东天山隧道穿越断层破碎带初期支护变形分阶段控制标准研究

为解决东天山特长公路隧道穿越F2断层破碎带软岩大变形问题，综合采用理论分析、数值模拟、现场监测与统计分析等手段，开展隧道两台阶预留核心土法和三台阶法施工初期支护变形控制标准研究，并提出隧道初期支护变形分级预警方法。研究结果表明： 1）东天山隧道穿越F2断层破碎带的预留变形量选取60~80 cm能够满足施工要求。2）对于两台阶预留核心土法，上、下台阶开挖产生的初期支护变形占其总变形量的比例建议为60%、40%；对于三台阶法，上、中、下台阶开挖产生的初期支护变形占比建议为20%、65%、15%。3）当初期支护变形未超过预留变形量、超过预留变形量但未超过5%二次衬砌设计厚度、未超过10%二次衬砌设计厚度时，分别启动Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级预警。Ⅰ级预警时正常施工，Ⅱ级预警时采取控制开挖进尺和台阶长度、及时设立护拱、尽快封闭初期支护等处治措施，Ⅲ级预警时则进一步采用短台阶或微台阶法施工。     

Summer hypoxia adjacent to the Changjiang Estuary

Changjiang, the third largest runoff in the world, empties into the East China Sea from Shanghai, the fastest developing area of China. With the increasing nutrient load from the river, a severe hypoxia zone was found to about 2  10⁴ km². The mechanism of hypoxia formation adjacent to the Changjiang Estuary receives more and more attention from both scientists and managers. This paper discusses the relationship between hypoxia and the water masses, primary production, particulate material transport and the density stratification in these areas according to data obtained from a cruise in September, 2003. Hypoxia is formed by organic detritus decay. The particulate organisms do not mainly come from the Changjiang river, or from the dead algal deposed locally, but from the local benthic algae or particles advected from the south. Maintenance of hypoxia is due to the large density stratification caused by the significant salinity difference between the fresh plume and salty water from Taiwan Strait. This applies also to other estuaries with large runoff and rapid economic growth drainage, such as the Pearl River. It is suggested that the hypoxic zone here is much more sensitive than that outside Mississippi River. More cruises over different weather and tide conditions are needed to prove this hypothesis. Interdisciplinary research should be further developed in the future.     

断层破碎带隧道地震反应规律的数值模拟研究

基于土—结构相互作用理论,对高烈度地震区跨断层破碎带公路隧道进行了抗震计算,分析得出了隧道结构各控制点的位移、加速度及应力响应的一般规律,同时分析了不同断层倾角对隧道纵向稳定性的影响。结果表明:在地震作用下,断层破碎带隧道拱部、墙脚为抗震薄弱位置;结构振动加速度波形与输入波形相似;断层倾角越小,隧道结构受力越不安全。这些结果可为地震区断层破碎带隧道结构设计提供参考。     

震后公路边坡崩塌灾害分类研究

在对汶川地震后映秀～卧龙公路边坡崩塌地质灾害详细调查研究的基础上,以发生崩塌的边坡的物质组成、崩塌灾害的发生时间、运动方式、崩塌形成机理和崩塌物源与路基的关系等方面作为分类依据,提出了震后公路边坡崩塌灾害的初步分类。按照崩塌的边坡的物质组成,震后崩塌灾害可分为岩质边坡崩塌、土质边坡崩塌和岩土组合边坡崩塌。根据崩塌灾害发生时间,将震后崩塌灾害分为新生崩塌、复发崩塌和继发崩塌。根据崩塌块体运动方式,震后崩塌灾害可分为弹跳式崩塌、滚落式崩塌和滑动式崩塌。根据形成机理,震后崩塌可分为震裂-滑移式、震裂-倾倒式、震裂-溃屈式和震裂-错断式。根据崩塌物源与路基关系,震后崩塌灾害可以分为近源崩塌、远源崩塌。     

明渠交汇口水流浅水二维数学模型研究

针对明渠交汇口缓流流动特性,建立基于高性能有限体积数值方法、具有二阶精度的非恒定浅水二维水流数学模型。基本控制方程采用浅水二维水流方程;采用能够有效捕捉激波的高性能有限体积方法离散控制方程;采用了隐式方法处理阻力项,从而保证了模型的稳定性。采用非结构三角形网格系离散计算区域。最后,应用实测资料对两种模型进行了验证比较,结果表明该模型可模拟明渠交汇口基本流动特性,显示了对天然河流广阔的应用前景。     

海洋浪溅区钢结构腐蚀与复层包覆防护实践

针对海洋浪溅区钢结构保护的长效防护问题,论述了复层包覆防护技术(PTC)。应用实践表明,该技术对于浪花飞溅区部位的钢铁设施具有优异的保护效果,使用寿命最长已超过30 a。大量工程的应用为该技术的优化升级和适应性提供了宝贵的借鉴,为以后相关工程的实施提供了明确的工程规范。     

襄阳市内环线工程汉江三桥索塔锚固区足尺模型试验研究

襄阳汉江三桥主桥索塔上塔柱为预应力混凝土结构,斜拉索锚固区构造和受力状态均较为复杂。通过制作索塔第25节段的足尺模型进行加载试验,并结合有限元计算及理论分析,对斜拉索索塔锚固区的应力大小、应力分布、应力流方向等局部应力状态以及抗裂性、承载力进行研究,对设计的合理性进行分析评价,确保结构受力的合理性和安全性。研究结果表明,试验加载至最大荷载1.7 P时,模型结构仍然处于弹性工作状态,模型混凝土表面未出现可见裂缝,说明结构具有足够的安全度,索塔锚固区的设计是合理的。     

斜拉桥塔壁锚固形式的环向预应力设计理论

斜拉桥的索塔锚固区受力情况较为复杂,在对该区域进行设计计算时,常采用实体建模计算结构各点的应力来评价结构的安全性,这种方法不仅繁琐,而且力学概念不清,往往不能得到最优结果。针对斜拉桥索塔锚固的塔壁锚固形式进行简化分析,研究了索塔锚固区环向预应力简化设计理论及其计算方法,该方法能够适应目前大多数斜拉桥的设计计算,具有较高的工程实用价值。     

非对称荷载作用下圆形洞室塑性区边界的近似计算

考虑到隧道围岩塑性区的边界受到中间主应力的影响,通过对Moth-Coulomb和Drucker-Prager两个屈服准则在工程中的运用比较,结果表明在运用Drueker-Prager计算塑性区边界时围岩塑性区增大,证明中间主应力对塑性区有影响。该理论弥补了Morh-Coulomb理论未考虑中主应力对塑性区范围的影响,为工程实践提供更加安全的计算理论。     

马岭河特大桥索塔锚固区日照温度效应分析

为研究斜拉桥索塔锚固区受温度变化或温度不均而引起的温度效应,针对马岭河特大桥非对称六边形索塔锚固区节段进行了日照辐射作用下的温度效应分析,将太阳辐射的影响等效为索塔周围环境温度的升高,得到了考虑太阳辐射的混凝土索塔结构边界条件;通过有限元分析,确定了不同时刻索塔各方位塔壁的最不利温度场分布,并得到了对应温度场作用下的日照温度应力分布.研究结果表明,索塔锚固区截面折线长边与短边连接部位的内侧转角处温度拉应力最大,设计和施工时应加强该处的局部配筋构造.