竖向直排冻结条件水平冻胀力试验研究

竖向直排冻结方式常用于软弱地层中斜井掘进和深基坑止水帷幕的冻结法施工中,目前国内外对该冻结方式下水平冻胀力的分布研究鲜见报导。以某斜井冻结工程为背景,推导出温度场、应力场和水分场等相似模拟准则,设计了竖向直排冻结模型试验并细化具体试验方案,利用大型三维模拟冻结试验系统,对竖向直排冻结条件下不同深度土体的水平冻胀力分布特性进行了试验研究。结果表明,竖向直排冻结过程中埋深对水平冻胀力的影响明显,在其他条件相近的情况下同一水平面中水平冻胀力的大小与温度密切相关;冻胀力的变化率主要受冻结锋面位置的影响,距离冻结锋面较近时冻胀力的变化率逐步达到峰值;已冻土体的冻胀力随冻结锋面向外发展而趋于平稳。     

利用水平面太阳直接辐射日曝辐量反演大气气溶胶光学厚度的方法研究

本文发展了一个从宽带水平面太阳直接辐射日曝辐量 (总辐射与散射辐射日曝辐量之差) 反演光谱大气气溶胶光学厚度的方法, 包括建立一个 “等效” 的瞬时太阳天顶角模型, 并提出了一个基于气溶胶标高的云影响甄别方法。对该反演方法的数值模拟和误差分析表明: “等效” 瞬时太阳天顶角模型的不稳定性引起的光学厚度反演误差平均为3.66％; 光学厚度日变化对一段较长时间的平均光学厚度的影响不显著; 订正造成的散射辐射误差≤20％时, 光学厚度平均偏差≤4％。通过与AERONET产品的比对验证表明: 本文发展的光学厚度反演方法和云影响甄别方法都是有效的; 晴空反演的0.75 μm光学厚度与AERONET的相关系数超过0.95, 平均误差约0.02; 云甄别方法计算的季节和年平均光学厚度与AERONET具有较好的一致性。     

EOF/PCA诊断气象变量场问题的新探讨

进一步论证了经验正交函数/主分量分析(EOF/PCA)在气象变量场诊断中的物理内涵,证明基于EOF/PCA的R型和Q型展开,可描述为气象变量场主要振荡型分解和主要空间分布型分解两种方案.前者表明,气象变量场的准周期振荡可分解为各主分量的周期振荡,它们各自等价于不同网格点(或站点)以其载荷为权重的迭加周期振荡,因此,气象变量场准周期振荡可视为来自不同周期源(网格点或站点)的准周期振荡逐层叠加的结果;后者表明,气象变量场的水平空间分布可视为各种主要空间分布型的叠加,而Q型展开才是对各种主要空间分布型的正交分解.由此深化了EOF/PCA气象变量场诊断的物理内涵.     

河南老代仗沟铅锌矿床原生晕异常的赋存规律及找矿意义

老代仗沟矿床为伏牛山岩浆期后热液充填成因的脉状铅锌矿的代表性矿床。基于1∶20万和1∶5万水系沉积物地球化学综合异常,开展了1∶1万土壤地球化学测量和1∶5千岩石化探测量。土壤化探次生晕异常(Pb、Zn、Ag成矿元素)的分布面积大、强度高,且与矿带展布方向高度一致;岩石地球化学原生晕异常反映了矿带及矿体的浅、深部的铅锌工业矿体主元素的分布规律,其中Pb、Zn套叠好,Ag、Cu套叠差。矿带由内向外横向分带规律为:Pb-Zn-Ag-Cu→Mn-Sn→(Mo)-Co-Ni;轴向分带自上而下(高程750~450m,间隔60m)为:As-Ag→Sn→Zn-Pb→Be→MoCo-Ni→Cu-Mn;找矿指示元素:矿上为Be、Mn;矿中为Pb、Zn、Ag、(Cu);矿下为Co、Ni。该项研究成果可作为矿带、矿体深部勘查预测的依据。     

基于位移的高桩码头抗震设计动力放大系数计算公式

为更加合理地计算基于位移的高桩码头抗震设计动力放大系数,采用40组地震动记录研究了双向水平地震作用下的码头动力放大系数。研究表明,码头的偏心距和分段长度以及地震波的入射角度对动力放大系数影响较大,地震动强度和近断层效应的影响可近似予以忽略。基于对动力放大系数计算结果的统计分析,提出了相应的计算公式,并确定了动力放大系数的变异系数和概率分布。     

芦山MS7.0地震前水平位移和同震水平位移研究

本文利用“中国地壳运动观测网络（二期）”多个GPS连续观测站观测数据处理结果,将2013年4月20日四川芦山MS7.0地震区域参考框架同震水平位移与全球参考框架同震水平位移进行比较,结果表明两组框架解一致,说明两种参考框架均可当作位错参考框架,也即全球参考框架同震水平位移也可视为区域参考框架同震水平位移．区域参考框架下GPS连续观测站地震前的水平位移和同震水平位移结果表明,震前数年,SCTQ站西侧的GPS站构造运动十分显著,而该站水平位移却很小,即出现反常的闭锁．但该站的同震水平位移使其弹性回跳至正常构造水平位移水平,因此SCTQ站震前的位移闭锁是水平位移空间分布中的异常,是芦山MS7.0地震的前兆．水平位移时空变化表明,该站震前和震时位移完全符合里德的弹性回跳理论．区域参考框架中位移时间系列和同震水平位移的综合研究有助于对芦山地震地壳运动前兆的认识和解释．尽管本文未能直接采用其它GPS连续观测站的资料,但结合本文和其它研究结果可以证实,震中附近其它站地震前后的变化与SCTQ站类似．基于芦山地震前水平位移和同震水平位移及其与前兆关系的研究,本文进一步讨论了GPS监测网的布设、 数据处理和分析等问题．      

人工岛余震再液化数值模拟研究

主震结束后,余震引起的再液化会对土工结构物带来进一步的严重灾害。以人工岛为研究对象,基于FE-FD耦合有限元方法,考虑有无余震、不同余震大小和主余震不同时间间隔因素,探讨对人工岛再液化灾害的影响规律。研究结果表明:主震结束后,随着超孔隙水压力的消散,人工岛砂土层液化区域逐渐减小,余震发生时液化区域又开始扩展,甚至可能大于主震结束时的液化区域面积,且其灾害程度比无余震发生时的要大得多;随着主、余震的时间间隔增加,间隔期的土层固结排水很大程度地提高人工岛的抗再液化能力,当超孔隙水压力消散完后,在相同余震等级情况下很难再次达到完全液化;随着余震峰值加速度的增加,人工岛的沉降量和水平侧移量都随之增加,再次液化时间点会向前提前数秒,主震结束后,随着土层的固结排水,人工岛的沉降会继续增加,甚至超过主震引起的沉降量,而水平侧移的产生主要发生在地震液化过程中,在后续的固结排水中几乎不变;余震发生前,如果人工岛的砂土土层仍处于液化状态,则液化层可能会起到隔震作用,减轻余震对岛体造成的灾害。     

分段回归在剔除精河、库尔勒水平摆气象因素影响的探索

以精河、库尔勒水平摆观测数据为因变量,以地温、气温、气压为自变量进行分段回归分析,结果如下:(1)地温和气温是影响精河、库尔勒水平摆观测数据年频段信息的主要因素,它们之间具有准线性关系;(2)去掉趋势后,观测数据与地温、气温、气压之间的线性相关性明显增强,说明观测数据的趋势转折变化不是气象因素造成的,可能是观测区域的构造应力变化所致;(3)研究表明分段回归是全样本回归分析方法的一种改进,是降低时间序列数据处理难度的有效方法。     

均质地基中桩-桩位移相互作用系数的有限元分析

在实际工程分析中用有限元法模拟无限域需要考虑很大一部分桩周土体来保证计算的精度,从而导致计算量的增大,同时对计算机的要求也很高。特别是对于大规模的群桩问题,有限元的计算工作量使一般的计算机无法满足其要求,这就限制了其在实际工程中的应用。本文基于叠加原理用有限元法计算桩-桩位移相互作用系数,不仅能减少群桩的计算量,又能提高计算精度。