武汉岩溶区复合地层小型盾构施工引起的地表变形规律研究

小型盾构施工法是目前电力隧道施工的主要工法,在施工过程中不可避免地会引起地面沉降,影响附近建筑物的正常使用。为揭示武汉岩溶地区复合地层小型盾构施工引起的地表变形规律,在对现场勘察资料和地表变形监测数据进行统计分析的基础上,采用数值模拟的方法对不同组合复合地层、不同溶洞直径和不同溶洞埋深时的地表变形规律进行了数值模拟计算与分析。结果表明:岩层表面距隧道底板深度Z、溶洞距隧道底板高度H、隧道底板下溶洞直径D等对地表变形均有重要的影响;随着Z和D值的增加,地面沉降量最大值增加,随着H值的增加,地面沉降量最大值减小。在岩溶区复合地层开展小型盾构施工时,上软下硬的地层分布会产生应力集中现象,将会增大地表竖向变形。本研究为控制岩溶区复合地层小型盾构施工地表变形提供依据。     

长江三角洲南部地面沉降与地裂缝

过量开采地下水导致长江三角洲南部产生严重的地面沉降和地裂缝,造成巨大的经济损失。地面沉降和地裂缝的发生和发展在时空上与地下水开采具有密切联系,在地下水开采高峰期,地面沉降速率明显增加,在地下水位稳定期和回升期,地面沉降速率显著减小,甚至出现少量回弹。平面上,地面沉降分布形态与主采层地下水位分布形态具有很强的关联性;垂向上,地面沉降分布形态与沉降层、主采层及土层的厚度、压缩性等有关,弱透水层和含水层都可能成为主要沉降层。开采地下水条件下土层的变形与其经历的地下水位变化过程有关,不仅弱透水层存在塑性和粘塑性变形,在一定水位变化条件下含水砂层也存在塑性和粘塑性变形。地面沉降是地表下所有受影响土层的变形之和,为了控制地面沉降和地裂缝的发展,应限制地下水的开采量,尤其是避免出现地下水位低于土层历史上曾经达到的最低水位。     

多元线性回归方法在地面沉降量预测中的解析及应用

地面沉降问题已经在世界范围内普遍存在,地下水的开发利用是导致地面沉降大面积发生的主要因素。针对城市地下水开采引起的地面沉降量预测和计算问题,在分析地下水水位变化引起的地面沉降机理的基础上,采用数理统计方法,依据工程实例分析了地面沉降量与地下水水位变化之间的相关关系,建立了基于太沙基有效应力原理的地面沉降量与地下水水位多元线性回归模型,用来预测未来地下水水位下降后引发的地面沉降量。该研究方法可为城市地下水开采引起的地面沉降问题研究提供思路和参考。     

基于GMS的佛山市软土地面沉降预测研究

在标准化佛山市所有钻孔资料的基础上,应用GMS软件构建了佛山市第四系软土空间格架,并基于太沙基渗流固结理论采用分层总和法预测了佛山市软土地面沉降量,并获得了研究区GMS三维立体沉降图,从中可以方便地查询任一点的地面沉降量,获得研究区地下的虚拟现实,具有形象和直观的特点;同时采用该方法还预测了佛山市软土地基经过地基处理和未经地基处理两种工况下地面沉降的未来发展趋势,结果表明研究区软土地基对建筑物的影响明显,修建建筑物时必须进行软土地基处理。     

连云港南部沿海地区地面沉降驱动因素研究

通过对连云港南部沿海地区特定的地质环境背景、人类工程活动以及地面沉降现状的分析,阐述了连云港南部沿海地区地面沉降的驱动因素主要有地下水过量开采、工程建设产生的附加荷载、土体自然固结压实、海平面上升四个方面,并初步探讨了各个驱动因素对地面沉降的影响程度。结果表明:地下水过量开采、土体自然固结压实为连云港南部沿海地区地面沉降的主要驱动因素,但控制范围存在区域性差异;工程建设产生的附加荷载和海平面上升是不可忽视的驱动因素。     

三峡库区树坪滑坡变形特征及其诱发因素研究

三峡库区树坪滑坡为典型的古崩滑堆积型滑坡,自2003年三峡水库蓄水以来其变形明显.本文采用两步聚类法对树坪滑坡的监测数据进行了定性化处理,并在此基础上采用Apriori算法研究了该滑坡的变形特征及其与诱发因素之间的关系.结果表明:库水位是引起树坪滑坡位移变形的主要诱发因素,且该滑坡因每年库水位的升降而呈现周期性的变形特征;降雨是引起树坪滑坡位移变形的次要诱发因素,随着库水作用下滑坡体原有裂隙的扩张及产生新的裂隙,降雨对滑坡变形的影响将逐渐增强.     

深基坑降水对周边建筑环境影响的研究

使用传统模型研究深基坑降水对周边建筑环境影响时研究分析效果差。为此对深基坑降水对周边建筑环境的影响进行研究。引入持水重度、相关密度指标、给水度等概念,计算土层持水密度;采用分层总和法,将周边建筑环境土层分为潜水含水层、承压含水层、隔水层、半承压含水系统四部分,代入计算出的土层持水密度,分析土层应力增量;在土层应力增量分析的基础上,运用FLAC方法计算基坑降水引起的地面沉降程度,实现深基坑降水对周边建筑环境影响的研究,完成影响研究模型的设计。     

黄土挖填场地桩筏基础承载特性的数值模拟研究

为充实黄土地区挖填结合场地桩筏基础物理模型试验的相关结论,应用FLAC3D数值分析工具对分级荷载作用下跨越黄土挖填结合区的桩筏基础进行了深入分析,研究了黄土地区挖填结合场地桩筏基础的受力特点和变形特征,并综合部分模型试验结果,验证了数值分析结果的可靠性。结果表明:黄土地区挖填结合场地的桩筏基础桩基承载性状均为端承摩擦桩,且挖方区和挖填结合区灌注桩的承载性能优于填方区灌注桩;黄土挖填结合区由于土层工程性质差异以及填土厚度不均,在荷载作用下极易产生差异沉降,造成筏板下地基土出现"葫芦瓢"形的沉降特征,引起筏板的挠曲变形,不仅使筏板自身产生较大的弯矩,也对下部桩基的弯矩产生重要影响。该研究成果可为黄土地区挖填结合场地的桩筏基础设计提供参考。     

氟橡胶密封材料热氧老化试验与寿命评估

对氟橡胶密封材料进行了热氧加速老化试验,对老化试验前后材料压缩永久变形量与红外光谱进行了分析,结果表明,老化引起材料内部的分子结构变化。建立了该材料在贮存温度下的压缩永久变形与贮存时间的老化动力学方程,预测了25℃下氟橡胶密封材料的贮存寿命,结果表明,氟橡胶在热氧条件下,失效机理为分子断裂和交联;非正常老化因素引起的变形对氟橡胶密封圈的性能影响很大;氟橡胶密封件在25℃下的贮存寿命为13.8 a。     

黄河源区草地退化对土壤持水性影响的初步研究

在黄河源区草地退化严重的玛沁县军牧场地区,采用不同草地退化样地对比的方法,开展草地退化对土壤持水性影响研究。结果表明:①毛管持水量和饱和含水量在0~10 cm土层以无退化草地最大,极度退化草地最小,而在10~20 cm土层,两者在不同退化草地之间差异不明显,仍以极度退化草地最小,但两者在20~30 cm土层以轻度和重度退化草地较大,无退化和中度退化草地相对较小;②在土壤表层(0~10 cm),无退化草地的田间持水量远大于其他退化草地,轻度和重度退化草地田间持水量较大,极度退化草地最小,而在10 cm以下土层,田间持水量以轻度和重度退化草地较大,无退化和中度退化草地相对较小;③各土壤持水量与土壤理化性质关系密切,主要受容重、总碳、有机质和总氮这4个因素影响;④不同草地退化程度下地表覆被状况、植物根系生物量以及分布特征引起土壤容重、有机质等发生变化,可能是进一步导致土壤持水性差异的主要原因。研究可为区域草地退化对土壤水文生态效应影响提供科学依据。     

西安地区城镇扩展及其生态环境效应研究

论文以西安地区为研究区,基于1988年和2003年两期LandsatTM影像,采用监督分类法提取了该区15年间城镇扩展变化,并利用土地利用面积转移矩阵分析了城镇用地与其它土地利用类型转化的关系,此外,结合社会经济统计资料探讨了城镇扩展的生态环境效应。结果表明:①城镇面积1988年为59711.31hm₂,而到了2003年为75043.53hm₂,其增幅达25.68%;②城镇的新增面积主要是由耕地、未利用地、果园和水体转化而来;③城镇扩展的生态环境效应在该地区集中表现为水资源污染、城市“热岛效应”、地面沉降以及地裂缝等环境问题。     

四川德阳地区龙风水库西岸滑坡稳定性分析及防治

本文在对四川德阳地区龙凤水库西岸滑坡的地质地貌条件及变形迹象进行深入调查的基础上,对该滑坡的主要成因及稳定性进行了分析与评价,并有针对性地提出了工程防治方案。研究表明,疏松透水的土层、较强的降雨以及人类耕作活动是导致滑坡发生的主要因素。在天然状态下该滑坡稳定或基本稳定;在天然+地震状态下,该滑坡欠稳定或不稳定;在连续高强度降雨状态下,该滑坡不稳定。故采取截、排水及抗滑桩等工程措施是防治该滑坡的有效方案。     

赤峰市黄花甸子流域土壤有机碳含量的空间变异特征研究

选择内蒙古赤峰市敖汉旗黄花甸子流域为研究对象,运用地统计学和ArcGIS空间分析工具相结合的方法研究流域内土壤有机碳含量的空间变异特征以及土地利用方式对其的影响.结果表明,研究区0~10 cm土层范围有机碳含量具有中等空间相关关系,10~100 cm土层范围有机碳含量具有强烈空间相关关系,由随机性因素所引起的空间变异随土壤深度增加而降低.土地利用方式对土壤有机碳含量的影响随土壤深度的变化而发生改变,主要受植物根系分布特征的影响,各土层土壤有机碳平均含量由高到低表现为林地天然草地农地.     

沿海城市自然灾害脆弱性评价研究——以天津滨海新区为例

从脆弱性和风险内涵比较出发,基于灾害学理论及脆弱性概念模型,从区域自然地理环境和社会经济状况构建自然灾害脆弱性评价指标体系。选择天津市滨海新区各区县为研究对象,收集指标数据,应用层次分析法（AHP）确定指标权重。采用两种评价方法进行脆弱性评价：一是应用脆弱性模型评价天津滨海新区自然灾害综合脆弱性;二是选取地面沉降灾害脆弱性指标,应用模糊综合评判评价地面沉降灾害脆弱性。评价结果表明：葛沽镇和塘沽区自然灾害综合脆弱度相对较大,大港区最小;就地面沉降灾害脆弱性而言,塘沽区最大,大港和东丽区的部分相对较小。两种评价结果具有一致性。     

基坑降水引起的地面沉降机理探讨

分析了基坑降水引起坑周边地面沉降的机理、影响范围,探讨了基坑降水引起地面沉降的影响因素及减少地面沉降的措施。以“上海某钢铁公司1780mm热轧厂旋流池超深基坑的深井降水”工程为例,指出之所以出现周边环境安全问题,多因抽水中含砂量高引起。     

唐顺陵天禄石雕变形监测及分析

唐顺陵天禄石刻雕像是唐陵石雕中的精品,在漫长的地质营力作用下,天禄石雕中产生了一系列的交错裂隙,被裂隙切割的岩石块体沿裂隙存在缓慢的错动,在地震等因素的作用下最终会威胁天禄石雕的整体稳定性。本文介绍了天禄石雕的变形监测布置,分析了石雕裂隙及裂隙两侧岩体的变形特点、变形趋势,并研究了石雕裂隙变形与研究区微环境状况的关系以及石雕的整体沉降特点。结果表明:温度和降雨会影响石雕裂隙的变形方式;监测时间内石雕裂隙的变形趋势逐渐加强;石雕的整体沉降与土层含水率存在相关性;石雕左后腿的危岩块体沿裂隙存在下滑破坏的趋势。     

论蒙脱石的脱水作用及其对地面沉降的影响

过去对开采地下水所引起的地面沉降，普遍采用有效应力原理进行解释。由于早期的有效应力观点是以假设土壤颗粒与孔隙水均不可压缩为前提，所以无法描述粘土矿物层间水脱水反应所造成的体积改变。因此对由地下水超采导致粘土发生脱水作用，从而产生地层次要压密并用于地面沉降的研究较少。蒙脱石作为第四纪土壤地层中粘土矿物的主要成分，虽然颗粒细小，但其具有特殊的形态和结构特征、特殊的物理化学性质，在其成岩转变的过程中，记录了地面沉降整个过程的演变信息。蒙脱石在地层压实过程中所发生的脱水作用，造成层间水释出，需纳入到地面沉降量的计算范围之内。本文讨论了用费脱石的脱水作用来计其次要地面沉降量的相关问题。     

河北省沿海地区地面沉降成因分析与对策研究

地面沉降是河北省沿海地区主要地质灾害之一，本区地面沉降具有发生面积广，沉降速率显著加快的特点，地面沉降对经济建设存在较大的危害，本文研究了区域内地面沉降的成因和规律，并提出了相应对策。     

海南岛北部剥蚀平原区浅层地下水水化学特征的形成与演化

海南岛北部剥蚀平原区浅层地下水是区域内重要的供水来源,同时作为区域地下水重要的补给区和径流区,对整个琼北地区地下水水化学特征的形成与演化具有重要意义。以龙门地区浅层地下水为研究对象,结合水文地质条件并应用多元统计、水化学和同位素地球化学分析方法,对影响该地区浅层地下水水化学特征的主要控制因素和演化过程进行了分析。结果表明:该地区浅层地下水水化学特征的形成与演化受大气降水补给、局部蒸发浓缩作用的影响强烈,地下水水化学组成主要受到大气降水溶滤作用的控制,以硅酸盐矿物溶解为主,并伴生蒸发盐及碳酸岩矿物溶解;60%以上的地下水样品受到不同程度的硝酸盐污染,化学肥料的使用是其主要来源;地下水环境变化促进地下水介质中硫化物矿物氧化,加速了地下水中硅酸盐矿物的溶解和阳离子交换过程的发生。该研究结果可为该地区地下水资源的可持续开发利用和区域地下水环境演化认识提供重要依据。     

露天开采对周边地面的影响特点与破坏区划分方法的研究

露天开挖将引周围岩体的变形，随着采深和坡角的增大，其影响范围和影响程度都将增大。在我国有许多老矿区周边是密集城市群，开挖引起的变形对周边各种建筑设施和工厂的安全产生严重的影响。本文主要研究和探讨露天开采对地面建筑设施的影响特点，并就变形可能产生破坏程度进行分析，从而给出一般变形区、危险区和破坏区的划分原则和划分方法，以便为治理措施提供科学依据。