Gradation affects basic mechanical characteristics of Chinese calcareous sand as airport subgrade of reefs

Abstract

Construction of the reefs in the South China Sea is a significant foundation to the secure stability and economic development of China. The construction of an airport runway is necessary for this realization. The calcareous sand is the main primary material in the runway construction. A certain type of calcareous sand near a certain reef of the South China Sea was studied in this paper. To investigate this specific calcareous sand, quartz sand was used as a reference for comparison. Microscopic 3-D imaging, compression and triaxial tests were conducted to test the micro, squeezing and shear properties. The effect mechanism of gradation on the calcareous sand’s compressibility and shear characteristics are discussed from a mesoscopic viewpoint using 3-D morphology. Calcareous sand particles are multiangular and flatter in comparison with quartz sand. The larger the particle sizes are, the more different the two sands’ morphologies are. The compressibility of calcareous sand is greater, and the effect of the coarse fraction (5–1?mm) content in the gradation plays the most significant role in this feature. When the coarse particles’ content is less than 25% and the mass ratio of the middle and fine particles (M) is constant, there is the worst coarse fraction content causing the calcareous sand to be most likely compressed. The worst coarse fraction content decreases with the increase in M, and an empirical formula is proposed. When the gradation, relative density and confining pressure are the same, the peak shear stress and strain of calcareous sand are all at a high level. The effect of confining pressure is manifested in calcareous sand. The shear strength and dilation of calcareous sand are also most affected by the medium coarse fraction (5–0.25?mm) content.     

粤港澳大湾区1975—2018年海岸线时空演变与影响因素分析

提要:海岸带是陆地向海洋延伸的过渡地带,是人口最为密集、人类活动最频繁的区域,全球超过50％的人口和60％的GDP总量集聚在离海岸线不足100 km的区域.海岸线对海平面上升、海岸侵蚀、港湾淤积、湿地生态资源、近海海域环境等具有重要的指示作用.本研究利用遥感影像获取了粤港澳大湾区(以下简称大湾区)1975—2018年间...     

基于车载激光扫描的带状地物表面快速重建

根据带状地物空间形态特征以及车载激光扫描系统对带状地物数据采集的特点,提出对相邻两条扫描线数据构建三角网进而完成整个带状地物表面快速重建方法。该方法充分利用了每条扫描线获取带状地物横截面的特点,相邻两条扫描线构建的三角网能准确地反映其所覆盖的狭长条带区域的形态结构,把所有狭长条带连接起来便能准确地描述整个带状地物的形态结构。在网格构建过程中自动建立点、线、面间的拓扑关系或隐含拓扑关系,查询和动态更新操作都限制在非常狭小的范围内,便于快速重建。     

LiDAR虚拟仿真实践教学平台设计与建设

为适应测绘工作从三维空间测量向多维空间、从静态测量向动态实时测量、从地面向全域空间拓展的高新技术发展趋势,更好地应对信息化教育背景下的知识获取和传授方式、教与学关系等教改创新要求。本实验教学项目在现有实训课程基础上,以建构筑物三维空间信息快速采集与建模的真实测绘项目为基础,将三维激光测量技术、虚拟仿真技术与LiDAR技术进行深度融合;设计并建设了LiDAR虚拟仿真实践教学平台,运用C#开发程序界面和Pr视频编辑软件制作仿真动画,结合VLCPlayer视频播放插件,实现了对LiDAR仪器认知,测量模拟,数据处理和实践展示等功能,帮助学生理解并掌握LiDAR的相关知识和操作技能,取得了良好的教学效果。     

形态参数下地表采动裂缝三维建模及可视化方法

实现对地表采动裂缝的三维建模及可视化能促进裂缝的形状、成因研究,并为开采沉陷监测和生态环境恢复提供科学支持。目前三维建模方法和软件主要面向建筑物、管道、地质体等地物地貌,若直接应用于地表裂缝的建模与表达会存在野外测绘工作量大、形态规律表达不准确、呈现不逼真等问题。本文结合三维地形建模、分形、空间插值等理论,提出了基于几何形态参数的地表裂缝三维建模方法,并利用ArcEngine平台实现了对裂缝的三维可视化;选取甘肃省东峡矿区为试验区,根据裂缝分布与形态预计参数,实现了对区域内裂缝的模拟,并通过与实测数据和高分辨率影像进行对比,验证了该方法能真实逼真呈现裂缝的形态、延伸与细节信息。     

城区重度污染水体遥感识别研究

城市污染水体整治对城市良好水环境具有重大意义。本文基于污染水体形成机理,构建污染水体遥感识别模型,实现了城市污染水体快速、高效、大范围的提取。本文以银川市为研究区,开展银川市污染水体遥感识别,并进行实地验证。验证结果表明污染水体遥感识别精度可达62.96%,共确定银川市污染水体12条,为银川市污染水体整治工作提供参考。此外,本文还分析了影响识别精度的原因,以提高后续污染水体遥感识别精度。由于遥感识别污染水体尚属首次,因此识别精度一般。在今后研究工作中,将会加入其他指标继续研究,以提高精度。     

不同荷载模式作用下双层软黏土地基压缩特性研究

天津滨海吹填场区典型的“上软下硬”的双层软黏土地基具有复杂的物理性质和工程特性,其在不同荷载作用模式下的变形特性有所不同,在工程实践中往往会产生较大的工后沉降和不均匀沉降,从而导致修建于其上的建筑物出现诸多工程问题。现阶段对于不同荷载作用下吹填场区形成的“上软下硬”双层软黏土地基的变形特性及机理研究甚少,导致理论研究远远落后于工程实践,制约了吹填场区经济建设的快速发展,因此对此类地基的变形特性展开研究显得尤为重要。基于此,本文针对吹填场区“上软下硬”的双层软黏土地基,开展了反复荷载和恒定荷载作用下的一维固结试验和扫描电镜试验(SEM),得到了不同荷载模式作用下的压缩特性及其微观机理,为吹填场区双层软黏土地基变形模型建立及长期工后沉降预测提供理论依据。研究表明:双层软黏土地基的压缩系数和固结系数在反复荷载作用初期明显减小,而后缓慢减小直至趋于稳定; 与反复荷载相比,恒定荷载作用下试样的压缩系数初期值增加,固结系数初期值减小,其变化量均在40% ~50%的范围内; 当荷载等级一定时,反复荷载作用引起双层软黏土地基产生的沉降量相比于恒定荷载作用多30% ~45%; 随着荷载等级的增加,土样内部大孔隙受到挤压而减少,孔隙的圆度和定向性加强,土体结构更密实,均一化程度提高; 相比于恒定荷载模式,反复荷载作用下土样内部孔隙形状更接近于圆形,孔隙定向性更好,土体内部结构强化程度大,但有序性相对较差。     

采动区旧址文物类建筑物评价方法

针对采动区旧址文物类建(构)筑物的特殊性,文章提出采动影响下旧址文物类建(构)筑物损坏的多因素单一综合评价方法。以安源煤矿革命旧址建(构)筑物为研究对象,系统分析了革命旧址建(构)筑物的损坏原因,并确定相应的评价指标,采用加权平均法对建(构)筑物的损害进行综合评价分析。结果表明,评价结果与实际损坏程度相符,反映了革命旧址建(构)筑物不同于普通结构建筑物的特殊性,为采动区旧址文物类建(构)筑物损坏的评价方法提供新的途径。     

前兆异常要素与地震要素模糊关系的研究

采用模糊信息处理方法研究两变量之间或多变量之间的关系．这种关系有别于传统的统计相关,而带有模糊性．对前兆异常要素与地震要素模糊关系进行了数值模拟,验证了该方法用于评价异常要素与地震要素关系中的可靠性和有效性．同时也给出了霍山小震月频次与地震模糊关系的实例分析．由于地震孕育过程的复杂性,引进模糊关系评价时,较传统的统计相关分析更全面、更完善,并可用隶属度给出定量关系．