隧道施工期监测信息管理系统的研制

以采用全站仪进行洞室围岩表面三维收敛变形非接触监测为例,简要阐述了基于新的测量技术的快速监测、快速反馈技术以及基于GIS的施工期监测信息管理系统的研制。     

高碳微钒钢轨钢欠速淬火的可行性研究

研究了高碳微钒钢轨钢的连续冷却转变特性,且从加热温度、冷却速度与组织,性能的关系方面研究了采用欠速淬火的可行性。结果表明,当该钢在950℃加热,以3℃/s的冷速冷却时,组织、硬度符合要求(组织为全细珠光体,硬度≤HRC 42),强度σb达1360MPa,冲击韧性为36J/cm~2。在加热温度相同,冷速达4℃/s时,组织就出现马氏体,因此,该钢轨钢虽可用于欠速淬火,但要求的冷速低,范围窄。     

基于HHT和AE主频统计的岩石破坏进程分析

岩石的AE波形主频已被证明与内部微破裂模式有着紧密的联系。目前对于岩石声发射波形的主要频谱分析方法以快速傅里叶变换(FFT)和小波变换为主,两者都存在时-频测不准和针对非平稳信号的自适应性不强的问题。目前对于岩石内部破坏过程的研究缺乏宏观定量化的分析工具。本文以自适应性强,可以直接求得时-频分布的希尔伯特-黄变换(HHT)及其边际谱为基础,提出了一套新的波形频谱处理和主频统计方法。利用岩石直接拉伸试验的声发射信号验证,本文方法的统计结果与FFT方法统计得到的主频成分分布特征基本相同,但更加稳定。结合主频统计结果,本文对试件全试验过程的微破裂成分与岩石破坏进程的快慢之间的关系进行了定量的统计分析。通过对定量分析结果的讨论,笔者认为直接拉伸加载模式下微观剪破坏对受力方向上摩擦阻力的破坏效应不可忽略,其会造成强度的大幅下降。     

青藏高原东南三江流域滑坡灾害发育特征

青藏高原东南三江流域横跨青藏高原东南的高山峡谷区与藏北高原区,地形地貌与气候特征差异大,新构造运动与地震活动强烈,致使该区地质环境脆弱、地质灾害频发、灾害链特征显著,对区内人民生命财产和工程建设的安全、重要基础设施的正常运营构成了严重威胁。本文在利用遥感解译确定青藏高原东南三江流域滑坡灾害空间分布的基础上,探讨滑坡灾害的发育规律及其主要影响因素。 利用GoogeEarth影像结合现场调查进行滑坡灾害的遥感解译,得到滑坡灾害类型及其空间分布;采用分辨率为90m的SRTM数字高程模型（DEM）进行地形地貌特征分析,得到研究区海拔高程、地形坡度、坡向、相对高差栅格图层;以1:50万地质图的地层岩性为基础进行岩组划分并栅格化形成地层岩组栅格图层,以1:50万地质图中的主要断层为基础并与1:150万青藏高原及邻区大地构造图中的主要断裂进行整编后进行缓冲区分析形成距主要断裂的距离图层;根据1:150万青藏高原及邻区大地构造图获得研究区大地构造单元图层。对上述栅格图层分别进行分带、分类后与滑坡灾害空间分布图层进行叠加分析,以滑坡所占面积的百分比为依据绘制直方图,从而得到研究区滑坡灾害的主要发育特征。 在面积为46.2万km2的青藏高原东南三江流域范围内,累计解译面积不小于0.001km2的滑坡灾害60315处,包括滑坡体、崩塌堆积体和变形体3类;以滑坡体为主,占总数的97.73%。滑坡灾害空间分布具有沿深切峡谷成带分布,沿部分断裂构造,如巴塘断裂、维西-乔后断裂、苏哇龙-雄松断裂的拉哇-昌波段等密集分布的特点。从滑坡所占面积的百分比直方图可以看出,滑坡灾害多发育在坡度20~30°、高程小于4000m、相对高差超过1000m的斜坡内。在18类地层岩组中,碎屑岩、板岩夹灰岩组合、泥页岩与粉砂岩组、蛇绿混杂岩、板岩与千枚岩岩组、火山岩等5类为滑坡灾害发育的明显优势岩组。在25个大地构造单元中,金沙江蛇绿混杂岩、中咱碳酸盐台地、那曲-洛隆弧前盆地、保山陆表海盆地、盐源-丽江陆缘裂谷盆地、北澜沧江蛇绿混杂岩、甘孜-理塘蛇绿混杂岩等7个为滑坡灾害明显优势发育的构造单元。尽管距主要断裂距离、坡向对滑坡灾害发育有一定影响,但不显著。 由此可见,青藏高原东南三江流域滑坡灾害发育,影响滑坡灾害发育的地形地貌与地质因素主要为地形坡度、高程、相对高差、地层岩组及大地构造单元,距主要断裂的距离、坡向的影响不显著。     

青藏高原三江并流区重大堵江滑坡孕育规律及其防灾挑战

青藏高原三江并流区剧烈的构造活动和强烈的河流侵蚀导致其高山峡谷中大型堵江滑坡频频发生,并且链生灾害剧烈,严重影响川藏铁路、滇藏铁路等国家重大工程的建设。青藏高原重大滑坡堵江具有独特的天然形成条件以及鲜明的内外动力特征,通过对典型堵江滑坡的考察,建立青藏高原三江并流区堵江滑坡数据库,对认识堵江滑坡地质孕育特征在区域上的普遍性规律及孕灾条件意义重大。本文基于2019年实施的三江并流区堵江滑坡野外地质调查和滑坡地质成因分析,阶段性揭示了堵江滑坡的一般孕育规律：（1）三江并流区的缝合带和活动断裂不仅易使斜坡岩体发生蚀变,从而降低坡体结构的完整性、提高对风化作用的敏感性,还会产生剧烈的地震内动力作用诱发堵江滑坡的启动;（2）堵江滑坡具有发生在倾倒变形的逆倾斜坡上以及岸坡凹岸处的空间分异特性,在河流下切作用下高势能、大方量的滑体往河谷运动形成堵江;（3）河谷中的背斜构造在河流侵蚀过程中为两岸的逆倾或近直立岩层创造了倾倒变形的临空条件,加上背斜核部邻近斜坡岩体的挤压破碎性质,使斜坡结构更易发生深层变形破坏,造成堵江滑坡事件;（4）软弱炭质岩层化学风化在内的外动力地质作用对坡体结构的变形、破坏亦有不可忽视的促进作用。基岩滑坡一旦发生堵江,其潜在的灾害链问题将十分严重,未来需要进一步优化、整合资源,借助高科技手段克服青藏高原滑坡灾害考察的诸多困难。本文通过揭示堵江滑坡孕育的一般规律,为堵江滑坡数据库的完善奠定了基础,有助于应对更严峻的青藏高原防灾减灾挑战。     

汶川和芦山地震灾区农村民房震害分析与重建建议

5.12汶川特大地震和4.20芦山强烈地震中,农村民房的震害造成了巨大的人员伤亡和经济损失。基于震害现场调研,概述了近年来中国西南地区的几次地震中农房总体受损情况,从农房的建设选址不当造成的震害、灾区常见的几种农房结构类型的震害特征等两个方面分析了农房震害的主要原因,即地表破坏、缺少必要的结构设计环节、施工质量低劣、抗震构造措施差和房屋抗震意识薄弱。在此基础上,从农村建设场地的科学规划、具有良好抗震性能的农房结构方案和农房建设过程中的科学管理等方面提出了重建建议。     

新型60kg／m全长欠速淬火钢轨的研究

介绍了新型60kg/m全长欠速淬火钢轨的化学成分、生产工艺和性能。其成分特征是碳含量在共析点左右的高碳低锰钢轨钢。主要工艺：钢轨经工频电感应整体预热，中频电感应轨头加热，压缩空气欠速淬火，喷雾控翩变形。性能：σ0.2=926．3MPa，σb=1278．8MPa，δs=12．5％，使用寿命较普通热轧钢轨延长3倍。     

75kg/m全长淬火钢轨矫直脆断的原因分析

本文通过金相显微镜和扫描电子显微镜对矫断的全长淬火钢轨断裂源处的金相组织和断口形貌的分析,说明轨底角电弧坑表层的马氏体组织是造成点矫脆断的原因,指出了从生产上避免类似事故的措施。     

利用贡献率分析法研究河道型水库两岸滑坡发育规律

通过实地调查发现金沙江向家坝段大多数滑坡发育于坝址-新市镇侏罗系地层,且为顺层滑坡,顺层滑坡在水库蓄水后容易复活且顺层岸坡在水库蓄水后容易发生新的滑坡.通过实地调查并借助勘察资料建立该段滑坡数据库,研究坝址-新市镇段不同岩层倾角、不同岸坡结构类型、不同河流弯曲类型对滑坡发育的影响,并且定量统计这3种因数的各种类型分别对滑坡的贡献率.结果表明:层面倾角为10°～ 19°的岸坡,对滑坡贡献率最高,层面倾角为30°～34°的岸坡对滑坡贡献率最低;缓倾外顺向层状岸坡对滑坡贡献率最高,中倾外顺向层状岸坡对滑坡贡献率最低;河流的凹岸对滑坡贡献率最高,凸岸贡献率最低.所得研究结果与实际情况较为吻合,为水库岸坡危险评价提供量化标准,同时为库区以后的规划建设提供选址依据.     

基于3维DDA的多块体滚石运动分析

崩塌滚石是山区主要的地质灾害之一,分布范围及其广泛,突发性极强、预测困难,会造成建筑物损坏、交通运输线路堵塞、人员伤亡等严重后果。其防护结构的设计依据主要是边坡滚石的运动轨迹,而目前,国内外对崩塌滚石的相关研究较为薄弱,从而导致滚石灾害治理上效果不佳。本文通过对国内外众多滚石灾害案例的研究,探索三维非连续变形分析方法(以下简称3-D DDA)在崩塌滚石中的应用。相比传统的二维模型,三维模型由于能够考虑三维地形效应,分析扩散角,近年来逐步成为了主流的研究手段。实例分析中以某岩质边坡建立了3-D DDA模型,采用恢复系数法来描述滚石碰撞反弹的问题,通过数值模拟,分析了多块体滚石事件的运动特征。结果表明：是否考虑滚石间相互碰撞所计算出的结果差异较大,虽然滚石间的相互碰撞通常会带来总能量的损失,但部分块体受到碰撞将接受动能,促进其远距离运动,从而得到更佳合理的防治方案。滚石块体间的相互作用不能忽视。与现有方法相比,3-D DDA具有能直接在模拟块体间相互碰撞,更符合多块体滚石灾害事件的优点。进一步,基于运动特征分析成果验证了防护措施的效果。该方法可用于斜坡区多块体滚石运动特征的预测,并可为滚石灾害科学防治决策提供参考。