侵入岩脉风化壳对中林村残积土滑坡渗流场和稳定性的影响

岩脉侵入是一种普遍的地质现象,侵入岩脉及其风化壳对斜坡的渗流场和稳定性具有重要影响,但目前国内外在该方面的研究鲜见报道。我国东南沿海约50×104 km2的白垩系火山岩地层中广泛分布侵入岩脉及其风化壳,改变了该地区残积土斜坡的失稳机制。以浙江省文成县中林滑坡为对象,研究花岗岩脉风化壳对其渗流场和稳定性的影响。中林滑坡主要由凝灰岩及其残积土组成,后部有侵入的花岗岩脉及其残积土,利用室内土柱试验获取降雨作用下两种残积土渗透性质的差异,利用不同含水率下的直剪试验获取非饱和抗剪强度参数;利用Geo-studio软件中的Seep/W模块反演土柱降雨试验,获取两种土体的非饱和渗透参数;接着将上述参数应用于中林滑坡的渗流场模拟,获取降雨入渗下坡体的渗流场;将渗流场耦合到坡体稳定性计算中,获取了坡体的稳定性变化曲线及最危险滑面。结果表明,降雨通过侵入岩脉风化壳快速入渗,并顺着基覆面向凝灰岩残积土区侧向渗流,导致侵入区与原始斜坡的交界处以及基覆面附近的地下水位快速升高,孔隙水压力迅速增大,斜坡在该位置最易变形破坏,且失稳深度远大于普通的浅层残积土斜坡,可达6～10 m。该研究成果可为东南沿海地区有岩脉侵入的残积土斜坡的稳定性评价与防治设计提供理论依据。     

双向水泥土搅拌桩加固软土地基试验研究

针对国内水泥土搅拌桩应用中存在的技术问题,介绍了自行研制的双向水泥土搅拌桩及其施工工艺;通过工程实例和试验数据分析,对双向水泥土搅拌桩与常规水泥土搅拌桩在现场施工工艺、标准贯入试验、桩身芯样无侧限抗压强度和电阻率试验以及经济、社会效益等方面进行了对比分析。研究表明,双向水泥土搅拌桩具有优越的工程特性及较大的社会经济效益。     

基于原状土柱土壤水分传感器率定方法的研究

土壤水分传感器在现场安装后,需要针对现场土壤状况对其进行率定,以便校准率定关系。在工程实践中,土壤水分传感器现场率定是一项步骤繁杂、操作要求高、现场取土难度大、耗时较长的一项工作,严重困扰工程项目的实施。开展基于原状土柱率定土壤水分传感器研究,通过现场采集原状土柱,在实验室浸泡至饱和后取出,让土壤水分自然散失,用称重法定期称量原状土柱重量,同时记录土壤水分传感器原始测量值,以此来研究土壤水分传感器的工程率定问题,探讨提高现场安装的土壤水分传感器率定效率的方法,具有现实意义。     

嵌岩旋挖钻孔钢管柱桩施工质量控制要点

钢管柱作为逆作法施工时的竖向承重结构,基础通常采用钻孔灌注桩,钢管柱底端嵌入桩身混凝土中,形成一柱一桩的结构体系。该体系能承受较大的竖向荷载,对桩基的承载力、垂直度和沉降要求严格。通过工程实例,针对复杂地质条件下大直径嵌岩旋挖钻孔钢管柱桩施工过程中易发生的孔壁坍塌、钻孔偏斜、孔底沉渣厚度、混凝土标高等质量问题,进行了原因分析,并提出了相应的预防和解决措施,取得了良好的效果,确保了钢管柱桩的施工质量,其经验可供类似工程参考。     

深层搅拌桩周围土体劈裂的研究与分析

现场测试结果表明：深层搅拌桩施工可以在周围土体中产生很高的超静孔隙水压力,其量值可能超过土体的静水劈裂压力。搅拌桩施工时和周围土体的相互作用可以用受剪的孔穴扩张过程来模拟。针对搅拌桩施工引起的周围土体的劈裂现象,提出了一种基于拉伸破坏原理的劈裂分析方法。分析结果表明：搅拌叶片的旋转对桩周围土体的劈裂起着很重要的作用。通过室内模型桩打设试验可以观测到搅拌桩周围土体的劈裂现象。分析现场搅拌桩施工时桩周土体中的孔隙水压力测试结果,表明现场施工可以引起劈裂。劈裂裂缝对于搅拌桩的性状有如下两方面的正面作用：其一,水泥浆体可以流入劈裂裂缝;其二,超静孔隙水压可以通过劈裂裂缝快速消散。这两者的作用加快了受扰动的周围土体的强度恢复。     

多种地基处理技术在杂填土场区工程中的联合应用

结合北京某变电站新近堆积的杂填土场区地基处理工程设计实践,介绍了多种地基处理技术措施在解决杂填土地质条件下的联合应用。     

中间主应力对垂直井井壁坍塌压力的影响

运用线弹性本构模型来分析垂直井井壁应力分布,并分别用Mohr-Coulomb准则、Drucker-Prager准则和Mogi-Coulomb准则3个强度准则来计算平谷地应力测量与监测钻孔维持井壁稳定所需的最小钻井液液柱压力。通过对比分析得出考虑中间主应力的作用,会使岩石强度得到加强,使得维持井壁稳定所需的最小液柱压力降低;3个准则得出的最小液柱压力在与深度的对应图中表现出一致的变化趋势,说明3个准则有各自的适用性;比较而言Mohr-Coulomb准则偏于保守,Drucker-Prager准则偏于危险,而Mogi-Coulomb准则要优于前两个准则。     

基于海底回波增强的机载LiDAR测深水体旅行时提取算法

机载LiDAR测深（Airborne LiDAR Bathymetry, ALB）技术具有高精度、高效率、强机动性、水陆两用等优势,特别适合海岸带、海岛礁等浅水海域复杂地形的快速探测。激光穿透水体时能量将迅速衰减,导致部分海底回波难以有效提取,海底真实位置判别困难。为此,本文提出一种基于回波增强的机载LiDAR测深水体旅行时提取算法。通过Gold去卷积算法来恢复目标横截面形状,确定海底初始回波范围;随后采用双指数函数拟合水体后向散射有效范围,进而求取波形漫衰减系数K_d值;最后结合海底激光雷达方程,利用K_d值对海底初始回波范围内波形进行增强,并利用高斯函数分解增强后回波,确定海底位置参数,从而实现ALB波形的水体旅行时提取。利用青岛胶州湾RIEGL VQ-840-G ALB实验数据对本文算法的可行性进行验证,将本文算法与理查德森-露西（Richardson-Lucy,RL）去卷积模型、峰值探测模型进行了比对,结果表明本文算法与单波束同名点之间高程误差的均方根误差（Root Mean Square Error, RMSE）为18.5 cm,较上述两种算法分别降低了29.9%、41.4%。因此,本文算法具有可行性,能够满足ALB波形的水体旅行时高精度提取,可为机载LiDAR测深数据精细化处理提供一定技术支撑。     

GBAVTⅡ探测西安上空夜气辉反演O2(0-1)柱浓度及其波动的研究

探测高层大气的粒子浓度具有重要的科学意义.本文利用安装在中国西安城区(海拔457m, 34.23°N, 109.01°E)的自制地基气辉成像干涉仪GBAVTⅡ(Ground-based atmosphere VER & temperature imaging interferometer)对峰值高度在94 km处的867.7 nm O₂(0-1)夜气辉长期定点观测, 反演得到O₂(0-1)的柱浓度, 并根据大气温度及O₂(0-1)粒子柱浓度的扰动提取得到大气重力波、行星波周期.本文首先阐述了地基GBAVTⅡ探测气辉的原理, 并从气辉辐射理论及地基探测模式导出气辉强度表达式, 建立地基仪器探测得到的气辉的积分体发射率IER(Integrated Emission Rate)与大气中O₂(0-1)柱浓度的关系, 然后利用2019年以来的多日观测数据, 得到西安地区上空O₂(0-1)粒子的柱浓度量级为10⁴cm^-2; 经对比发现2020年9月17日GBAVTⅡ探测O₂(0-1)柱浓度结果与NRLMSISE-00模型数据的相对误差在0.5%~30%.我们从GBAVTⅡ整夜拍摄气辉成像干涉图中反演出西安上空90~100 km的大气温度和O₂(0-1)柱浓度及扰动特征, 得到周期在8~10 h左右的潮汐波, 去掉潮汐趋势的温度和柱浓度残差序列, 利用小波分析提取得到周期为2.3 h的重力波.最后我们利用2022年4月21日—2022年5月6日期间的O₂(0-1)柱浓度探测序列得到日平均柱浓度并提取准2日的行星波周期.GBAVTⅡ所探测得到大气波动的周期尺度与其他已有中纬度地区的探测结果相吻合.

     

砂-粉混合料剪切波速的弯曲元及共振柱试验对比试验研究

为探讨测试方法、试验条件以及级配特征对砂-粉混合料剪切波速的影响,对具有不同细粒含量FC,相对密度Dr以及初始有效围压$\sigma_{3 \mathrm{c}}^{\prime}$的砂-粉混合料进行弯曲元和共振柱试验。结果表明：当Dr =35%或50%时,剪切波速Vs随FC的增大先减小后增大;当Dr =60%时,Vs随FC的增大而减小;弯曲元试验测得的Vs明显大于共振柱试验测得的Vs,随着FC的增大,弯曲元试验与共振试验得到的Vs差值逐渐减小,而当FC＞20%时,两种试验得到的Vs基本相同。在考虑Vs弥散性之后,不同FC的混合料弯曲元与共振柱试验得到的Vs结果具有较好的一致性。基于Hardin模型建立的砂-粉混合料Vs预测方法具有较好的预测效果。