中义隧道片理化玄武岩段大变形控制技术研究*

为进一步探究高地应力隧道软岩大变形控制技术,以中义隧道主洞片理化玄武岩段为工程背景,提出大变形Ⅰ型支护、大变形Ⅱ型支护、大变形Ⅱ型支护（围岩加固）3种大变形控制方案,以现场试验段监测为辅助验证,采用数值仿真对3种控制方案的控制效果进行对比分析。结果表明:适宜的支护成环时间具有减缓大变形的作用;在衬砌各部位累计最大变形控制方面,控制方案3较其他方案衬砌最大变形最少减小20.8%,且变形时程曲线最终收敛;围岩最大日变形量控制方面,经过开挖断面的进一步优化以及边墙部位塑性区围岩自承能力的提高,控制方案3最大日变形量较其他支护方案至少减小20.8%。结果显示控制方案3能够稳定控制片理化玄武岩大变形,且效果最好,研究结果可为类似工程提供设计依据。     

分离岛式地铁站可用安全疏散时间计算与比较分析*

为研究大客流地铁车站风险因素,提出车站疏散能力分析的基本要素,结合某分离岛式地下车站,采用规范计算及精细网格模型对可用安全疏散时间进行计算与比较分析。结果表明:楼扶梯的通过效率、车站结构形式、疏散人员的数量及分布情况等因素对仿真模拟的结果产生影响;《地铁安全疏散规范》（GB/T 33668—2017）综合考虑了疏散至楼扶梯入口时间、楼扶梯上平均滞留时间及通道非均匀性偏差时间等,与仿真模拟结果的吻合度较高。研究结果可为国内类似车站的安全疏散设计及运营疏散组织提供参考。     

基于谐波沉降的管道力学分析*

为避免地面沉降引发的油气管道事故,研究沉降管道的力学特性,提出基于谐波沉降的管道力学评估方法。以中国石化某沉降管道为研究对象,通过现场测量的方法获得沉降区管道高程,利用傅里叶级数展开对不均匀沉降数据进行处理分析,获得管道谐波沉降的拟合函数。建立ANSYS有限元模型,采用土弹簧模型模拟非沉降区管道与土体相互作用关系,将谐波沉降作为位移载荷施加到沉降区管道,对含内压管道的沉降进行数值模拟,分析其应力、应变分布规律。结果表明:沉降与非沉降交界处管道应变及应力最大,基于应变的评估准则,管道运行状态为安全,为应急响应提供支撑。     

金属丝网对甲烷/空气预混火焰管道内传播的影响

为研究管道内金属丝网对甲烷/空气预混火焰传播的影响,通过实验和三维数值模拟研究安装金属丝网的管道内火焰传播特性以及流场、温度场的变化。结果表明:40目4层的金属丝网可以使火焰淬熄,30目4层的金属丝网无法淬熄,但可以使火焰停滞3 ms;大涡模型可以很好地对管道内火焰淬熄现象进行模拟;当火焰穿过30目4层金属丝网时,速度增大,在Kelvin Helmholtz不稳定和Rayleigh Taylor不稳定的耦合作用下形成湍流;金属丝网的目数会影响热量在丝网层中的扩散,当金属丝网为30目4层时,火焰热量扩散快,而当金属丝网为40目4层时,火焰热量扩散慢且温度大幅度衰减,衰减率达到83%。     

走滑断层作用下X80管道设计应变规律和神经网络预测

走滑断层是埋地管道常见的地质灾害威胁,断层作用下管道会发生较大的拉压应变而失效。为得到X80管道的设计应变,基于有限元方法建立了走滑断层作用下管道的应变响应数值计算模型,模型使用壳单元模拟管道,非线性弹簧单元模拟土壤约束,采用西二线实际工程的管道应变影响参数范围,计算了管道的设计应变;为预测管道的设计应变值,基于以上参数化分析得到的4 817组设计应变结果,采用人工神经网络建立了管道设计应变预测模型。结果表明:该神经网络模型预测结果的最大相对误差小于10%,预测准确性良好,且该方法具有较高的计算效率,可以为断层作用下埋地管道的应变设计与评估提供参考。     

Effects of solids retention time on the performance of bioreactors bioaugmented with a 17β-estradiol-utilizing bacterium, Sphingomonas strain KC8

This study investigated the performance of lab-scale sequencing batch reactors (SBRs) that were inoculated with nitrifying activated sludge and bioaugmented with a Sphingomonas strain KC8 (a 17β-estradiol-degrading bacterium). The bioaugmented SBRs were supplied with synthetic wastewater (average initial total organic carbon (TOC) = 175 mg L⁻¹ and average initial ammonia-N = 25 mg L⁻¹) and daily dose of 17β-estradiol (1 mg L⁻¹) and operated under three solid retention times (SRTs) of 5, 10, and 20 d. After three times periods of the operating SRTs, the overall removal of TOC (>87%) and ammonia (>91%) was similar in all the SBRs. Higher 17β-estradiol removals (>99%) were observed for the SBRs. Neither estrogens nor estrogenic activity was detected in the treated water, except some samples from the SBR operating under 5 d of SRT. The ratios of known estrogen degraders (Sphingomonas strain KC8 and ammonia-oxidizing bacteria) and amoA gene to the total bacterial population decreased as SRT increased, suggesting the presence of unknown estrogen-degraders in SBRs operating at SRT = 10 and 20 d. Real-time-terminal-restriction fragment length polymorphism analysis showed that the evenness of microbial community structures was not affected by the SRT; while, the diversity indices suggest that longer SRTs might lead to more diverse microbial community structure. Overall, the results suggested that bioaugmented bioreactors operating at long SRTs (10 and 20 d) were effective in removing 17β-estradiol to the non-estrogenic treatment endpoint.     

Use of reporter-gene based bacteria to quantify phenanthrene biodegradation and toxicity in soil

A phenanthrene-degrading bacterium, Sphingomonas paucimobilis EPA505 was used to construct two fluorescence-based reporter strains. Strain D harboring gfp gene was constructed to generate green fluorescence when the strain started to biodegrade phenanthrene. Strain S possessing gef gene was designed to die once phenanthrene biodegradation was initiated and thus to lose green fluorescence when visualized by a live/dead cell staining. Confocal laser scanning microscopic observation followed by image analysis demonstrates that the fluorescence intensity generated by strain D increased and the intensity by strain S decreased linearly at the phenanthrene concentration of up to 200 mg/L. Such quantitative increase and decrease of fluorescence intensity in strain D (i.e., from 1 to 11.90 ± 0.72) and strain S (from 1 to 0.40 ± 0.07) were also evident in the presence of Ottawa sand spiked with the phenanthrene up to 1000 mg/kg. The potential use of the reporter strains in quantitatively determining biodegradable or toxic phenanthrene was discussed.     

1，4-二氯苯降解菌的分离及其降解特性研究

从某污水处理曝气池的活性污泥中分离出一株能够以1,4-二氯苯为唯一碳源和能源生长的菌株DEB-1,通过形态特征和生理生化试验初步鉴定为黄杆菌属（Flavobacterium sp.）。实验结果表明,该菌株最适降解温度为32℃、最适降解pH为7.8,24 h对100 mg/L的1,4-二氯苯的降解率达94.5%。菌株DEB-1的降解谱较广,对5种氯苯类物质具有较高的降解率。并进一步研究了DEB-1的1,4-二氯苯降解酶粗酶液的性质,其最适反应温度和pH分别为30℃和8.5。对处理含氯代芳香化合物的有机废水具有一定的意义。     

交通荷载作用下饱和软粘土孔压-应变分析模型

针对交通荷载的作用特点设计了循环三轴试验,进而对交通荷载作用下饱和软粘土的动力特件进行厂研究.结果表明:循环荷载作用下,饱和软粘土存在临界循环应力比,采用孔压曲线所得到的临界循环应力比要小于采用应变曲线所得到的临界循环应力比.当土样不存在初始剪应力时,随着循环次数的增加,土样的应力-应变关系曲线近似原点对称,但随着初始剪应力的增大,应力-应变关系曲线逐渐表现为一系列平行曲线,峰值孔压与循环孔压幅值均逐渐减少;同时,轴应变的发展加快,但循环应变幅值逐渐减小.当循环应力比小于临界循环应力比时,对于同一初始剪应力,不同循环应力比下的孔压比-动应变曲线近似集中在同一条曲线上.通过对试验数据进行回归分析,得到了交通荷载作用下饱和软粘土残余孔压-累积塑性应变关系模型.     

大型活动生物恐怖应急处置研究与系统开发

针对非传统安全威胁的现状及其应急处置中的主要问题,以典型的非传统安全事件-大型活动举办过程中生物恐怖事件为背景,通过比较分析,给出了生物恐怖的定义;从大型活动生物恐怖应急指挥与处置的角度,通过应急处置业务流程分析,提出了大型活动生物恐怖事件应急处置的系统框架;根据系统框架和处置功能分析,基于三维GIS和AJAX技术开发了大型活动生物恐怖应急处置原型系统,对复杂的应急处置体系进行了分层模块化和可视化,可为应急救援部门制定更为详细的救援方案和应急决策提供技术参考。