水文地质工程地质 /oa 地质灾害隐患和水文地质环境地质调查计划进展 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201902001 地质灾害隐患和水文地质环境地质调查是自然资源部中国地质调查局九大计划之一,是一项基础性、公益性的地质调查,按调查监测内容不同在全国部署了重要活动构造与区域工程地质调查工程、山地丘陵区地质灾害调查工程、生态脆弱区和特困区水文地质环境地质调查工程、岩溶地区水文地质环境地质综合调查工程、主要含水层水质综合调查工程以及国家地下水监测工程等6个工程。文章简要介绍了该计划自2016年实施以来,各工程在解决基础地质与资源环境问题、服务国家需求、科学理论创新与技术方法等方面取得的进展与成果。 2019年03月15 00:00 2019年2期 1 606068 李文鹏 鄂尔多斯浩勒报吉水源地开采地下水的环境影响分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201902002 干旱半干旱区的地下水开发利用容易对原本脆弱的生态环境造成不利影响。内蒙古鄂尔多斯市浩勒报吉水源地属于半干旱区的地下水水源地。2009—2014年间,该水源地为满足工业供水需求开采地下水6.0×104~7.3×104 m3/d,产生了负面的生态环境后果。为核查环境变化与地下水开采的确切关系,调查分析了2004—2016年气象条件、地下水开采历程、地下水位、湖泊面积和植被指数的变化特征,建立定量指标进行了地下水开采的环境影响判别。结果表明,在2008—2014年期间,距开采区中心10 km范围的地下水位普遍下降1 m以上,奎生淖和敖各窖淖2个湖泊的面积萎缩约30%,水源地的植被指数对气候条件变化的敏感性增强。该水源地以往论证得到的可开采量偏大,应考虑生态环境约束将开采规模控制在3×104 m3/d以下。 2019年03月15 00:00 2019年2期 5 2425741 王旭升<sup>1</sup>,尹立河<sup>2</sup>,方坤<sup>3</sup>,张俊<sup>2</sup>,王晓勇<sup>2</sup> 巫溪县西溪河北岸高位高危碎屑流滑坡特征与机理研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201902003 巫溪县构造上位于南大巴山弧形褶皱带的核心部位,八面山弧形褶皱构造带的北缘,地理上位于三峡库区奉节—巫山段北部,区内以发育近平行的褶皱构造为主,岩层中构造节理裂隙发育。区内地形切割强烈、起伏大,表现为中高山峡谷地貌,年降雨量大,地质环境条件脆弱。研究区西溪河北岸多发育高位高危碎屑流型滑坡,具有隐蔽性强、危害性大等特点。论文在Lidar影像分析、野外详查、钻探等手段的基础上,详细分析了滑坡地质环境背景、滑坡的特点及运动堆积过程,认为风化层厚度大、高陡的地形地貌、特殊的构造条件、典型的斜坡结构是滑坡发育的主要因素,持续性的降雨是滑坡发育的直接诱发因素,斜坡上部二叠系炭质灰岩、灰岩的崩落是导致斜坡中下部原本就处于孔隙水饱和状态下的志留系粉砂岩碎屑失稳并转化为碎屑流的重要因素。针对这类高位高危碎屑流型滑坡,提出了高位崩滑—高速启动—碰撞解体—高速铲刮—抛射堆积的成灾模式,为三峡库区此类滑坡的防治提供技术依据。 2019年03月15 00:00 2019年2期 13 5861644 李浩,乐琪浪,孙向东,杨秀元,李刚,李兴虎 湘西陈溪峪滑坡变形机理及稳定性评价 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201902004 浅层滑坡在我国广泛分布,但在区域范围内分布规律性较差,且具有突发性、隐蔽性和破坏性强等特点。湘西武陵山区地质条件复杂、降雨丰沛、人类工程活动强烈,突发性地质灾害频发,尤以降雨诱发的浅层滑坡为主。文章以湘西地区慈利县陈溪峪滑坡为例,开展了降雨量、基质吸力、地下水位和地表变形等的监测;结合滑坡的现场调查及监测成果,分析滑坡的形成条件和变形机理;在此基础上,考虑基质吸力对边坡稳定性的贡献,将强度折减有限元法推广到非饱和土边坡,计算得到了不同降雨工况下滑坡稳定性。结果表明:当强降雨降落到滑坡体上时,坡内基质吸力值均迅速减小,直至一定值后(9.5 kPa左右)不再变化;坡内地下水位受季节性降雨影响显著,短时强降雨引起地下水变化幅度不如长时间降雨对地下水位造成的影响大;陈溪峪滑坡的地质力学成因为蠕滑推移式土质滑坡,运动形式为沿基覆界面的浅层滑坡;短时强降雨是诱发滑坡变形的最关键因素。陈溪峪滑坡在持续降雨条件下的降雨量预警值约为280 mm,在短时强降雨条件下的降雨强度预警值约为240 mm/d。 2019年03月15 00:00 2019年2期 21 4143448 刘磊<sup>1</sup>,徐勇<sup>1</sup>,李远耀<sup>2</sup>,连志鹏<sup>1</sup>,王宁涛<sup>1</sup>,董仲岳<sup>2</sup> 白龙江流域中上游第四纪沉积物的发育特征及其灾害效应 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201902005 白龙江流域是我国四大地质灾害高发区之一,也是全国17个地质灾害重点防治区之一。第四纪沉积物的广泛分布为地质灾害提供了丰富的物质基础。本文基于遥感和GIS技术,结合影像特征和野外实际调查,建立了研究区第四纪成因类型(5大类11亚类)的解译标志;运用所建立的解译标志,对研究区进行了精细解译,新增第四纪残积物、坡积物、泥石流堆积和人工堆积等8个沉积亚类,补充和完善了滑坡堆积体和崩积物的面域数据,共解译第四纪沉积物面积444.7 km2,较前人研究资料扩展了380.4 km2;研究区上游段主要受地形地貌因素影响,第四纪沉积物沿白龙江主河道及其支流分布,中游段主要受地质构造控制,第四纪沉积物沿活动断层呈条带状分布,下游段主要受地层岩性影响,第四纪沉积物呈片状分布;第四纪沉积物灾害效应主要表现为崩滑效应和对泥石流的补给效应。本文研究成果对研究区区域地质灾害调查和风险评价提供了技术支撑。 2019年03月15 00:00 2019年2期 29 3441274 陈宗良,叶振南,王志宏,王高峰,高幼龙,田运涛 适用于地质灾害调查的微型无人机航线控制系统设计与实现 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201902006 传统的地质灾害野外调查手段已经不能满足日益增长的快速获取信息的需求以及国家精细化地质调查的要求,因此近年来掌上机、无人机、InSAR、高精度遥感等技术在地质灾害调查研究领域得到了不同程度的应用。文章紧密结合地质灾害调查数据采集业务需求和工作流程要求,以微型无人机为采集端,采用无人机技术、地理信息技术和图像融合技术,基于Android系统设计了适用于地质灾害野外调查微型无人机航线控制系统,开发了航线规划、智能续飞、图像快拼、离线地图以及针对不同形态灾害体的不同拍摄模式等功能,实现采集流程全自动化,为地质灾害调查人员提供了快速、便捷的无人机遥感影像数据采集手段,为地质调查工作提供了直观、精准的数据支撑。 2019年03月15 00:00 2019年2期 37 2909045 马娟,张鸣之,冯振,黄喆,薛跃明,石爱军,邵海 塔城盆地地下水“三氮”污染特征及成因 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201902007 地下水氮元素污染是一个全球性的环境问题,其来源和迁移转化特征是国内外研究的热点。文章以新疆塔城盆地80组地下水样品水化学组分测试结果为依据,研究塔城盆地地下水“三氮”污染特征。结果表明:塔城盆地地下水质量总体较好;对比2017年发布的地下水质量标准,深层承压水“三氮”均未超标;浅层地下水“三氮”污染较轻,“三氮”超标点零星分布于地下水的中下游冲洪积平原区,其中,NO3-N超标率最高,超标率为8.8 %;NO2-N和NH4-N次之,超标率均为1.3 %。沿着地下水流向,从山区到盆地中央的平原区,地下水污染逐渐变重。“三氮”重污染点主要分布在塔城市、额敏县及其周边地区。区内地下水污染点的分布与工矿企业污染源、污水处理厂、垃圾填埋场等大型污染源的分布具有一定的相关性。城市化进程中,生活污水的不合理排放是塔城盆地“三氮”污染的主要来源,而通过排污河流下渗是研究区地下水“三氮”污染的重要途径;氧化还原条件、pH值、包气带岩性结构、补径排条件等是“三氮”迁移转化及其空间分布的主要影响因素。 2019年03月15 00:00 2019年2期 42 2570118 吕晓立<sup>1</sup>,<sup>2</sup>,刘景涛<sup>1</sup>,周冰<sup>1</sup>,朱亮<sup>1</sup> 具有不同转折角度的复杂单裂隙水头损失试验研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201902008 裂隙是岩溶含水系统的重要组成部分,裂隙水流运动对岩溶含水系统水流运动起到重要的控制作用。利用自行设计研制的具有不同转折角度、不同裂隙开度的复杂单裂隙物理模型,通过室内物理试验得到有、无裂隙条件下,水头差变化曲线,并基于能量方程推导得出水流流经裂隙时产生的总水头损失计算式,计算得到不同裂隙开度(1~2.6 mm)、不同流速(0~40 cm/s)条件下,裂隙总水头损失对不同转折角度(0°~165°)的变化曲线,利用修正立方定律和达西-魏斯巴赫公式计算裂隙平行部分的沿程水头损失,总水头损失与之相减得到转折角处的局部水头损失。结果表明:随裂隙开度增大,流速增大,裂隙总水头损失、转折处局部水头损失均呈增大趋势,且流速越大,趋势越明显;对水头损失与平均流速之间的关系曲线进行拟合分析,发现裂隙总水头损失、转折处局部水头损失与平均流速之间均呈二次函数关系,可用Forchheimer方程描述,且总水头损失、局部水头损失与平均流速之间函数关系的二次项系数随裂隙开度增大基本呈增大趋势,最终得到二次项系数分布的上包线与下包线,而一次项系数分布比较集中,总水头损失的一次项系数分布于-0.1~0.5之间,转折处局部水头损失的一次项系数分布于-0.1~0.25之间。 2019年03月15 00:00 2019年2期 51 2138284 张春艳<sup>1</sup>,束龙仓<sup>2</sup>,张帅领<sup>3</sup> 不同作物覆盖对农业区地下水入渗补给的影响分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201902009 灌溉入渗是卫宁平原地下水的主要补给来源,研究不同农作物对地下水的灌溉入渗补给对于准确评价地下水资源量十分重要。本研究基于卫宁平原灌区2个包气带水分运移原位试验点系统观测数据,运用Hydrus-1D软件建立了试验点的包气带水分运移数值模型;设置了单次灌溉量、生长期天数、最大根系埋深和叶面积指数四种影响因子,应用模型分析了其对地下水入渗补给量的影响,计算了不同作物种植期内地下水垂向入渗补给量。结果表明:试验点地下水入渗补给量以灌溉入渗补给量为主。单次灌溉量的大小对地下水垂向入渗补给量的影响最为显著,其次是生长期天数和最大根系埋深,叶面积指数对地下水垂向入渗补给量的影响最小。随着地下水位埋深的增加,农作物种植因子对地下水入渗补给的影响也会增大。不同时期的降雨入渗系数为0.02~0.25;受次降雨量和降雨频率影响差异较大。灌溉入渗系数大小与作物种类关系密切:玉米种植期内的灌溉入渗系数为0.78,茄子种植期内的灌溉入渗系数为0.51,枸杞种植期内的灌溉入渗系数为0.6~0.63。综合考虑研究区作物类型和地下水位埋深(117~267 cm),给出了研究区农田区域在作物单次灌溉量为50~150 mm情况下,对应的灌溉入渗系数参考值。 2019年03月15 00:00 2019年2期 57 2138284 李昊旭<sup>1</sup>,邵景力<sup>1</sup>,崔亚莉<sup>1</sup>,马小波<sup>2</sup> 格尔木河流域土壤湿度时空变化及其影响因素研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201902010 土壤湿度是表征土壤含水量的一种相对变量,是地下水-地表水-大气水循环系统的核心和纽带。研究土壤湿度的分布特征及其影响因素对干旱地区的生态环境保护具有重要意义。文章基于MODIS数据,应用表观热惯量(ATI)法反演了格尔木河流域土壤湿度时空变化规律并分析其影响因素。为了研究结果的可靠性,利用Mann-Kendall方法进行了趋势检验分析,利用CLDAS数据和野外实测土壤含水量数据对遥感反演结果进行了检验验证,结果表明:2002—2016年格尔木河流域土壤湿度总体呈现上升趋势,并且通过Mann-Kendall检验分析,结果显示2008年发生突变,上升趋势明显。通过对流域不同用地类型的解译,北部盐池平均ATI值最高为0.088;中部及南部大面积裸土平均ATI值最低为0.028;自然植被与耕、林地平均ATI值分别为0.034和0.033。遥感反演土壤湿度结果与CLDAS数据和野外实测土壤含水量数据的相关性分别为0.85和0.59,相关性较高,说明遥感反演结果具有一定的可靠性。与蒸发、植被有良好的响应关系,相关系数分别为0.92和0.79。 2019年03月15 00:00 2019年2期 66 3285884 张京,金晓媚,张绪财,朱晓倩 基于主动加热光纤法的土中含水率测定与蒸腾分割模型评价 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201902011 植物的蒸腾作用会改变土的基质吸力,进而影响土的力学性质。文章选用三种不同蒸腾速率的鸭脚木、绿萝和常青藤,利用主动加热光纤法(AHFO)对植物根系周围土的含水率进行了分布式测试,研究了植物蒸腾过程中的水力作用,评价了常用的描述植物与土的水力交互作用的蒸腾分割模型。试验结果表明:植物对土中含水率的影响可用蒸腾分割模型进行有效描述,含水率变化受植物叶面积、根系密度、土层深度和蒸腾时间的影响;绿萝与鸭脚木叶面积指数和根系密度相近,二者引起根部周围土中的含水率变化值相近,为0.075 m3/m3,常青藤的叶面积指数和根系密度远远大于绿萝与鸭脚木。因此,常青藤引起的根部周围土中的含水率变化值远大于其他两种植物,为0.125 m3/m3;植物对土中水分运移的影响主要在土的表层10~15 cm深度范围内,深部位置的水分场几乎不受植物的影响;湿润后,植物对土中含水率的影响以干燥初期最为显著,主要由植物的被动吸水作用引起。 2019年03月15 00:00 2019年2期 74 2497010 张晓明<sup>1</sup>,施斌<sup>1</sup>,曹鼎峰<sup>1</sup>,张岩<sup>1</sup>,孙梦雅<sup>1</sup>,魏广庆<sup>2</sup> 硝酸盐污染氮氧同位素溯源及贡献率分析——以南阳地区为例 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201902012 南阳盆地地下水硝酸盐污染形势不容乐观,但是其成因尚不清楚。为了识别该地区浅层地下水中硝酸盐的污染来源,系统采集了28组样品,基于稳定同位素质量守恒定律和线性混合定律,通过分析硝酸盐中氮氧同位素组成(δ15N、δ18O),定量计算出了不同污染源对地下水硝酸盐的贡献程度。研究结果表明:该地区浅层含水层地下水NO-3-N的浓度均值为23.25 mg/L,以地下水质量Ⅲ类水为标准,超标率达39.29%;污水及粪便是造成硝酸盐污染的主要原因,其平均贡献率为73%;其次为化肥的施用占23%;该地区地下水环境受人类活动影响强烈,而自然因素对硝酸盐污染的贡献程度可忽略不计。 2019年03月15 00:00 2019年2期 82 3804904 曹胜伟<sup>1</sup>,费宇红<sup>1</sup>,田夏<sup>1</sup>,崔向向<sup>1</sup>,张学庆<sup>1</sup>,原若溪<sup>2</sup>,李亚松<sup>1</sup> 煤层气井产出水化学特征及水化学场动态演化规律 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201902013 为查明煤层气井产出水的化学特征及水化学场动态演化规律,对沁水盆地南部多口煤层气井产出水进行连续长期的水化学场检测,通过对比3号和15号煤层产出水离子浓度的变化以及各离子之间、同位素的相关关系,发现3号和15号煤层产出水阳离子主要为Na++K+,阴离子以HCO-3和Cl-为主,水化学类型均多为HCO3·Cl—Na型。pH范围为7.5~8.6。溶解性总固体最小为1 149.6 mg/L,最大达到3 617.4 mg/L。3号煤层产出水δD平均为-80.7‰,δ18O平均为-10.4‰,15号煤层气井产出水中δD值平均为-83.6‰,而δ18O值平均为-11.2‰。由δD和δ18O之间的关系可以判断出两个煤层均受大气降水补给。且随着埋深的变浅,δD和δ18O值显示出递增的趋势。由煤层水和临近含水层水的离子成分以及δD与δ18O值对比,可以推测煤层的补给水源。通过产气量与产水量分析,得出溶解性总固体与产气量有明显的正相关关系,这对于产能预测有重要意义。 2019年03月15 00:00 2019年2期 92 4522660 刘贺,罗勇,雷坤超,孔祥如,赵龙,王新惠,齐鸣欢 煤层下部太原组岩溶水化学组分特征及其成因分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201902014 我国东部隐伏深埋条件下煤矿开采严重受下部岩溶水害威胁,分析其化学组分特征、查明其控制因素,是防治底板岩溶水害的重要前提。文章以安徽淮南顾北矿井A组煤层下部太原组灰岩岩溶水为研究对象,采用多元统计、水化学(piper三线图、离子比例系数)分析及以地下水系统理论相结合的方法,对巨厚松散层覆盖下的岩溶含水系统的水文地球化学组分特征及其控制因素进行探讨。结果表明:顾北矿井太原组岩溶水阳离子以Na++K+占主导,阴离子主要以Cl-、HCO-3占主导,主要发生阳离子交替吸附作用、脱硫酸作用,且表现出“咸化”与“硬化”特征。地质构造、埋藏深度、不同水环境(氧化-还原)、温度变化以及径流路径上的水-岩反应不同程度地控制着岩溶水的形成作用和水化学分布类型。 2019年03月15 00:00 2019年2期 100 4768727 杨婷婷,许光泉,余世滔,苏悦,郑竹艳,黎志豪 穿越地裂缝带地铁隧道结构分段长度优化研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201902015 目前西安地铁建设中过地裂缝带隧道均采取分段设缝的结构措施,而隧道结构分段长度的优化问题是地铁隧道穿越地裂缝带设防的关键。本文以西安地铁斜交穿越地裂缝带为工程背景,通过分段设缝的地铁隧道斜交跨地裂缝带的有限元数值模拟,研究了斜交跨地裂缝带地铁隧道分段设缝的合理模式及分段隧道的合理长度。计算结果表明:对缝设置模式下分段设缝隧道结构塑性区范围较小,集中在隧道拱底、拱脚;而悬臂设置模式下塑性区分布范围大且较为复杂,不利于进行衬砌加强。地铁隧道穿越地裂缝带衬砌结构宜采取分段设缝的对缝设置模式,跨地裂缝带的分段隧道合理长度为15 m,位于地裂缝主变形区内的分段隧道长度可按10~15 m考虑,而穿越地裂缝主变形区之外的地铁隧道分段长度可根据轨道调坡及隧道防水等其他要求适当增加。研究成果可为地裂缝发育的城市地铁隧道结构设计及其他地下空间开发提供重要的理论依据和技术参考。 2019年03月15 00:00 2019年2期 109 5720026 黄强兵<sup>1</sup>,姜紫看<sup>1</sup>,邓亚虹<sup>1</sup>,王立新<sup>2</sup>,胡士伟<sup>3</sup> 高应力区岩石统计损伤本构模型研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201902016 为了反映高应力区岩石变形破坏全过程,通过引入双参数抛物线型Mohr强度准则,建立适用于高应力区岩体的微元强度度量方式,并假定由该度量方式得到的微元强度服从幂函数概率密度分布,结合连续损伤理论,考虑损伤变量修正,建立一个新的适用于高应力区岩体的统计损伤本构模型。以高应力区英安岩为验证对象,进行常规三轴压缩试验,依据岩石应力-应变曲线特征,给出模型参数确定方法。引用基于线性Mohr强度准则而建适用于浅部低应力水平岩体的相关统计损伤模型,利用该模型和所建模型对高应力区英安岩和相关文献中的高应力区砂岩、花岗岩试验数据进行验证,对比试验曲线和理论曲线,证明所建模型的可行性和适用性,并对英安岩累积损伤的扩展过程进行分析。 2019年03月15 00:00 2019年2期 118 2096562 贾逸<sup>1</sup>,<sup>2</sup>,魏良帅<sup>1</sup>,<sup>2</sup>,黄安邦<sup>1</sup>,<sup>2</sup>,和铭<sup>1</sup>,<sup>2</sup>,黄细超<sup>3</sup>,蓝康文<sup>4</sup> 双参数强度折减法研究中存在的问题分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201902017 针对目前双参数强度折减法研究中的问题,在分析传统强度折减法原理的基础上,总结双参数强度折减法存在的问题。通过对强度折减本质的讨论,分析目前双参数强度折减法研究中折减路径、综合稳定性系数、结果验证三方面的问题。分析表明:基于强度储备的强度折减法,强度折减法的本质是对抗剪强度τf进行折减;双参数强度折减法对折减路径的选择上不具有普遍适用性,且改变了边坡原有抗剪强度参数;综合稳定性系数的确定缺乏理论证明,无明确的物理意义,且其结果不适用于非均质边坡;双参数强度折减法的计算偏离了边坡稳定性分析的实质,使得数值计算的结果失真。 2019年03月15 00:00 2019年2期 125 1502007 陈子玉<sup>1</sup>,宋彦辉<sup>1</sup>, <sup>2</sup>,严豪<sup>1</sup>,陈康达<sup>1</sup> 人工制备结构性软黏土长期变形特性试验研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201902018 软黏土的结构性对其变形特性有很大的影响,由于成因等因素的不同,软黏土的结构性强弱不一,这也使得土体变形特性表现出差异性。为研究结构性强弱不同对软黏土长期变形特性的影响,人工制备含水率相同而结构强度不同的软黏土,对其进行三轴不固结不排水蠕变试验,研究结构性对软土长期变形特性的影响。试验结果分析表明,具有一定结构性的软黏土,当偏应力小于结构屈服应力时,土体结构损伤少,其蠕变变形量较小,一般不大于2%;而随着偏应力的增大,尤其是超过结构屈服应力时,土体结构出现大量破坏,应变增长很快,最终演变为临界型应变。相同偏应力作用下,土体结构性越强,各时刻的蠕变变形量也越小。在此基础上,以土体结构强度作为表征土体结构性强弱的量化参数,建立了考虑结构强度影响的长期变形预测公式。 2019年03月15 00:00 2019年2期 133 3862523 杨爱武<sup>1</sup>,<sup>2</sup>,郑宇轩<sup>1</sup>,<sup>2</sup>,肖敏<sup>1</sup>,<sup>2</sup> 水泥改良黄土路基动力稳定性评价参数试验研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201902019 为满足高速铁路对路基工后沉降及长期动力稳定性的要求,并为黄土地区路基填料的选择提供参考,本文分别通过短时及疲劳动三轴实验对水泥改良黄土的动力稳定性评价参数(短时及疲劳动剪应变门槛)随水泥掺量、围压及固结比的变化进行了研究,并探讨了两者之间的量值关系,以期通过方便快速的短时动三轴实验得到疲劳动剪应变门槛。研究结果表明:短时条件下,竖向塑性应变随动应力的增加逐渐增加,最终呈现出脆性破坏的特点,而随水泥掺量、围压及固结比的增大逐渐减小;动模量Ed随动应力σd的增加呈现出先增大后减小的趋势,而与水泥掺量、围压及固结比的增长呈现正相关规律;随着水泥掺量、围压及固结比的增大水泥改良黄土短时及疲劳动剪应变门槛、动应力门槛均呈近似线性增加;同一条件下,水泥改良黄土的疲劳动剪应变门槛与短时动剪应变门槛的比值在0.29~0.34之间,随围压及固结比的增大变化较小。 2019年03月15 00:00 2019年2期 141 2421457 张沛云,马学宁 典型地貌区原状黄土孔隙细观特征研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201902020 以黄土高原典型地貌区14个场地的原状黄土为研究对象,通过扫描电子显微镜获取图像,借助PCAS孔隙图像识别与分析系统,得到了原状黄土在孔隙尺度、排列、形态和类型等方面的细观结构特征;并依据分形理论,对黄土梁峁区、塬区和台塬区三类典型地貌区的孔隙细观特征进行了统计分析。结果表明:不同地貌区的原状黄土孔隙结构有显著差异,黄土梁峁区表观孔隙比明显大于黄土塬区与台塬区;平均孔隙面积与孔隙数呈负相关关系,孔隙数在黄土梁峁区自西向东递减,在黄土塬区递增,在黄土台塬区差异较大;孔隙度分维值在黄土梁峁区相差不大,在黄土塬区自西向东递增,在黄土台塬区差异较大;孔隙概率熵多大于0.98,孔隙排列较为混乱,缺乏明显定向性;黄土塬区的孔隙平均形状系数最大且分维数最低,其孔隙形状较为圆滑,孔隙复杂程度较低。 2019年03月15 00:00 2019年2期 148 4282811 刘钊钊<sup>1</sup>,<sup>2</sup>,<sup>3</sup>,钟秀梅<sup>2</sup>,<sup>3</sup>,张洪伟<sup>1</sup>,高中南<sup>2</sup>,梁收运<sup>1</sup>,王谦<sup>1</sup>,<sup>2</sup>,<sup>3</sup> 基于IPP图像处理的膨胀土微观结构定量研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201902021 利用环境扫描电镜(ESEM)获取不同浸水时间下合肥膨胀土的微观结构扫描图像,基于专业图像处理软件Image-Pro Plus(IPP)对膨胀土的ESEM图像进行处理和分析,研究了不同浸水时间下合肥膨胀土的表观孔隙比、分形维数和大小组成情况。研究表明,膨胀土的表观孔隙比随着浸水时间的增大逐渐增大,其增长速率逐渐减小。运用小岛法对土样的颗粒和孔隙的分形维数进行研究,结果表明,膨胀土的颗粒和孔隙均具有明显的分形特征,分形维数在1.1~1.3之间。随着浸水时间的逐渐增大,颗粒的分形维数在减小,孔隙的分形维数在增大,二者呈现相反的变化趋势。对土样的颗粒和孔隙按照大(&gt;5 μm)、中(2~5 μm)、小(1~2 μm)、微(&lt;1 μm)4组进行分类,分析了不同浸水时间下各类颗粒和孔隙占比的演变趋势。 2019年03月15 00:00 2019年2期 156 3843188 侯超群<sup>1</sup>,席瑶<sup>1</sup>,孙志彬<sup>1</sup>,高可可<sup>2</sup> 北京地铁新宫站基坑复合支护过渡部位的冗余度设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201902022 复合支护结构过渡部位中两种支护结构的水平刚度、受力方式、作用机理有所差异,故过渡部分是基坑安全控制的关键部位,对过渡部分进行冗余度的研究和优化具有非常实际的工程意义。论文结合北京地铁19号线新宫站基坑工程实例,通过数值模拟的方法,釆用MIDAS/GTS软件实现基坑的施工全过程模拟。在假定复合支护结构部分失效的情况下,以结构变形与受力情况为标准,对复合支护结构的冗余度进行了计算和优化设计。结果表明:(1)在出现支护结构局部破坏的情况下,复合支护体系的过渡部位桩体变形都出现了明显的增大;在有腰梁的情况下,桩体的变形得到了很好的控制;(2)出现局部破坏后,结构加入腰梁,增加了结构的传力路径,使整个结构的内力重分布更加均匀合理,可以有效地防止应力的集中,保证了结构的安全稳定;(3)在两种失效模式下,在支护结构之中加入腰梁对结构的冗余度都有明显的提升;混凝土腰梁对结构冗余度的优化效果要比钢腰梁好一些。在实际工程中,腰梁的加入对提升支护结构的稳定性和冗余度有着重要的意义,应注重对腰梁的设计应用。 2019年03月15 00:00 2019年2期 162 5041344 闫建龙<sup>1</sup>,闫亚斌<sup>1</sup>,沈宇鹏<sup>2</sup>,王潇<sup>2</sup>