砂质黄土地层中既有隧道上方挖方离心模型试验研究

以既有隧道上方挖方工程为背景,运用离心模型试验方法,研究了砂质黄土地层中既有隧道衬砌围岩压力在上方挖方时的变化规律:提出根据衬砌和围岩是否按刚度分配荷载划分深浅埋、以及是否存在挟持力划分浅埋与超浅埋的标准,得到了1.25D~1.75D(D为既有隧道跨度)为深埋和浅埋的分界埋深范围,0.75D~1.25D为浅埋和超浅埋的分界埋深范围;同时发现既有隧道衬砌刚度越大,承载拱范围越小,即刚性支护承载拱边界为1.5D,柔性支护承载拱边界为1.8D;并提出基于衬砌围岩压力相对比例的近接影响分区控制标准,得到刚性支护的强影响区、弱影响区和无影响区分界埋深分别为1.5D,2D,柔性支护的强影响区、弱影响区和无影响区分界埋深分别为1.5D,2.5D;对比0.5D和0.3D挖方步距,发现步距会造成挖方过程中围岩应力路径的差异,施工时宜选用0.3D或更小的挖方步距。试验揭露了砂质黄土地层中既有隧道受上方挖方影响的普遍规律,成果可为类似工程提供借鉴和指导。     

浅层钻探技术在覆盖区填图工作中的应用研究

在覆盖区,常规填图方法填制的地质图,由于信息量少导致整体质量不高。钻探作为获取深部地质信息的最直接手段,可揭露第四系、控制基岩顶面埋深与起伏、验证推测模型、研究地质构造、圈定地质体间的重要接触关系,服务于覆盖区填图,同时,可对残积层、基岩芯(样)进行地球化学元素分析,直接指导找矿。本文总结了一套适用于内蒙古中东部荒漠草原浅覆盖区填图的钻探技术方法组合,为相似景观区区域地质调查和矿产调查提供技术支撑。     

浅覆盖区矿产勘查中原生晕轴向分带序列研究及深部预测

我国在基岩出露区的矿产勘查程度较高,而在大面积的浅覆盖区因基岩出露较少,覆盖层以下的基岩和构造分布不容易查明,尤其是贵金属矿、有色金属矿等较其他矿种规模小,物、化探勘查方法使用范围有限,所以未形成有效的矿产勘查方法。文章通过对下黑山金矿点3号主矿脉钻孔的岩石化探样品进行多元统计分析和原生晕轴向分带序列的研究,得出3号主矿脉的原生晕分带序列为Zn-Hg-Sn-Sb-Cu-BiAu-As-Mo-W-Ag-Pb。分带序列出现头尾晕的叠加,即"反分带"的特征,推测深部存在盲矿体的可能性比较大。     

牡丹江市中心城区浅层地下空间开发适宜性评价

地下空间是城市实现可持续发展的重要资源。地质环境条件影响着地下空间资源的质量特征与发展难度,开发利用地下空间资源之前,需要对其进行科学评价。牡丹江市中心城区地下空间开发利用受区内地形地貌、岩土体工程地质、水文地质、环境地质问题和场地稳定性等多种因素影响。基于牡丹江市城市地质调查成果,建立了牡丹江市中心城区浅层地下空间(0~10 m)开发适宜性评价指标体系,按各指标的地质环境条件对研究区进行了分区,利用层次分析法(AHP)确定了各指标权重,最后通过ArcGIS空间分析功能对各指标分区图进行叠加,得出研究区浅层地下空间开发适宜性分区图。评价结果表明:牡丹江市中心城区浅层地下空间开发适宜性可划分为适宜性优区、适宜性良区和适宜性中区3个质量区。其中,适宜性优区和适宜性良区约占全区总面积的42.4%,分布于高平原地貌单元上;适宜性中区约占全区总面积的57.6%,主要分布于高漫滩地貌单元上。在该区开发利用地下空间时,建议提前做好该区的洪涝等灾害的防治工作。研究成果可为牡丹江市中心城区地下空间科学规划和合理开发提供参考。     

浅埋地源热泵与毛细管空调组合系统应用研究

介绍了浅埋地源热泵与毛细管空调组合系统的应用实例,阐述了组合系统的设计理念,并对其进行了分析和初步的测试。结果表明该系统运行可靠,节能明显。     

基于ARM的浅层气检测仪

针对地质勘察和地下建筑施工中存在的浅层气泄漏与喷发等安全问题,对浅层气的危害及其特性进行了研究,对目前在用的的浅层气检测的方法进行了归纳,提出了一种基于ARM-Linux技术的便携式浅层气检测仪用于检测以甲烷与二氧化碳为主要成分的浅层气。采用非色散红外吸收(NDIR)原理的气体传感器检测浅层气中CH4与CO2的浓度。利用微处理器S3C2440集成的ADC单元进行了数据采集,设计了一种双通道ADC单元Linux驱动程序以实现两路模/数转换,采用防脉冲干扰平均滤波算法实现了测量数据的软件滤波。将采集到的浅层气浓度数据存入了SQLite数据库。使用Linux操作系统中集成开发环境Qt Creator设计了仪器界面,可分别显示实时浓度、历史数据及数据曲线。最后,根据流量比混合法在浅层气测量实验台配置出不同标准浓度的气体并进行了测量实验。研究结果表明,该检测仪运行稳定可靠、重复性较好,具有较好的实用性。     

砂土中锚板拉拔模型试验及其抗拔力计算

锚板基础因其具有良好的抗拔特性而广泛应用于各类岩土工程问题中。在不同密实程度砂土中采用不同几何形状的锚板进行小比尺拉拔模型试验,分析锚板型式及尺寸对上拔承载特性的影响。试验结果表明,相同直径和埋深比的螺旋锚与平板锚上拔承载特性无明显差别;相同埋深比时,直径为50 mm的锚板上拔承载力系数略小于直径为20mm锚板的上拔承载力系数,而其上拔破坏位移比明显高于小直径锚板。进一步根据破坏位移比与埋深比关系曲线确定中密及密砂中浅、深破坏模式的临界埋深比,同时结合已有试验结果假设两种破坏模式的滑裂面,利用极限平衡分析推导并给出两种破坏模式下上拔承载力公式;通过与41个拉拔试验数据进行比较,验证了所提理论公式的适用性及准确性。     

网格疏密对MC模型计算精度的影响

在有限元计算中,结果的精确程度在很大程度上都依赖于网格的疏密程度。因而,很有必要去研究网格的疏密程度对计算结果精度的影响。本文基于摩尔库伦模型对浅基础进行了模拟,分别测试了几种不同的网格对计算结果的影响。结果表明:网格的疏密对计算结果影响很大,不同疏密程度网格模型得到的计算结果之间的差距可达50%以上,采用具有局部加密的网格模型和适当的局部网格密度对于提高计算精度是十分必要的,这样可使模型尽量地小,从而减少计算量,提高计算效率。     

Towards a hydrodynamic modelling framework appropriate for applications in urban flood assessment and mitigation using heterogeneous computing

We present a new hydrodynamic modelling framework capable of fully exploiting modern graphics and central processing units (GPUs and CPUs) from any of the mainstream vendors, to be used in the design and assessment of sustainable drainage systems. A finite-volume Godunov-type scheme is combined with the HLLC Riemann solver to create a robust numerical model which correctly addresses wetting and drying and transient flow conditions, and is suitable for application to a wide range of flood simulations. The software is tested with a three day flood event in Carlisle during 2005, at resolutions from 25 m to 2 m. Run-times are significantly reduced without compromising numerical accuracy. Excellent agreement is found between the simulation results and a comprehensive post-event survey. Changes in sensitivity to Manning's n are examined at different resolutions, with changes to the floodplain found to have little influence at 2 m resolution.     

输煤管道工程中浅埋长距离小断面隧道施工工艺

以输煤管道项目洛河隧道工程为基础,结合地质条件及工程施工难点,介绍了浅埋长距离小断面隧道施工工艺,对隧道开挖、排渣、支护、通风、排水等系统进行了论述,分析了各工序施工难点和要点,总结了采用浅埋长距离小断面隧道施工工艺特点及效果,取得了良好的经济和社会效益。