考虑动态泥膜效应的盾构开挖面稳定理论研究

泥水盾构工法被广泛应用于高压富水复杂地质环境中修筑隧道,其中开挖面稳定控制是工程成败的关键,在盾构掘进时,由于刀盘不断旋转切削地层,开挖面上的泥膜处于“形成―破坏―再形成”的动态循环过程,泥膜透水性增强,这种动态泥膜作用下开挖面的稳定如何评价有待于进一步探索。对此,对泥水盾构掘进过程中的动态泥膜进行了分类,提出了考虑盾构运动和泥浆渗滤特征的动态泥膜理论。在此基础上,采用空间离散法将泥水压力引入旋转体模型,建立了考虑动态泥膜效应的开挖面稳定力学模型,提出了泥水盾构动态掘进过程中开挖面临界泥浆压力及泥浆支护效率评估方法,研究指出：当盾构在强渗透性地层中掘进时,在尽量提高泥浆成膜率的同时,应注重泥浆黏度调节,充分发挥渗透力支护作用,同时可适当提高盾构掘进速度并降低刀盘转速,有利于开挖面稳定控制。以泥浆成膜率、等效渗透系数为依据给出了泥浆支护效率设计图,研究工作对盾构掘进支护压力控制和泥浆配置有一定的借鉴意义。     

青海共和盆地高热机制数值模拟分析

共和盆地位于青藏高原东北缘,处于秦岭—祁连—昆仑造山带的交汇部位。盆地的平均热流值明显高于中国大陆地区热流平均值,也明显高于周边构造单元,表现为高热异常区域。笔者等结合区域地质、地球物理探测资料及近年来新获的热学参数测试数据,对共和盆地开展了热演化数值模拟,分析了共和盆地的高热异常机制。结果显示,如果将新生界地层作为一个整体考虑,实测的热导率参数不足以形成共和盆地的高热,必然有深部热源,如中—下地壳熔融体的影响。而结合地温曲线,对新生界地层进行分层数值计算分析,显示盆地高热异常形成的主要控制因素是浅表层松散的新生界沉积层的极低热导率,同时岩石圈以下的深部过程影响为共和盆地高热异常提供一定程度的区域热异常背景。     

云南九顶山正长斑岩年代学、岩石地球化学及Sr-Nd-Hf同位素特征

九顶山复式岩体沿北西向金沙江–红河断裂与南北向程海断裂交汇处发育,处于南北地洼区与滇西地洼区接触带,是滇西地洼期斑岩成矿带中段的代表性富碱斑岩体之一。该岩体由呈岩株、岩脉、岩墙或岩床等产出的斑状花岗岩、正长斑岩、(二长)花岗斑岩、碱长花岗斑岩和煌斑岩等组成。本文着重对正长斑岩的形成年代、岩石地球化学和成因特征开展研究,结果表明:正长斑岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为34.6±0.7 Ma,即岩浆侵位于始新世(E2),属滇西地洼激烈期及新生代富碱岩浆活动高峰期(45~30 Ma)的产物;岩石具高硅(Si O256%)、高钾(K2O=3.38%~8.92%,K2O/Na2O1)、富碱(ALK=8.15%~11.15%)和低Mg O(3%)的特征,属钾玄岩系列–高钾钙碱性系列过铝质(A/CNK=0.71~1.22)花岗岩;在微量元素组成上,岩石高Sr(400×10-6)、低Y(18×10-6)和Yb(1.9×10-6),与陆内造山环境形成的"C型"钾质埃达克岩地球化学特征类似;全岩的Sr-Nd-Hf同位素组成特征显示岩浆源区是壳幔物质混合的"EMII型"富集地幔源。正长斑岩的形成应与印度–欧亚板块碰撞俯冲背景下,金沙江–红河断裂大规模左行走滑引起的热扰动和局部引张作用有关,在这种区域热–动力学条件下,地幔部分熔融与地壳物质发生混合作用,形成活化型壳幔混合源高钾富碱岩浆。     

JYZ11A钻孔记录的居延泽演化历史

我国内陆干旱区在末次冰期(含深海氧同位素第3阶段)是否存在古大湖近年来持续存在争论.居延泽是黑河的尾闾湖之一,位于我国典型干旱区,是开展这项研究的理想区域.依据居延泽盆地最低处的JYZ11A钻孔(全孔长61.13m,本文侧重上部27m岩芯),使用石英光释光测年获得3个可靠释光年龄并据此建立年代框架.全孔10cm间距测量沉积物粒度,钻孔上部16.7m以2cm间距测量低频磁化率,本文侧重分析JYZ11A钻孔上部10m的指标记录.综合岩性地层、沉积物粒度分布特征和粒度、磁化率指标记录,并与前人已有研究进行对比,本研究发现末次冰期时居延泽盆地主要堆积棕色冲洪积物和风沙沉积物,早全新世为风沙沉积,中全新世出现浅灰色湖相沉积与风沙交替沉积,而稳定湖泊只在约3ka时才逐渐形成,可能存在多次湖面波动并留下古湖岸堤.因此,居延泽盆地在末次冰期包括深海氧同位素第3阶段晚期并不存在稳定大湖.居延泽早全新世干涸、中晚全新世湖泊较稳定发育的全新世成湖模式与季风区湖泊演化模式明显不同,而与许多中亚干旱区的湖泊、风成沉积等古环境记录相似,它们可能共同指示了一种有别于中国季风区的全新世区域湿度演化模式.     

越南西北部Phan Si Pan地区Ngoi Chi岩组的锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成

本文对越南西北部Phan Si Pan地区变质地体中的一个Ngoi Chi片麻岩进行了锆石CL内部结构分析、LA-(MC)-ICP-MS锆石U-Pb定年和Hf同位素分析。CL图象和Th/U比值特征显示该片麻岩样品中的锆石主要为岩浆锆石,有少量窄的变质边。岩浆锆石的年龄为~2.9 Ga,表明该样品是越南西北部Phan Si Pan地区的基底岩石。它们的εHf(t)值为–4.70±0.92,二阶段Hf模式年龄为~3.5 Ga,表明其为更古老的(3.5 Ga)冥太古代地壳物质部分熔融作用形成。变质边部锆石给出了~1.8 Ga的年龄,表明变质作用发生在古元古代早期,Phan Si Pan地区在这一时期可能经历了一次重要的构造热事件。     

BDS/GPS组合基线解算软件开发及精度分析

主要论述了BDS/GPS组合的理论,基于VC++6.0开发了BDS/GPS组合基线解算软件,详细介绍了该软件的设计思路及主要功能。利用多组实例数据比较了单系统与双系统在伪距单点,伪距双差和载波双差方面的精度差异,全面分析了解算结果,从而验证了该软件的正确性,并得出了有益结论。     

基于GIS的马尾马江片区公共厕所布局分析与优化

公共服务配套设施的合理布局和质量提升是新型城镇化的内涵之一,将GIS技术应用于规划领域可使规划成果具更理性与可实施性。以福州市马尾区马江片区为例,基于出行人群密度、区域繁华程度、公共厕所服务半径三者间的对应关系,对马江片区公共厕所的空间布局进行分析,认为该片区现状公共厕所存在数量与质量上的双重不足。针对存在的不足,提出优化算法与优化布局方案,并基于GIS技术实现可视化模拟。优化后的公共厕所共有53座,较现状的27座增加26座,符合《城市公共厕所设计标准》规定;公共厕所服务区覆盖片区总面积的91.5%,较现状的38.8%增加52.7%,满足城市规划与未来发展的需求。     

复杂背景下的仿蝇视觉遥感异常检测

本文针对遥感影像复杂背景下,背景地物光谱特征与目标光谱特征之间存在较强相关性的问题,提出一种基于仿蝇视觉的复杂背景下遥感异常检测算法。首先构建并行多孔径背景模型,实现对复杂背景特征的自适应描述;然后基于异常目标的光谱特征相对异常性,采用相对马氏距离区分异常区域、不确定区域与无目标区域,消除背景与目标光谱相关性对检测结果干扰的同时,弥补了传统假设检验无法区分无目标和不确定问题的不足;最后融合多个背景模型的检测结果,实现异常目标检测。仿真实验将围绕多种背景地物并存复杂区域的异常检测验证本文算法的有效性。     

一种用于长距离网络RTK基准站模糊度固定的非组合方法

基准站模糊度固定是网络RTK系统初始化的前提条件。文中使用非组合方法来固定基准站间模糊度。该方法相对于传统组合方法而言具有以下3个优点:1)基于非组合观测值,避免了观测噪声的放大;2)将L2模糊度变换为L1与宽巷模糊度WL(Wide-Lane)模糊度的差值,同步求解WL和L1模糊度浮点解,简化了计算过程;3)WL模糊度由平差得到,部分模糊度固定后,加快了其他WL模糊度的固定速度。实验结果表明,非组合方法相对于传统方法而言,WL模糊度固定速度提高了24.5%;L1模糊度固定正确率提高了7.9%。可以认为,在网络RTK初始化方面,非组合方法要优于传统方法。     

巴丹吉林沙漠周边地区降水量的时空变化特征

分析了巴丹吉林沙漠周边17个常规气象测站1951—2005年的逐月降水量及沙尘暴频次和东亚夏季风指数。(1)沙漠周边地区降水量的空间分布明显受地形影响:紧靠沙漠的区域地势低、干旱,各季降水量都小;沙漠外围较远处(特别是受祁连山影响的西南边)地势高、湿润,各季降水量都大;地形增高会使降水量增多1个量级以上,但对其季节配额无明显影响。夏季降水量配额最大,平均高达61.6%。(2)依据各站降水量年际变化间的相关系数及测站间的地域关系和地貌相似程度,可将该区域划为4个分区:一为地势较低、紧挨沙漠、极为干旱的沙漠西北缘区,二为气候较湿、受祁连山影响的沙漠西南缘区(或称祁连山影响区),三为位于巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠之间的民勤区,四为远离沙漠、但与其周边地区地貌相似的沙漠东侧区。(3)1951—2005年的各个年代,4个分区各季降水量由大到小的顺序均为:祁连山影响区、沙漠东侧区、民勤区和沙漠西北缘区,与其平均海拔由高到低的顺序一致;就各季降水量及其配额的年代际演变位相而言,祁连山影响区可以代表整个区域。(4)1971—2005年各分区年降水量呈增大趋势,春季降水量增加尤为显著(增幅约为0.41mm·a-1),夏季降水量有减小趋势;随海拔增高,春季及年降水量增幅加大,夏季降水量减幅减小;祁连山影响区对全区年降水量增大的贡献最大。(5)各季及年降水量与东亚夏季风的强弱间均呈复相关;其中冬、夏季及年降水量与夏季风间的负相关随海拔升高而加大,说明夏季风对沙漠以南高海拔处的降水影响更为显著。(6)各季沙尘暴与降水量间以负相关为主,各分区冬、春季降水量偏多时,其冬、春季及夏季沙尘暴的发生频次一般偏少。