盾构扩挖地铁车站结构地震反应特性振动台试验

开展了近远场地震动作用下盾构扩挖地铁车站结构的振动台试验,分析了砂土模型地基的水平位移、地表变形、加速度、土压力反应及模型结构的加速度、应变等。结果表明：模型地基-结构体系的地震响应对中低频成分发育的地震波反应更为强烈;强震作用下地铁车站结构具有明显的空间效应,地下结构的存在将会改变模型地基表面变形的分布模式。小震时模型结构中柱的加速度反应自下而上逐渐增加,而大震时其反应规律变成先增大后减小;车站结构中板的加速度反应最大、底板次之、顶板最小;小震时,同等深度处模型结构的加速度反应与模型地基土的加速度反应大小相当,侧墙的动土压力自下而上逐渐增大;大震时,模型结构的加速度反应明显大于同深度处模型地基土的加速度反应,动土压力的最大值发生在扩挖隧道的拱肩和中间部位。基于震后模型结构的宏观现象和拉应变幅值,给出了砂土地基中盾构扩挖车站结构的地震损伤演化机制。     

大安市地下水动态变化趋势及驱动因素研究

为研究大安市地下水位的变化特征及其主要控制因素,根据大安市气候因素、引水灌溉水量、地下水开采和地下水埋深等数据资料,分析了环境因素的变化规律及趋势,基于suffer软件利用克里格方法对地下水埋深进行插值,分析其时空演变规律及驱动因素。结果表明,降水量呈波动增加的趋势,平均年降水量增量为0.249mm/a;蒸发量呈波动下降的趋势,平均年蒸发量增量为-2.063mm/a;引水灌溉水量呈增加趋势,平均年灌溉水量增量为0.212×108m/a。潜水埋深呈小幅度减小趋势,年均倾斜率为-0.023m/a,承压水埋深呈波动上升趋势,年均倾斜率为0.146m/a。承压水动态变化的驱动因子由大到小依次为人工开采(主要是农业开采与生活用水)、引水灌溉、降水、蒸发,农业开采是最主要的影响因子。研究结果可为制定完善的水资源调控方案提供理论依据。     

测老庙坳陷早白垩世巴音戈壁组叠锥构造特征及其环境解释

为了全面了解测老庙坳陷早白垩世叠锥构造的沉积特征,并探讨其成因及形成环境等问题,运用野外露头实测、光薄片观察、X射线衍射分析、阴极发光照相、扫描电镜照相等方法,发现叠锥构造发育于钙质结核外侧,覆盖所有方向,呈放射状,直圆锥锥顶指向结核中心;叠锥矿物成分主要为纤维状低镁方解石,纤维状方解石呈锥形套叠,具波状消光;阴极发光显微镜下呈均一的棕红色,不具微量元素分异和析出的成岩色带;叠锥结核的发育规模明显受制于原生沉积环境.结果表明叠锥结核的发育具有明显的阶段性;其发育的原生沉积环境应为水深在5~30 m、水体能量较高的滨浅湖沉积环境.推测叠锥构造的形成可能是同沉积期生物沉积作用和胶结作用,以及后期上覆岩层静压力共同作用的结果.      

安徽宣城红土微生物GDGTs分布特征及其古环境意义

中国南方更新世红土是古气候环境变化研究非常重要的载体之一,红土微生物类脂分子是其古气候环境研究的有效指标,但其在红土中的古气候意义需要更进一步的挖掘和明确.选取处于气候变化敏感地带并且已有很好年代学基础的安徽宣城红土剖面进行详细的野外调查和系统的样品采集,利用改善后的碱式水解法提取红土微生物类脂分子,通过对比分析、比较印证等方法对其中的甘油二烷基链甘油四醚(glycerol dialkyl glycerol tetraethers,简称GDGTs)进行系统研究.宣城剖面GDGTs分布特征显示:剖面下部各指标呈旋回性变化、而上部相对稳定,表明形成初期环境比较动荡,而后期成土环境相对稳定;土壤pH为7.0~8.0,推测其物源主要来源于北方干旱区或长江中下游干涸河滩沉积;BIT指标反映宣城地区在130 ka BP左右气候极为干旱.结果表明,红土中微生物类脂物GDGTs能够定量、高分辨率地重建安徽宣城的古气候环境,具有重要的研究意义.      

大河三角洲全新世海平面研究中的若干重要问题——以长江、尼罗河和密西西比河三角洲为例

本文回顾和总结了不同纬度带大河三角洲全新世相对海平面曲线的特征及影响因素.以相近纬度带的长江、尼罗河与密西西比河三角洲为例,剖析了全新世中期无“高于现代平均海平面”的“壅水”现象,认为直布罗陀海峡、加勒比海岛屿和白令海峡对北极圈南下融水进入地中海、墨西哥湾和西太平洋起到了限制作用.大量的研究还表明,距今约7ka时尼罗河三角洲相对海平面低于现今约14m,而此时密西西比河三角洲相对海平面约为-10m,长江三角洲仅约为-5m;随后,它们的差距逐渐减小,反映了沉降作用对相对海平面变化的影响.论文提出一种利用全新世三角洲沉积层序、结合相对海平面曲线来判断区域沉降差异的方法;总结了三角洲古地形对海平面上升的响应模式,以及利用三角洲新石器遗址“最低居住面”重塑全新世相对海平面变化的路径.这些均为三角洲地区全新世海平面变化与地貌环境演化的相关研究提供了新的前景.     

澳大利亚中部Alice Spring红色表土磁学特征分析

炎热干旱的澳大利亚中部是现代正在形成红色地表的区域.围绕中部Alice Spring地区采集了一系列红色地表样品.这些红色样品按照岩性大致可以分为三类:砂土、沙丘砂和岩石.通过对这些样品详细的磁学测量,发现这三类样品存在明显磁学特征差异,红色砂土和沙丘砂样品磁化率较岩石样品高出许多(砂土和沙丘砂磁化率均值为93.82× 10-8m3/kg),红色岩石样品磁化率值最低(均值为23.2×10-8m3/kg);三者主要磁性矿物也不尽相同;磁颗粒均以超顺磁(SP)颗粒为主,而单畴(SD)颗粒含量少.研究区百分比频率磁化率xfd％均值为8.28％,较黄土高原西部表土(兰州为3.5％)高出许多.该区现代年降水量约300mm,比兰州(约330mm)还低,成土导致百分比频率磁化率增高却比兰州明显高出几倍.这可能反映了黄土高原表土频率磁化率增高与降水量密切相关;而在澳洲中部可能与持续高温成土条件和作用的时间存在更密切的关系.澳洲中部不论岩石还是表土均以红色为主.磁学实验表明,砂土和沙丘砂样品均以磁铁矿为主,三类样品普遍含一定量磁赤铁矿和赤铁矿的贡献,与地表红色外貌相符.说明澳洲红色地表过程很可能是黑色磁铁矿颗粒表面被长期氧化条件下形成的红色磁赤铁矿/赤铁矿所包裹的现象,使得澳洲中部广大地区岩石露头和地表沉积物,普遍形成一层红色染色层.     

建设生态文明保障新型城镇群环境安全与可持续发展

党的十八大报告上提出生态文明建设应融入经济建设、政治建设、文化建设与社会建设之中,成为"五位一体"。这项发展战略将对我国今后的科学发展,有着重要的指导意义。论文以生态文明建设为基本出发点,根据自然条件及其发展效应概括了八种不同的城镇群发展类型,指出了现阶段因地制宜发展城镇群的必要性;并针对发展过程中的一些地质环境问题进行讨论,重点针对普遍存在的水、土资源安全与可持续发展问题、极端自然灾害问题、大型工程建设与发展的综合环境不良效应问题,环境污染的危害问题进行了探讨。基于以上分析讨论,作者对城镇建设划分为五个级别,并分别探讨了不同层次城镇的功能,强调了城乡一体化以及协调发展的重要性。     

Thermal analysis of energy piles in sand

The present work investigates the behaviour of geothermal energy piles in sand subjected to thermal loading and the resulting soil-structure interaction, numerically using the finite element software Abaqus and user-defined material subroutines for soil. The stress-strain response of sand has been simulated using CASM constitutive model based on critical-state soil mechanics. Detailed parametric sensitivity studies have been carried out to understand the effects of different end conditions of the pile, relative densities of the soil, coefficients of lateral earth pressure of the ground, lengths and diameters of the pile, thermal loads, coefficients of friction at the pile-soil interface, critical-state friction angles of soil, thermal conductivity of soil, specific heat of soil and thermal conductivity of the pile on the stress response of soil, deformation of the pile and soil, and strains in the pile. The results show that negative shear stress is generated in the soil at the pile-soil interface. In the pile with both ends restrained the lateral earth pressure coefficient in soil increases due to high radial strain generation. Moreover, the lateral earth pressure coefficient in soil increases with the increase in the thermal load, the coefficient of friction at the pile-soil interface and the critical-state friction angle of the soil.     

长江上游安宁河流域植被生长变化对气候条件的响应

为探讨安宁河流域植被演变趋势及其与气候的相互作用,基于2001—2008年MODIS图像、降水量和气温数据,采用回归分析和相关分析等方法计算了安宁河流域降水、气温和归一化差值植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)在时间和空间上的变化情况,并对安宁河流域植被生长变化对气候条件的响应机制进行了探讨。结果表明:NDVI变化和气温、降水呈正相关;降水量和气温等气候因子的变动会直接反映在植被长势上,其中降水对安宁河流域植被生长的影响更为显著;植被长势与气温和降水存在一定的时间滞后性。     

GIS-based cost distance modelling to support strategic maritime search and rescue planning: A feasibility study

Geographic information system (GIS) based methodologies are widely used to various problems. However, its potential for application to strategic maritime search and rescue (SAR) planning remains largely unexplored. To investigate the applicability of GIS-based tools to this problem, this paper presents an approach to evaluate accessibility and response times in a sea area. Such information aids to objectify the response effectiveness of a SAR system, which is important for rational resource allocation. The presented methodology accounts for the main characteristics of maritime response, namely spatial accessibility, capabilities of search and rescue units (SRUs) and prevailing wave conditions, which affect the attainable SRU speeds. An application to the Finnish areas of the Gulf of Finland is shown. Despite the existence of some difficulties with currently available tools (e.g. accurate and user-friendly spatial wave models and challenges with using raster-based methods in topologically complex areas) and limitations in knowledge (e.g. the SRU capabilities in actual operations), the results indicate that the methodology provides good opportunities for enhancing maritime decision making.