西安市典型区域城市生境制图与自然保护规划研究

城市自然保护已成为城市生态建设的重要内容。城市自然保护有赖于相关数据采集、评价方法的建立和规划途径的支持。本文结合西安市典型区域,运用RS和G IS技术,探讨了城市生境制图的一般方法与程序,主要工作包括以下方面的:城市生境分类体系的建立;城市生境制图及数据库的建立;城市生境保护价值评价;城市生境链的规划。主要结论:①城市生境制图是一种多学科结合的综合性研究,为城市生态建设提供了新的数据源;②通过生境单元综合评价,有价值的生境单元及空间格局可被识别出来;③基于生境制图及评价的生境链规划为城市自然保护提供了一条极富操作性的途径。     

中国大陆活动地块边界带主要断层的强震震间晚期综合判定

由于中国大陆强震主要分布在活动地块边界带上,所以活动地块边界带主要断层成为我国大陆型强震研究的重要目标,各强震孕育阶段的判定是大陆型强震原地复发的动力学过程研究主要内容,而目标断层是否处于震间晚期也是强震时间预测的重要研究基础.虽然地震短临预测仍存在诸多科学难题,但最近20年来全球若干强震相关研究表明,如果放宽预测时间尺度的要求,有些方法也可用于强震震间晚期的判定.本文以中国大陆活动地块边界带的391条断层段为研究目标,利用地震地质的强震破裂空段、大地测量的断层运动闭锁段、地震活动的中小地震稀疏段、数值模拟的库仑应力增强显著段等方法,综合判定中国大陆活动地块边界带可能处于震间晚期的主要断层段.本文结果仅是初步结果,该结果的可靠程度有赖于监测条件,其科学性有赖于大陆型强震孕育发生动力学过程的认识水平,虽然本文尝试给出中国大陆活动地块边界带主要断层的震间晚期判定结果,但其结果可靠程度、精细程度等均存在巨大的改善空间.最后,从断层孕震阶段判定需求的角度,本文尝试给出大陆型震源物理模型的具体基础模型,期望起到抛砖引玉的作用,也期望更多地震学家关注大陆型强震的物理机制及其预测基础研究.

     

超前小导管注浆在卵砾石地层水工隧洞施工中应用

结合北京西郊砂石坑蓄洪工程的阜石路砂石坑暗涵隧洞试验段工程实践, 对卵砾石地层浅埋水工隧洞进行了超前小导管注浆的现场试验工作。文章基于试验成果, 得到了该隧洞地层注浆配比、注浆量、影响范围等关键参数, 为隧洞开挖安全施工和进度优化提供依据。研究的方法及结论可为类似条件下隧洞工程的设计、施工和进一步的理论研究提供参考和借鉴。     

汶川震区典型小流域泥石流发育特征及危险性

银洞子泥石流沟是典型的地震区小流域泥石流沟,是汶川地震和震后强降雨共同作用的结果,从2009年雨季开始到2013年雨季结束共发生14次泥石流事件。研究银洞子沟泥石流的演化过程对进一步认识震区泥石流的长期活动性、危险性具有重要意义。本文通过现场调查、采样测试、历史泥石流事件资料分析,揭示了该泥石流沟的物源特征、激发条件的变化,计算了泥石流密度、流速等相关参数;最后依据现存物源动储量评估了该泥石流沟潜在危险性,提出了相应的防灾减灾对策,能够为地震区泥石流防灾减灾工作提供参考。结果表明：（1）震后初期,银洞子泥石流暴发频率达到3.5次年-1,泥石流容重1.5～1.6tm-3,说明银洞子沟是一条由地震活动触发的高频稀性泥石流沟。（2）经过震后7a的流水侵蚀,银洞子沟物源总量明显减少12.92104m3,但物源动储量减少不明显,导致泥石流危险性居高不下;物源中小于10mm的细颗粒含量由地震初期的27.04%衰减到了18.22%,说明该沟未来泥石流事件仍以稀性泥石流为主。（3）短历时强降雨是银洞子沟泥石流的主要激发方式,当雨量过程超过8h,银洞子泥石流沟的激发暴雨强度为11.53mmh-1时,泥石流危险性较高;在100年一遇暴雨条件下流速接近3.8ms-1,一次冲出量可达8.64104m3。目前该泥石流仍为高度危险性泥石流沟。     

不同断面混合工法小净距隧道施工影响分析

厦门市轨道交通1号线某地铁车站站后设置停车线,依据工程图纸,左线隧道和停车线采用双线单洞大断面暗挖法施工（CRD工法）,隧道直径11.53m,右线隧道采用盾构法施工,隧道直径6.2m,两隧道净距3.85m。本文应用三维动态数值模拟的方法,对不同断面、混合工法、小净距双线隧道的施工顺序进行了研究,并分析了两隧道净距对先行隧道的影响。研究结果表明：1）采用先小后大的施工顺序（即先采用盾构法施工右线隧道,后采用大断面暗挖法施工停车线）可有效减小地表沉降、邻近建筑物变形及隧道结构体系变形。2）当两隧道净距大于1.5D（D为大断面隧道直径）时,后行隧道施工对先行隧道影响较小,附加变形小于3mm。3）大断面暗挖隧道中隔墙拆除阶段对地表沉降量及邻近建筑物变形影响较大,对于此时的变化速率应加以重视。研究结果对相关工程的设计和施工具有一定的借鉴意义。     

地下核磁共振小尺寸线圈设计和实验

很多国家在进行隧道挖掘、地下矿体开采时,经常会遇到突水涌泥事故.核磁共振方法（Magnetic Resonance Sounding,MRS）作为目前唯一一种直接找水的地球物理技术,在探测诱发灾害的水体方面具有明显的优势.本文首先给出了多匝分离式线圈的MRS信号响应和核函数的计算公式,分析了线圈的匝数、边长和含水层位置对MRS信号响应的影响.分析表明,在限定空间内,利用多匝分离式线圈的设计方法可以提高小尺寸线圈的探测能力.同时,对高匝数线圈给探测系统带来的不利因素进行了分析和改进.最后,为了验证本研究所采用的方法,利用6 m边长的方形线圈和改进型MRS探测系统在中国温州一处在建隧道内的地下场地进行实地探测,探测结果与瞬变电磁方法结果对比表明,6 m边长的方形线圈可以对地下30 m内的含水层进行有效探测.

     

孙水河流域地质灾害时空分布及链式规律研究

20世纪90年代至今,我国先后以行政区为单元对地质灾害开展了1：50万至1：5万的调查工作,为我国地质灾害防治规划和土地利用规划提供了科学依据。近年来随着城镇化建设加快,小流域内地质灾害严重制约着城镇建设和发展。本文结合孙水河小流域地质灾害调查研究,研究了流域内孕灾环境条件、灾害演变模式、成灾规律等工作。取得以下几点认识：（1）2012年8月31日,孙水河流域遭遇两百年一遇特大暴雨,日降雨量达149.2mm,诱发大量的地质灾害,呈现出数量多、规模大、密度高等特点。（2）在空间上呈线-带-片状特性发育分布,表现为：沿重要交通干线成昆铁路、县级公路、乡村公路呈线状密集分布; 沿河流两岸呈带状密集分布等特点。（3）时间分布规律受降雨作用控制明显; 地质灾害形成与降雨强度、降雨历时和过程降雨量等呈正相关性。暴雨是地质灾害形成的主要因素之一,而且其连锁效应常形成灾害链,构成群发性灾害。（4）灾害链发生模式主要有：暴雨滑坡堰塞坝堆积坝溃决洪水; 暴雨泥石流堰塞体堆积坝溃决洪水; 暴雨弃渣滑坡、泥石流; 暴雨洪水岸坡失稳淤埋、雍高河道。     

不同高径比时软岩强度与变形尺寸效应试验研究

以直径20~50 mm,高径比为2︰1的粉砂岩、花岗岩和大理岩为研究对象,探讨尺寸变化和岩性对岩样应力-应变曲线、破坏、单轴抗压强度、弹性模量和泊松比的影响,并分析产生尺寸效应的原因。试验结果表明,随着尺寸的增大：3种岩样的应力-应变曲线吻合度逐渐增强;粉砂岩及大理岩的破坏形式由单斜面剪切破坏向X状共轭斜面剪切破坏发展,花岗岩主要以X状共轭斜面剪切破坏为主,破坏程度均逐渐增大;3种岩样的单轴抗压强度与弹性模量整体呈增大的趋势,且在直径20~30 mm之间增幅较大,30~50 mm之间增幅较小;不同岩样的破坏形式大致相同,但应力-应变曲线离散性、峰值后应力-应变曲线特征、破坏程度有所差别。泊松比无明确尺寸效应特征,使用电阻应变片式的局部测量方式并不能很好地反应岩石试件的变形特征。产生尺寸效应的主要原因为岩样本身的不均质性,其次为端部效应。     

1600 K和20 GP温压条件下的顽火辉石电导率

在温度750～1600 K和压力10～20 GPa条件下,借助于Kawai-5000多面顶砧高温高压设备,就位测量了(Mg0.9Fe0.1) SiO3 顽火辉石的电导率.实验结果显示,顽火辉石的电导率在高温区以小极化子机制为主,在低温区以质子导电为主,因为实验后的样品中有一定的水含量.另外,X射线衍射实验表明压力（20 GPa）诱发了顽火辉石向林伍德石的相变,这是我们首次在顽火辉石的电导率实验中观测到林伍德石含水相变,而且含水林伍德石的电导率与已有的实验结果相当一致.     

川西地区小震重新定位及其活动构造意义

使用双差地震定位法对川西地区1992～2002年的13367个小震进行重新定位, 初步分析了地震活动性与地表活动构造的关系及其揭示的构造信息. 重新定位后,地震活动沿活动断裂成线（带）状分布现象非常突出,呈现出与地表活动构造的密切关系：结构简单的单一走滑断层具有上宽下陡的花状结构特征,拉分盆地与逆断裂具有线性而发散的分布式结构特征,逆断裂之下还存在缺震层. 此外,沿活动断裂带地震活动还具有空间分段性,揭示出局部地段存在着隐伏活动断裂和可圈定为地震危险区的地震空区. 震源深度分布显示,川西高原在15～20km的深度范围内普遍存在厚度约5km的缺震层,以高温高压实验结果为基础,通过计算川西地区地壳强度表明,大约14～19km的深度范围花岗岩处于塑性流变状态,说明缺震层的出现具有地壳物质塑性变形基础.