满流条件下管道破损诱发渗流侵蚀的试验研究

针对富水砂层中地下管道破损诱发地面沉降的问题,设计了一套可视化试验装置,对骨架粒径d90 =1.45～8.45 mm的11种砂土样、5种满流流速下土体渗流侵蚀诱发地表沉降的规律进行了研究。研究表明：（1）管道破损诱发的土体渗流侵蚀有3种模式,分别为：只突水无沉降、形成土拱并发生沉降和溃砂沉降;（2）土体骨架粒径、破损口尺寸、厚跨比是决定土体产生何种渗流侵蚀模式的主要因素,满流流速主要影响土体沉降范围;（3）管道破损口上方土体形成土拱或溃砂时,土体骨架粒径d90与厚跨比r的关系为：当8.0≥r≥4.2时,d90随r的增大呈抛物线下降;当12.5≥r≥8.0时,d90保持不变;（4）管道破损口上方土体形成土拱或溃砂时,流速为0的初始沉降半径、沉降深度由破损口直径D与土体平均粒径d50的比值（D/d50）决定;沉降半径、沉降深度均随满流流速的增大而线性增大;形成土拱时,沉降半径、沉降深度随流速增大的扩展速度（VL、VH）与D/d50呈对数关系;溃砂时,沉降半径随流速增大的扩展速度VL规律如下：当23.0≥D/d50≥6.0时,VL随D/d50的增加而线性增大,当42.0≥D/d50≥23.0时,VL随D/d50的增大呈对数减小。     

浅埋隧道冻结法施工地表冻胀融沉规律及冻结壁厚度优化研究

浅埋隧道对地表冻胀、融沉变形有严格要求。针对珠机城际轨道交通项目联络通道冻结壁设计改进问题,基于热?力耦合理论,利用有限差分数值计算方法对冻结法施工全过程进行模拟,通过比较研究不同厚度冻结壁模型引起的地表冻胀、融沉变形及隧道管片变形规律,实现冻结壁厚度的优化设计。研究表明：（1）该数值模型可有效模拟地表冻胀、融沉变形,利用已查明数值误差对计算结果进行折减可得到较为准确的实际变形预测值;（2）不同模型地表冻胀、融沉规律大致相同,但变形量及影响范围随冻结壁厚度减小呈递减趋势,当冻结壁厚度为2.5 m及以下时变形基本满足规程要求;（3）土体冻胀、融沉变形并非简单的互逆过程,融沉变形通常大于冻胀变形,平均超出量达40%,应特别注意;（4）冻结壁厚度越大相应产生的冻胀力越大,通过优化冻结壁厚度可有效控制隧道管片附加应力及变形的产生,保护已建隧道结构安全;（5）综合选定2.5 m为冻结壁改进厚度,成果直接应用于4#联络通道冻结法施工,经现场监测表明该优化方案有效、可行,对类似工程冻结壁厚度设计具有较好的推广应用价值。     

机场高填方蠕变沉降的数值反演预测

将考虑时间效应UH模型编写用户材料子程序（UMAT）并嵌入到有限元软件ABAQUS中,再结合多岛遗传算法搭建了数值反演平台。在实际工程中降雨、融雪和临时堆载等因素都会扰乱常态蠕变的沉降规律,使得沉降加快形成突变沉降,进而影响数值反演的预测结果。通过引入非常态蠕变概念并分析突变期间沉降加速的机制,提出了考虑非常态蠕变的反演预测方法。此外,当填方体缺乏分区依据且以多个监测点的沉降数据作为反演目标时,引入了反演参数的分布函数来代替几何模型的分区。并在此基础上进一步考虑沉降突变期间的非常态蠕变影响,进而提出多监测点下考虑非常态蠕变的沉降预测方法。最后,通过河北省承德机场高填方含有沉降突变的监测数据,验证了多监测点数据下考虑非常态蠕变的数值反演的准确性和实用性。     

考虑淤堵效应的疏浚淤泥真空固结沉降计算

疏浚淤泥含水率高、强度极低,真空梯度作用下排水板周围会快速形成致密“土柱”,导致排水固结能力迅速下降,即出现淤堵现象。由疏浚淤泥真空固结室内模型试验获得了出水量变化情况和土体含水率、渗透系数的时空分布情况,确定了排水体周围淤堵区的形成时间与范围,提出了考虑时间效应与淤堵效应的真空度传递模式,同时考虑疏浚淤泥土体压缩和渗透的非线性,建立了考虑淤堵效应的固结分析模型,获得了相应的解析解,通过与已有数据和现场试验结果对比验证了该解答的有效性。利用该解析解,分析了真空度传递模式、淤堵系数λ和淤堵比c对沉降的影响。结果表明,淤堵效应明显减缓了沉降速率,也严重降低了疏浚淤泥的最终沉降量。     

基于干密度指标的珊瑚砂吹填地基机场跑道沉降计算

珊瑚砂吹填地基中,只有其中细颗粒的珊瑚砂可进行常规室内压缩试验,将细颗粒珊瑚砂压缩试验成果应用到工程实践中不尽合理。通过室内大尺寸样品的压缩试验,获得珊瑚砂、珊瑚枝及珊瑚砂与珊瑚枝混合料的压力-干密度关系曲线和干密度-竖向应变关系曲线。利用关系曲线,结合现场试验得到的干密度,采用分层总和法计算珊瑚砂吹填地基需要虚铺的厚度和机场跑道总沉降量,为珊瑚砂吹填地基的沉降变形提供了一种新的计算方法。     

河西走廊城乡居民点空间分异特征及绿洲孕育度分析

绿洲和绿洲所孕育的城镇与乡村聚落是西北干旱区人类生产、生活和生态的核心,探究绿洲与居民点的关系对干旱区新型城镇化建设与乡村振兴意义重大。研究通过Google Earth目视解译,识别提取河西走廊全域绿洲和城乡居民点空间特征信息,运用GIS空间分析、景观格局指数,系统地对河西走廊2016年城乡居民点的规模、形态结构与类型特征进行分析,并首次提出了干旱区居民点的绿洲孕育指数,进一步分析了城乡居民点的绿洲孕育程度。结果表明：（1） 河西走廊居民点规模与密度分异特征显著,居民点用地规模普遍偏小,平均规模仅为0.05 km²。居民点分布呈现高密度小规模和低密度大规模集聚分布的特征,居民点密度和集聚度均以城市为中心呈距离衰减规律。“热点”探测发现,山丹县以东是河西走廊地区居民点分布的热点区。（2） 居民点形态结构分析表明乡村聚落的连接性和稳定性自东向西逐渐减弱,居民点面积差异性从城市“中心—边缘”在逐渐的缩小,其中瓜州县、玉门市和金塔县等区域居民点的平均形状指数和平均分维数耦合度高,自然分布态势强,斑块形状复杂。（3） 绿洲孕育指数较高的嘉峪关“人—地”关系矛盾突出,城乡发展极大受绿洲规模限制;而凉州区、民勤县等绿洲腹地空间宽广有利于城乡居民点发展。     

成都平原传统场镇与林盘居民点的分布特征及其影响因素——以成都郫县为例

基于近现代地图与相关地理信息,结合历史文献与实地考察,通过GIS空间分析、核密度估算、欧氏距离、基尼系数等方法,以传统林盘聚落的核心区成都郫县为例,定量揭示了1947、1970、1985、2000与2018年郫县林盘居民点的空间分布特征与场镇分布关系的变化情况。结果表明：1）不同时期林盘居民点的分布具有明显的空间差异性,在改革开放前,林盘居民点的分布极易受到政治经济中心的影响,在改革开放后,其具有均质化快速发展的特点,但城镇化的快速推进从根本上改变了林盘居民点的散居特征,其聚集程度明显增高。林盘居民点高密度区始终具有围绕传统场镇及城镇建成区分布的特点。2）传统场镇的市场半径大致为3 km,交通条件是其选址的首要因素,民国时期场镇选址主要受水路交通影响,建国后水路交通为场镇带来的交通便利逐渐被陆路交通所取代。3）传统场镇的分布会随着林盘居民的自组织行为与相关政策的调控而不断趋于均衡状态,但在改革开放之后,场镇由乡村市场驱动的自由放任式发展转变为地方政府驱动下的固定场所。4）林盘居民点具有沿河流水系分布的特点;传统时期林盘居民点与主要道路之间的关联性较低,但当前其具有沿道路分布的特点。     

东北三省流动人口居留意愿的空间差异及影响因素

基于2015年流动人口动态监测数据,综合运用空间自相关分析,趋势面分析等技术,结合二元Logistic回归模型,对东北三省流动人口居留意愿的空间分布和影响因素特征展开研究。主要发现：① 东北三省流动人口居留意愿呈现出“北高南低,东高西低”的空间格局特征,南北方向上的分异比东西方向大;② 流动人口居留意愿在空间上属于随机分布,齐齐哈尔市和黑河市位于高-高集聚区,哈尔滨市位于低-高集聚区。随着城市规模的增加,流动人口居留意愿呈现出先升后降的特征;③ 个体因素方面,农业户口流动人口、在婚流动人口、高学历流动人口、“80后”流动人口的居留意愿更强;④ 经济特征方面,收入与住房支出分别对居留意愿产生正向和负向影响;⑤ 社会因素方面,流入时间越长、职业类别为“专业技术及办事人员”与“商业服务人员”、就业身份为雇主、参加城镇职工医疗保险的流动人口居留意愿更强。     

黄土高原半干旱区微尺度乡村人居环境系统 脆弱性测度及时空分异 ——以陕西省佳县为例

从人地系统脆弱性视角着眼,基于 65 个样本点,451 份入户调查问卷,65 份村庄专题问卷, 运用逼近理想解的排序法等方法探索了佳县 1980—2017 年微尺度乡村人居环境系统的时空分异 过程。结论表明（: 1）乡村人居环境系统脆弱性均值已由 0.66 下降至 0.45,空间差异度由 3.99%大 幅扩大至 15.31%,呈现由空间重度脆弱的均衡状态分化至中低脆弱为主体,24.62%的村庄仍处于 高脆弱状态的格局。（2）居住、自然、社会子系统脆弱性显著减轻,均值分别下降至 0.38、0.42、0.47, 居住子系统仅余 1.54%的高脆弱村庄。支撑、人类系统脆弱性均值保持或上升至 0.54 以上的高位, 高脆弱村庄比重均超过 2 / 3。（3）居住、自然、社会子系统由高脆弱样本村全局覆盖演化至低脆弱 样本村广泛分布,而人类系统呈现由低中脆弱样本村相间分布演化至高度脆弱样本村全局覆盖的时 空格局。支撑系统空间格局动荡,低脆弱等级仅集中分布于交通干线沿线、行政中心驻地样本村。     

流动人口的城市定居意愿及影响因素——以安徽省为例

流动人口市民化是以人为核心的新型城镇化的客观要求,系统探索流动人口的城市定居意愿既是促进流动人口市民化的前提,又能为城市管理提供决策依据,已成为当前地理学、社会学研究的重点。本研究基于2015年中国流动人口动态监测调查数据,以安徽省为案例地,在探讨安徽省人口流动的总体特征上,运用Logistic回归模型,解析流动人口城市定居意愿及影响因素,探究流动人口城市定居意愿的代际差异。结果表明：（1）安徽省流动人口以跨省流动为主,人口流动家庭化趋势明显,流向省外人口主要向长三角城市集聚,但流动人口规模已呈现逐年下降的趋势,经济发展水平和空间距离是影响人口流动的主要原因。（2）安徽省流动人口的定居意愿较高,有随着流入地经济水平的提高而增加的趋势;从新生代与初代流动人口来看,初代流动人口更倾向于选择经济发展较好的城市定居,而新生代流动人口更倾向于选择经济发展中等和较弱的城市定居,但整体差异不大。（3）从流动人口城市定居意愿的影响因素来看,同住人数、流动原因、流动时长、流入地经济发展水平、户口所在地的影响最大;从代际之间来看,性别、就业收入、净收入、就业身份等因素显著影响新生代流动人口,而家属随迁、流动地经济水平、年龄对初代流动人口的影响较为显著。