草本植物加固边坡的力学原理

草本植物根系使边坡土体浅层成为土体和根系的复合材料,它通过根土摩擦作用和根的抗拉作用,增强了根系土层的整体抗剪强度,但至今人们对草本植物根系对边坡岩土体的作用及效应的研究仍很少,亟待深入。通过对草本植物根系加固边坡的力学原理进行了全面的分析,不但提出了根土作用的力学模型,而且对边坡增加的抗剪强度和增加的边坡稳定性系数进行了定量计算。从而为草本植物生态护坡提供了理论依据。     

高原多年冻土区隧道浅埋段热棒群防护工程效果评价EI北大核心CSCD

以G214公路高原多年冻土区姜路岭隧道浅埋段热棒群防护工程为例,通过对隧道天然工况下和热棒群防护下的隧道围岩地温变化特征及冻融圈变化规律的研究,评价了利用热棒群对高原多年冻土区隧道浅埋段进行主动热防护的工程效果。研究表明:天然工况下隧道施工产生的冻融圈范围大于2.2 m;冻融圈回冻时间大于4 a;在热棒群防护下姜路岭隧道出口左洞洞侧人为冻土上限抬高0.5 m;隧道洞顶冻融圈的回冻时间为1 a,洞侧冻融圈回冻时间为2~3 a;地温总体上呈现出类似于正余弦曲线的变化形式,暖季地温较大,寒季地温相对较小,且随着时间推移,同期地温在逐渐降低;评价认为利用热棒群对多年冻土区隧道浅埋段进行主动热防护可以快速消除施工给隧道冻土围岩带来的热干扰,维持洞周冻土围岩的稳定,同时在洞周形成冻土防渗帷幕,阻隔冻结层上水向隧道结构方向的渗入,是一种有效保护隧道多年冻土环境的工程措施。     

9-[(4-氟)-3-羟基甲基丁基]鸟嘌呤(FHBG)的改进合成方法

报道了9-[(4氟-)-3羟-基甲基丁基]鸟嘌呤(FHBG,Ⅱ)的改进合成方法,对起始原料喷昔洛韦(Ⅲ)的氨基和一个羟基用4-甲氧基氯化三苯甲烷保护,对另一个羟基磺酯化,得到N2-(p-甲氧基苯酰基二苯基甲基)-9-[(4甲-苯磺酰)-3-p-甲氧基苯酰基二苯基-甲氧基甲基丁基]鸟嘌呤(Ⅴ),收率为70.5%;再用四丁基氟化铵(TBAF)对化合物Ⅴ亲核取代4-甲苯磺酰基团,水解脱去保护基,即得FHBG。产品经1HNMR、IR、MS表征,并用HPLC分析了Ⅴ和Ⅱ,保留时间分别为5.89 m in和4.41 m in,积分计算质量分数分别为w(Ⅴ)=99.5%和w(Ⅱ)=99.3%。     

岩土体在地震作用下的破坏研究

基于波动理论,从边坡岩土体的应力状态出发,分析了岩土体在地震作用下产生的动应力和重力作用产生的静应力共同作用下的应力状态。通过理论计算和数值模拟表明：对于土质边坡,坡顶附近的土体发生的是拉张破坏,以下部位发生的是剪切破坏;对于岩质边坡,坡顶附近岩体发生的是以结构面的拉张破坏为主的破坏,坡体下部发生剪切破坏;数值模拟的结果与计算结果具有良好的一致性。     

参数对岩石边坡稳定性的影响研究

探讨了岩体本构模型之间的关系,通过材料参数的换算,实现了等效Mohr-Coulomb屈服准则在An-sys中的应用.借助有明显滑面的岩质边坡算例分析,验证了采用它来代替Mohr-Coulomb屈服准则是可行的,同时运用外角点外接圆锥Drucker-Prager屈服准则、等效Mohr-Coulomb屈服准则、极限平衡法进行计算,做了边坡稳定性及物理量随结构面参数变化的灵敏度分析、计算结果对比,得到了一些有益的结论,对有明显滑面岩质边坡稳定性分析及支护结构设计具有一定的参考价值.     

青藏铁路沿线多年冻土区气温和多年冻土变化特征

 受气候变暖影响,青藏高原多年冻土目前处于退化状态,将会对多年冻土区的工程稳定性及生态环境产生显著影响。基于青藏铁路沿线多年冻土区4个气象站1955～2011年的气温及风火山冻土定位观测站阳坡侧15 m和阴坡侧35 m两个天然测温孔连续35年的实测地温资料,对年平均气温变化特征和多年冻土退化过程进行分析。结果表明：青藏铁路沿线多年冻土区的年平均气温从20世纪50年代后期开始逐渐升高,进入70年代后呈下降趋势,80年代中期又开始逐渐升高,2000年左右开始加剧上升,升温速率呈逐渐增大的特点;风火山地区阳坡侧多年冻土年平均地温在1978～2014年升高0.91 ℃,阴坡侧在1964～2014年升高0.58 ℃,多年冻土处于退化状态;在多年冻土的退化过程中,地温曲线类型发生着转变,阳坡侧地温曲线由最初的正梯度型转变为过渡的零梯度型,又转变为目前的负梯度型,阴坡侧地温曲线目前处于正梯度型向零梯度型过渡的阶段;阴坡侧多年冻土的退化程度远小于阳坡侧,阴阳坡冻土特征的差异主要是由寒季地温差异造成的;天然上限对年平均气温的变化较为敏感,其变化规律与气候变化规律呈显著的相关性。     

草本植物加固边坡的力学原理

草本植物根系使边坡土体浅层成为土体和根系的复合材料,它通过根土摩擦作用和根的抗拉作用,增强了根系土层的整体抗剪强度,但至今人们对草本植物根系对边坡岩土体的作用及效应的研究仍很少,亟待深入。通过对草本植物根系加固边坡的力学原理进行了全面的分析,不但提出了根土作用的力学模型,而且对边坡增加的抗剪强度和增加的边坡稳定性系数进行了定量计算。从而为草本植物生态护坡提供了理论依据。     

多年冻土区黑色沥青路面公路路基吸热特征

为了研究冻土路基的吸热特征,对青藏高原多年冻土区的黑色沥青路面公路工程进行了现场试验监测。利用监测的地温数据,基于热传导理论计算分析了冻土路基的热量收支特征,并通过数值模拟研究了路基高度与宽度对热量收支的影响。研究结果表明:(1)路基的填筑会造成地基热量收支幅度减小,净吸热量较同深度的天然地层明显增大;(2)路基在当年10~12月以及翌年1~2月放热,在当年3~9月吸热,总体而言在一个完整的冻结融化周期内(一年)路基的累计吸热量大于累计放热量,净吸热量约为42.6 MJ/m²·a,路基的净吸热量在冻土上限以上的地层及路基填土中耗散约50%,以下占50%;(3)在路基高度一定的情况下,随着路基宽度的增大,地基的净吸热量也逐渐增大,但增加的幅度逐渐减小;(4)在路基宽度一定的情况下,随着路基高度的增大,地基的净吸热量逐渐减小。     

不同材质U形伴热管伴热均匀性研究

为了防治冻土地区地埋输水管道在传统伴热方式下热量损失对冻土造成的融沉影响，提出一种在管道内置的U形伴热管作为输水管道内伴热管的伴热模型。通过数值模拟分析的方法，研究了不锈钢和PPR两种不同材质U形伴热管对输水管和冻土层温度的影响。结果表明：采用PPR材质U形伴热管时，输水管道内的温度均匀性更好；不锈钢伴热管对输水管内和冻土温度的影响较大，相比U形PPR伴热管，输水管内温差达3.55℃。