Lateral force and centroid location caused by horizontal and vertical surcharge strip loads on a cross‐anisotropic backfill

This work presents analytical solutions for determining lateral force (force per unit length) and centroid location caused by horizontal and vertical surcharge surface loads acting on a cross‐anisotropic backfill. The surcharge loading types are point load, line load, uniform strip load, upward linear‐varying strip load, upward nonlinear‐varying strip load, downward linear‐varying strip load, and downward nonlinear‐varying strip load. The planes of cross‐anisotropy are assumed parallel to the backfill ground surface. The proposed solutions, derived by integrating the lateral stress solutions (Int. J. Numer. Anal. Meth. Geomech. 2005; 29 :1341–1361), do not exist in literature. Clearly, the type and degree of material anisotropy, loading distance from the retaining wall, and loading types markedly impact the proposed solutions. Two examples are utilized to illustrate the type and degree of soil anisotropy, and the loading types on the lateral force and centroid location in the isotropic/cross‐anisotropic backfills generated by the horizontal and vertical uniform, upward linear‐varying and upward nonlinear‐varying strip loads. The parametric study results demonstrate that the lateral force and centroid location accounting for soil anisotropy, loading distance from the retaining wall, dimension of the loading strip, and loading directions and types differ significantly from those estimated using existing isotropic solutions. The derived solutions can be added to other lateral pressures, such as earth pressure or water pressure, required for stability and structural analysis of a retaining wall. Additionally, they can simulate realistically actual surcharge loading problems in geotechnical engineering when backfill materials are cross‐anisotropic. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

Natural and anthropogenic influences on the geochemistry of Quaternary lake sediments from Holzmaar, Germany

 The accumulation of heavy metals and trace elements has been investigated in a well laminated sequence of Holocene and late Pleistocene lake sediments composed of diatomaceous gyttja, tuff and silt and clay sediments. Varve chronology of the annually deposited gyttja yielded a continuous high-resolution time sequence and allowed the absolute age dating of the sediment. Fluxes of elements remained largely uniform from the late Pleistocene into the Holocene (12 867–2 364 VT years ago; VT: varve time, years before 1950). Higher trace element and heavy metal fluxes occur from 2 322 to 862 VT years ago and reached their maxima in the uppermost sediments (<845 VT years ago). These increasing element fluxes correlate with increasing inputs of clastic material. The changing accumulation rates are the result of elevated soil erosion in the lake catchment caused by human settlement, deforestation and agricultural activities. Thus disturbances of the natural geochemical cycles of the Holzmaar region have occurred since the beginning of the Iron Age and especially since the beginning of the Middle Ages. Received: 29 May 1996 · Accepted: 19 August 1996     

南疆盐渍土路基盐-冻胀变形综合防治技术研究

盐渍土盐-冻胀变形对新疆南疆地区的道路路基造成了不同程度的破坏,尤其对南疆新建城市阿拉尔市和图木舒克市的城市道路造成了严重的变形破坏.根据南疆盐渍土工程性质及盐-冻胀变形试验研究结果,作者总结提出了"一个加强、两个严格、三个注重"的盐渍土路基盐-冻胀变形综合防治原则和"五步骤"综合防治技术与工程措施,在南疆阿拉尔市胜利...     

Progress in the study on mountainous vertical zonation in China

ＴｈｅａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｏｆｅａｒｔｈｓｕｒｆａｃｅｉｎＣｈｉｎａｍａｉｎｌｙｃｏｎｓｉｓｔｓｏｆｍｏｕｎｔａｉｎｓａｎｄｐｌａｔｅａｕｓ．Ａｂｏｕｔ３３％ｏｆｔｈｅｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌｐａｒｔｓｏｆｔｈｅｃｏｕｎｔｒｙａｒｅｍｏｕｎｔａｉｎｏｕｓｒｅｇｉｏｎ．Ｈｉｍａｌａｙａｎｍｏｖｅｍｅｎｔｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｓｔｈｅｌａｙｏｕｔｏｆｔｈｅｍｏｕｎｔａｉｎｓｉｎｇｅｎｅｒａｌ．Ｔｈｅａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｏｆｍｏｕｎｔａｉｎｒａｎｇｅｈａｓａｐｐａｒｅｎｔｄｉｒｅｃｔｉｖｉｔｙａｎ…     

往返平飘式探空在CMA-MESO三维变分中的同化及对模式预报的影响

往返平飘式探空通过一次探空气球施放实现“上升段-平飘段-下降段”三段观测,其下降段能实现在06时(世界时,下同)和18时自动垂直加密观测大气,具备提升区域高分辨率快速同化循环预报系统在06时和18时的预报技巧潜力。为了实现往返平飘式探空在区域高分辨率模式中的同化,分析其对预报的影响,初步提出了“选取模式层最接近观测”的垂直稀疏化方法来预处理资料,深入分析了稀疏化对同化效果的影响,论证了资料垂直稀疏化对于同化应用的必要性;在此基础上,开展了为期1个月的批量同化影响试验,着重分析了往返平飘式探空在长江中下游区域的组网观测对CMA-MESO模式预报技巧的影响。稀疏化敏感性试验结果表明,同化不稀疏化的往返平飘式探空相比同化传统业务探空,分析和预报误差显著增加,降水预报评分也显著降低,相反,“选取最接近模式层”数据的垂直稀疏化方案能提高模式的分析和预报技巧,表明往返平飘式探空同化前必须进行垂直稀疏化。批量同化试验结果表明,在冷启动时刻(00时和12时,为常规探空释放时刻),同化往返平飘式探空(上升段)相对同化传统业务探空,分析误差和预报误差变化较小。但在暖启动时刻(03、06、09、15、18、...     

利用重力异常反演马里亚纳海沟海底地形

为了尽可能利用海面重力数据所含地形相关信息, 提升依据重力数据反演海底地形结果质量, 选择南中国海为试验海区, 详细研讨了频率域不同阶次海底地形正演恢复海面重力异常和重力异常垂直梯度在不同海底地形环境下的影响。数值分析试验结果表明, 一次项海底地形正演结果对重力信息贡献起主要作用, 随着海底地形阶次的增加, 相应阶次海底地形正演海面重力信息的幅度不断减弱; 海底地形起伏剧烈且起伏幅度较大海区, 高阶次海面重力异常和重力异常垂直梯度变化明显, 而地形平坦海区正演的海面重力信息变化微弱; 重力异常垂直梯度相比重力异常对海底地形高频部分更加敏感, 在试验海区依据海面重力数据反演海底地形过程中, 若输入数据源为重力异常, 建议顾及至二次项海底地形, 若输入数据源为重力异常垂直梯度, 建议顾及至三次项或者四次项海底地形, 从而尽可能利用海面重力数据所包含信息。     

西天山南麓两次暴雪过程对比分析

利用常规气象观测、FY-4A卫星及ERA5再分析数据,对比分析2021年2月25—27日（过程I）和4月1—4日（过程II）西天山南麓阿克苏地区拜城县2次暴雪过程成因。结果表明有差异也有共性,共性为均在中亚低值系统影响下发生,300 hPa偏西急流、500 hPa低涡（低槽）、850 hPa偏东急流、地面冷高压冷锋及暴雪区上空垂直环流的发展是形成暴雪的主要动力机制;均有偏西和西南路径的水汽输送,水汽强辐合出现在700 hPa;降雪期间TBB极值、＜-30 ℃的维持时间及＞-5 ℃对降雪量级、持续时间及降水相态预报有很好的指示意义。不同点主要表现在：（1）过程I为中亚低槽快速东移型,偏东急流仅在850 hPa,急流强度较弱且位置偏南,过程II为中亚低涡缓慢东移型,700 hPa、850 hPa有明显偏东急流且持续时间长,位置西伸至西天山南麓阿克苏地区;（2）与过程I相比,过程II上升运动中心更接近暴雪中心,且强度强、伸展高、持续时间长,冷暖交汇更剧烈,暖平流导致降水相态发生变化,偏东水汽输送明显且辐合强度更强、辐合持续时间更长。     

2015/2016年超强El Niño在成熟/衰减阶段对澳洲夏季风环流与降水异常的影响

利用1979-2015年NCEP/NCAR月平均再分析资料、美国国家海洋和大气管理局（NOAA）的月平均降水资料（CMAP）以及英国哈得来中心海表温度月平均资料,采用2009年Kao等定义的中部型ENSO指数,给出了夏季中部型海表温度（SST）异常指数,并分析了中部型ENSO和海洋性大陆（MC）区域气候的联系。结果表明,当夏季中部型海表温度正异常事件发生时,海洋性大陆核心区域（中太平洋）出现显著降水和气温负（正）异常,此时海洋性大陆核心区域有明显的负（正）热源异常,大气受冷却（加热）而下沉（上升）,同时潜热释放之外的非绝热加热表现为负（正）异常,易于导致降水负（正）异常。海洋性大陆区域与中太平洋间主要通过水平环流和垂直环流建立联系。（1）中部型ENSO指数显著正异常时,在对流层低（高）层,海洋性大陆区域和中太平洋间存在由关于赤道的对称气旋性（反气旋性）环流对而形成的直接联系,并使得海洋性大陆区域东部辐散（辐合）偏弱,而海洋性大陆区域西部辐散（辐合）偏强。（2）在垂直剖面上,赤道中太平洋海表温度的正异常和海洋性大陆核心区域的大气异常冷却有利于促使该地区低层赤道西风异常增强并进而利于中部型海表温度正异常的维持,并由此通过反沃克环流圈促进海洋性大陆区域下沉运动增强。此为海洋性大陆与中太平洋间的直接联系,可由皮叶克尼斯机制进行解释。而位于中太平洋与秘鲁地区的异常垂直环流亦可用这一机制进行解释。海洋性大陆与中太平洋的间接联系主要表现在由赤道外低纬和中纬度地区均存在的沿弧形路径上的垂直环流而建立的海洋性大陆与中太平洋地区的联系上。这些弧形垂直剖面上的垂直环流不仅与局地哈得来环流有关,还与热带和中纬度的罗斯贝波动有关。这些结果有利于深刻认识中部型ENSO对海洋性大陆区域气候的影响机理以及与热带外环流异常的联系。     

岷江上游山区聚落生态位垂直分异研究

以岷江上游山区聚落为研究对象,采用生态位的方法,利用遥感资料和GIS技术,提取岷江上游山区空间信息,定量研究山区聚落生态位影响尺度、人口密度及民族类型带谱垂直分异特征,并建立民族聚落生态位类型图谱。研究表明：聚落生态位地理半径随着海拔升高而增大,其数值介于300~600 m;相反,聚落生态位人口密度却随着海拔升高而递减,其数值介于200~630 人/km²;聚落生态位地理半径和人口密度的垂直分异特征,是山区居民长期适应山地环境的结果,与民族类型及其生计方式密切相关。在流域尺度上,岷江上游作为我国西南地区的一条民族廊道,聚落生态位民族类型空间格局具有典型的带谱特征：藏族和回族聚落生态位均处于河流干支流的上部,羌族聚落生态位对应于干旱河谷和V型河谷上部的低半山缓坡地带,汉族聚落生态位位于岷江上游入口处的河谷地带。     

The effect of subgrade inhomogeneity induced by freeze-thaw on the dynamic response of track-subgrade system

The developed vertical coupling model of Vehicle-Track-Subgrade which considered subgrade layer vibration is present-ed. The equations of motion for the ballast, top and bottom subgrade layers are pres...