,松潘—甘孜褶皱带与龙门山接触地带发育了中岗断裂、永富断裂,晚第四纪活动特征不明显。龙门山后山、中央、前山3条主干断裂在南段依次对应耿达—陇东断裂、岩井—五龙断裂、与双石—大川断裂,与北段具有相似的断块构造。3条断裂都有断错地貌特征但断裂分支较多,其中盐井—五龙断裂有一条分支为宝兴断裂,双石—大川断裂有小关子断裂一条分支。在前陆地区,基底滑脱带延伸至浅部盖层,断坡处发育了始阳断裂、新开店断裂等浅部分支断裂。通过这些断裂分布样式、断错地貌特征、与实测地质剖面发现,龙门山南段具有纯挤压特征,最新构造活动已经开始改造前陆地区,是扩展的边界。而龙门山北段具有和逆冲相当的走滑分量,表明青藏高原在推挤龙门山的过程中,龙门山北缘向西秦岭方向发生走滑逃逸,龙门山南段由于同时受川滇块体向东推挤作用而呈现纯挤压特征。高原推挤作用集中于松潘—甘孜褶皱带东缘的小金弧形构造,控制了龙门山断裂带南北构造差异。     

青藏高原北、东边缘第四纪构造应力场演化特征

由断层滑动资料确定的第四纪构造应力场和晚第三纪以来的地壳形变分析结果,较好地解释了青藏高原北、东边缘自中新世中晚期以来的地壳动力学演化特征：在中新世中晚期至早更新世末期,青藏高原北、东边缘主要受来自印度板块碰撞青藏块体产生的垂直块体边界方向的挤压,在高原周缘主要形成逆断裂．构造应力场以逆断型为主;早更新世末期以后,印度板块继续向北推挤,高原内部挤压变形增大．与此同时,在高原东侧边缘形成北西-南东方向的引张,构成了高原东部块体向东、南东方向滑移的有利条件,从而导致了高原周边一系列断层由逆冲改变为走滑,构造应力场以走滑型为主．其最大主压应力方向相对早期构造应力场发生了一个顺时针方向的旋转．     

龙门山中北段流域地貌特征及其构造意义

龙门山中北段位于青藏高原东缘,该区作为高原向东扩展的前缘部位,其地形与河流水系的演化记录了高原隆升与挤压扩展及其气候环境效应的各种信息。龙门山中北段构造活动有明显差异,从中段逆冲为主转化为北段的走滑为主,本文采用定量化地貌参数从构造地貌的角度揭示了区域构造活动的差异。龙门山中北段地貌因子（坡度、地形起伏度和条带状剖面）的阶梯状分布特点,显示了高原扩展的逆冲推覆特征,在中央断裂处构造抬升作用最强,同时显示出了南北向构造活动减弱的趋势,由中段的逆冲转换为北段逆冲兼走滑的形式。北川-映秀断裂两侧流域的HI值也显示了断裂上盘高、下盘低、沿走向减弱的趋势。综合分析认为,本区构造活动是地貌演化的主控因素,龙门山中北段地形存在差异,北川-映秀断裂两侧的小流域地貌指数分析显示,构造抬升活动自南向北减弱,中段以逆冲为主,北段为逆冲兼走滑。     

汶川8.0级地震及余震期间陕西周至气汞的异常特征

汶川8.0级大地震及余震期间,陕西省周至气汞出现了3次同一类型的异常形态,研究表明这些异常与余震的起伏在时间上有一定的对应关系。异常的主要特征为主震前12 d气汞测值出现快速下降过程,降幅9%,而在随后几个月龙门山断裂北段的两组余震前,异常出现的时间均为震前3 d,下降幅度也均为15%。结合地震活动的特征,对2008年9月12日的余震进行了预测。     

厦门风暴潮淹没风险预警系统研究

为提高厦门防御台风风暴潮灾害风险的能力,辅助政府部门开展海洋防灾减灾工作,文章基于风暴潮数值模型开发厦门风暴潮淹没风险预警系统,并以1521号台风为例模拟其淹没风险。研究结果表明：风暴潮数值模型能较好地刻画影响厦门的台风风暴潮过程,满足风暴潮淹没风险分析需求;厦门风暴潮淹没风险预警系统采用按警戒潮位预警和按高程预警2种方法分析风暴潮淹没风险,可对影响程度不同的岸段采取不同的预警和防御措施;基于数值模型的风暴潮淹没范围与实地调查区域的淹没范围基本一致,可对未开展实地调查区域的淹没范围进行补充;今后须进一步完善厦门风暴潮淹没风险预警系统,同时建立厦门风暴潮风险评价体系。     

河北省邯郸—邢台断裂晚更新世以来的活动特征

本文根据野外地质地貌调查,结合卫星影像解译和钻孔资料的分析认为,邯郸—邢台断裂是一条晚第四纪以来活动的断裂。根据断裂走向、活动时代及活动性质的变化,可将该断裂分为三段。临城—永年和永年—磁县段为全新世活动断裂,活动性质为右旋正断,晚更新世断裂的垂直滑动速率为0.25mm/a,全新世垂直滑动速率为0.47mm/a。磁县—安阳段为晚更新世时期活动断裂,活动性质为右旋正断,垂直运动速率为0.22mm/a,但全新世没有活动。     

真空联合堆载预压近海软基加固效果分析

根据舟山近海软基处理的监测数据,详细分析了地表沉降、分层沉降、孔隙水压力及土体水平位移等变化规律。分析表明:6 m以下土层预压后单位土体的压缩量较大,与该土体土质和预压前土层未被压缩有关;每级堆载的施加使孔压相应增加,但因真空预压占主导地位加之孔压的转化,使孔压仍呈下降趋势,且产生的联合超静孔压始终小于0, 说明采用真空联合堆载预压加固软基过程中,抽真空形成一定的负超静孔压后,快速堆载不会出现地基失稳现象;一定深度下土体水平位移由收缩变为向外挤出,是因井阻使真空度沿深度衰减较大,产生的真空吸力小于堆载产生的向外的附加应力。真空联合堆载预压的有效影响深度可达塑料排水板以下4 m。     

美国最近三代地震区划图中的断裂震源模型

活断层与古地震定量数据在美国近三代地震区划图中的应用基本上体现了各阶段活断层研究的最新成果,其中断裂震源模型起到了桥梁的作用,并不断得到完善。在1996年地震区划图中引入了特征地震模型与截断的G—R模型,用以表述断层的震级一频度分布关系。在2002年地震区划图中更明确地处理了参数的不确定性,并引入逻辑树概念,同时在特征地震模型中试用了多段破裂模型。在2008年地震区划图中引用了更为广泛的逻辑树来描述地震构造几何形态、地震震级和复发周期的不确定性,其中特征地震模型包括：单段破裂和多段破裂的特征地震模型,以及给定震级的浮动地震模型（或不固定分段模型）。这些经验值得在我国第五代地震区划图的编制工作中借鉴。     

考虑异形效应Y形桩端阻力产生的附加应力研究

Y形桩作为一种新型反拱曲面异形桩,端阻力在桩身截面上具有不均匀分布的特性。虽将端阻力假定为均匀分布,与假定为集中力相比,附加应力计算结果更符合实际分布规律,但仍存在一定偏差。基于数值模拟结果,建立了Y形桩端阻力的不均匀分布模型,借助数学分析软件Mathematica的NIntegrate数值积分功能,以及Geddes推导应力解的思想,进而得出了考虑异形效应Y形桩桩端阻力作用在地基内部任意点竖向附加应力系数的数值计算方法。以主要影响因素外包圆半径R、模板弧度θ、开弧间距s、夹角弧度δ为变量,分别对比研究了将Y形桩端阻力假定为均匀分布和考虑异形效应的不均匀分布两种模式下附加应力的变化规律,并将考虑异形效应的端阻力产生附加应力计算方法用于沉降计算。对此现场静载荷试验数据表明,考虑异性效应的端阻力产生附加应力计算方法计算沉降与现场试验数据吻合度更高。