深埋盾构隧道开挖面三维对数螺旋破坏模式的上限分析

相对于盾构隧道施工的大量需求与快速发展的状况,国内在盾构工法特别是大型深埋盾构隧道施工技术和理论研究方面还存在不足,特别是水压条件下深埋盾构隧道开挖面稳定问题。基于极限分析上限法和水土压力统一参数,对考虑水压影响的均质土深埋隧道开挖面稳定性计算方法进行研究,建立了考虑水压影响的深埋盾构隧道开挖面三维对数螺旋破坏模式模型,并推导了其极限支护压力计算公式。然后利用土层厚度加权平均法,可将上述方法应用于多层土深埋盾构隧道开挖面稳定性的评价中。最后,以上海长江盾构隧道实际工程为例,采用本文推导的极限分析上限三维对数螺旋破坏模式方法计算并分析其极限支护压力,并将计算结果与前人研究和规范方法计算的结果进行对比分析。通过该研究可改进与完善水压条件下深埋盾构隧道极限支护压力确定方法,从而为考虑水压条件下盾构隧道施工支护压力的合理确定提供理论依据。     

考虑层间错动的顺层岩质边坡稳定性分析

渝怀线DK385+470～DK385+700段为典型的顺层岩质边坡,当采用滑面为直线型的刚体极限平衡法进行分析计算时,由于无法考虑滑体内的层间错动对边坡稳定性的影响,直接导致稳定系数计算结果偏大。根据极限分析上限法原理,结合工程实例,提出了考虑层间错动的顺层岩质边坡极限分析上限法,并推导了这种方法的稳定系数计算公式。该方法可以将层间错动产生的内能耗散计入到虚功率方程中,因而可以考虑层间错动对边坡稳定性的影响。以渝怀线典型顺层岩质边坡为例,采用刚体极限平衡法和极限分析上限法分别进行了稳定性分析计算,结果两种方法却得出了截然相反的结论。     

各向异性和非均质黏土粗糙地基承载力上限计算

通过构建一种网格状多刚性块破坏机制,利用上限法研究了黏土地基各向异性和非均质对粗糙条形基础地基承载力的影响。该破坏机制允许滑动面和速度矢量沿破坏区域过渡区的径向和切向发生变化,形成了更为精确的破坏机制和塑性流动速度场。根据上限定理得到各向异性和非均质性黏土上条形基础极限承载力的目标函数,将其转化为非线性规划问题,并通过编程对该计算模型进行求解。与已有研究成果对比分析表明,两者具有较好一致性,且优于现有同类方法。文中亦探讨了黏土地基非均质、各向异性以及其他相关参数对地基承载力的影响。     

大荔人化石层位上限年龄的地质学证据

1978年春刘顺堂在陕西大荔县段家乡解放村东的甜水沟发现一个比较完整的人头骨化石,属早期智人中较古老的类型,代表一个新的亚种-智人大荔亚种(Homosopiensdaliensis),俗称大荔人^[1]。这一发现填补了我国人类发展史上的一个空缺。据铀系年龄,大荔人的时限为019～0．23MaB．P．^[2]。1998年春我们考察了大荔人头骨化石地点及附近的地质地貌,对黄土一古土壤序列给予特别的注意。在地貌上,化石地点位于洛河左岸合阳黄土源的段家梁。段家梁附近发育有两级黄土台地。第2台地由洛河第3级阶地及上覆黄土-古土壤序列两部分构成。洛河第3级阶地的层序自下而上为：1)淡黄色粗砂砾石层,150cm     

法向承力锚极限抗拔力特性

法向承力锚是一种新型的适用于深海工程的系泊基础,其极限抗拔力是锚在工程应用中的关键指标。尝试用两种不同的方法评估法向承力锚的极限抗拔力,其一是基于塑性上限分析理论;其二是运用非线性有限元数值方法。与已有的经验公式相比,所建立的计算模型不仅可考虑海床土性质,还能反映锚板定位(嵌入深度及角度)以及系缆力角度对锚极限抗拔力的影响。在与已有评估方法进行比较的基础上,还特别对锚板的嵌入深度、角度以及系缆力角度变化对极限抗拔力的影响规律进行了分析,对三种方法的适用性进行了评述。     

热液铀成矿作用中稀土元素地球化学研究综述

全面总结了我国主要热液铀矿床类型及其产铀地质体的稀土元素(REE)地球化学特征,指出REE的研究不但有助于阐明产铀岩体(岩石)的成因,而且可以有效地追溯铀的来源。与围岩相比,铀矿石通常具有稀土元素总量(∑REE)偏高,重稀土元素(HREE)富集、轻重稀土元素分馏强烈,并具有明显的铕负异常等特征。REE和铀在热液中主要呈碳酸盐、氟化物和磷酸盐的络合物形式搬运,在适宜的条件下又共同沉淀。热液铀矿床中的REE主要来自矿源岩(以燕山期岩浆岩及古生代地层为主),并通过成矿前和成矿期的热液蚀变作用进入古矿溶液。最后强调,加强热液铀矿床的REE地球化学研究不仅具有重要的理论意义,而且可以指导找矿和勘探。     

一种二阶锥线性化方法在上限有限元中的应用研究

对于平面应变条件下岩土稳定性分析,基于线性规划的上限有限元需对常用的摩尔-库仑屈服准则形成的二阶锥约束进行线性化,直接地处理方法是以外接多边形替代锥体投影形成的圆域。为了提高线性化精度往往需直接增加外接多边形边数,从而造成线性规划模型中决策变量包含大量的塑性乘子变量,使计算难度大为增加甚至变得不可行。为此,引入Ben-Tal和Nemirovsky提出的一种二阶锥线性化方法,并将其嵌入到自编的上限有限元程序。经算例分析发现,该法与外接多边形线性化方法所获计算结果相互印证,且其通过适量的增加决策变量和等式约束数目,能保证摩尔-库仑屈服准则线性化精度,同时形成的线性规划规模更小,可望应用于基于线性规划模型的上限有限元中。     

基于双强度折减策略的边坡稳定性分析方法探讨

基于能耗分析理论,假定黏聚力和内摩擦角按不同折减系数进行强度折减,采用不同边坡综合安全系数定义方式,根据虚功原理推导了各自综合安全系数的目标函数表达式。采用序列二次规划法和内点法编制了非线性规划迭代程序,对综合安全系数目标函数进行优化求解。依据算例结果探讨了双强度折减技术评价方法对边坡安全系数计算的影响规律。研究结果表明,边坡稳定性影响因素众多,抗剪强度参数c与φ的折减系数之间不存在惟一确定的函数关系,现有预先假定黏聚力和内摩擦角按某一比例进行强度折减的处理方法尚难以完全合理解释;通过强度折减的最短路径来定义边坡综合安全系数的方法物理意义更为明确。研究结论可为工程技术人员加深采用强度折减技术进行边坡稳定性分析的认识提供有益参考。     

水平浅埋条形锚板极限抗拔力上限计算

作为一种提供抗拔力的基础形式,锚板在实际工程中有广泛的应用。在上限定理的基础上,根据线性破坏准则,对锚板上的填土建立机动容许的速度场,运用关联流动法则以及速度边界条件求解条形锚板极限抗拔力的上限解。把锚板上填土的抗剪强度指标c、? 作为变量参数,对锚板上部填土建立两种新的含有变量的容许速度场。根据外力功率与内部耗能相等原理,求出极限抗拔力的目标函数与约束条件,并根据“序列二次规划算法”对该问题进行优化。将研究结果与已有文献资料进行分析比较,可以证明本文方法的有效性。参数分析结果表明：在同样条件下,两种破坏模式的极限抗拔力差别不大;岩土体密实度、抗剪强度指标c、?、锚板埋深率和锚板几何形状对锚板承载能力和锚板抗拔破坏区域均有较大的影响。     

大别造山带北缘中生代地层中榴辉岩砾石地球化学特征及构造意义

大别造山带北缘中生代地层凤凰台组和毛坦厂组中榴辉岩砾石的主元素、稀土元素以及微量元素具有如下特征，主元素中K2O富集(1．2l％)，高∑REE(278μg／g)，高(La／Yb)N(14．4)和大离子亲石元素(LILE，如Rb、Ba、K和Th等)富集。LILE明显富集，显著的Nb-Ta负异常槽，以及与原始地幔、N型大洋中脊玄武岩(N-MORB)相比，一些高场强元素(HFSE)相对于REE亏损，这些都支持榴辉岩砾石原岩的岛弧环境成因。在Th-Hf-Ta判别图上，榴辉岩砾石原岩属于火山弧玄武岩。推测原岩物质成分来源于地幔楔，在俯冲过程中并可能被海底沉积物所混染，所以富集了LILE。因此，榴辉岩砾石原岩可能形成于火山岛弧构造背景，同时也表明大别碰撞造山带在三叠纪陆-陆碰撞之前存在古岛弧发育阶段。根据地球化学特征特别是与稀土元素的比较，榴辉岩砾石与目前在大别造山带发现的榴辉岩有明显差别，因此后者可能不是前者的源区岩石。