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考虑湿化的重载铁路粉黏土基床土体骨干曲线研究
被引量：
2
1
作者
常建梅
尹荣玉
+1 位作者
王志鹏
应志超
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第7期141-147,共7页
动荷载增加与排水不畅是造成铁路基床病害的主要原因,考虑浸水作用的土体骨干曲线模型对于重载铁路扩能改造适应性评价有重要价值。进行了一系列不同动应力下的浸水动三轴试验,基于"单线法"分析了动力作用下的湿化变形、剪切...
动荷载增加与排水不畅是造成铁路基床病害的主要原因,考虑浸水作用的土体骨干曲线模型对于重载铁路扩能改造适应性评价有重要价值。进行了一系列不同动应力下的浸水动三轴试验,基于"单线法"分析了动力作用下的湿化变形、剪切模量及骨干曲线的变化规律。研究结果表明,在动应力幅值超过100k Pa后,土的湿化变形显著增加;剪切模量经历了前期压密、稳定、浸水软化三个阶段;通过引入归一化塑性应变指数,提出了基于H-D模型的土体湿化骨干曲线模型;与不同压实度下实测骨干曲线的对比分析,证明了模型的合理性与有效性。与传统骨干曲线模型相比,该模型可以描述土体浸水过程中的动力软化特性,为进行列车轴重增加情况下基床的湿化变形计算提供了依据。
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关键词
湿化变形
动荷载
骨干曲线
软化特性
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职称材料
高植被覆盖下铁路隧道口危岩落石风险评估
被引量：
2
2
作者
曹虎
《铁道标准设计》
北大核心
2024年第5期122-129,共8页
山区铁路选线受地形条件制约,高陡边坡或陡崖地段的隧道洞口常面临危岩落石风险,传统人工调查方法困难,尤其是高植被覆盖地区,受现场条件限制不能完全查明危岩分布,同时常用的落石运动轨迹模拟缺少横向范围控制,存在一定的安全隐患。以...
山区铁路选线受地形条件制约,高陡边坡或陡崖地段的隧道洞口常面临危岩落石风险,传统人工调查方法困难,尤其是高植被覆盖地区,受现场条件限制不能完全查明危岩分布,同时常用的落石运动轨迹模拟缺少横向范围控制,存在一定的安全隐患。以某铁路隧道进口工程为研究对象,以机载LiDAR和三维倾斜摄影数据为基础,查明了危岩形成机制及分布特征,利用自主研发的Rockfall Hunter软件分析不同破坏形式的危岩三维运动特征,并给出防护措施建议。研究表明:(1)基于定性分析和定量计算,建立的“数据、方法、意义”三阶段高植被覆盖区危岩落石风险综合评估方案行之有效;(2)利用精细化三维实景模型可准确提取危岩体几何信息,危岩落石发育区数字地表灰度影像表面坎坷不平、具粗糙感,危岩体截面地面点棱角显著、地势陡峭,原生孤石或滚石截面呈凸起状、有明显界限;(3)研究发现可能对工程造成危害的危岩体120处,总体积约15541 m^(3),以倾倒、坠落式破坏为主,局部发生组合式破坏;(4)落石进入隧址区最大速度为17.3 m/s,最大弹跳高度为12.5 m,最大冲击能量超过8000 kJ,建议采用避让、清理、加固等措施。
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关键词
铁路隧道
危岩落石
高植被覆盖区
机载LIDAR
三维倾斜摄影
风险评估
落石三维轨迹
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职称材料
铁路深埋隧道地应力数据处理系统研究
3
作者
张晨
刘桂卫
《铁道工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第4期6-11,23,共7页
研究目的:研发一套适用于铁路深埋隧道地应力测试数据处理的软件系统,利用水压致裂法地应力实测数据,以多模块数据联动的方式实现地应力原始数据处理、岩爆预测、地应力场神经网络反演、报告自动编制等功能,为铁路深埋隧道地应力评估分...
研究目的:研发一套适用于铁路深埋隧道地应力测试数据处理的软件系统,利用水压致裂法地应力实测数据,以多模块数据联动的方式实现地应力原始数据处理、岩爆预测、地应力场神经网络反演、报告自动编制等功能,为铁路深埋隧道地应力评估分析提供工具。研究结论:(1)以多模块联动的方式组织地应力数据,能够实现更加高效、快捷的地应力数据分析流程;(2)以结构树引导、人机交互的方法组织文字及图、表等素材,能极大提高地应力评估报告的编制效率,为地应力快速分析评价提供了良好支撑;(3)以汕汕铁路大南山隧道为案例,利用该软件系统进行地应力数据处理分析,程序化操作流程也避免了人为因素的干扰,提高了工作效率和分析结论的准确性;(4)本文所研究的系统可满足铁路深埋隧道地应力评估分析的各种需求。
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关键词
铁路工程
地应力
数据处理
智能反演
软件系统
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职称材料
CPTU在跨海高速铁路大桥浅层气勘察中的应用
4
作者
产运节
张建
张鹏
《中国铁路》
2022年第6期43-48,共6页
浅层气地质是我国沿海、沿江地区工程建设遇到的难题之一。以杭州湾某跨海高速铁路特大桥为研究对象,采取孔压静力触探技术(CPTU)作为工程地质勘察手段,查明工程沿线浅层气地质情况的时空分布规律,获取桥址区域含气土的工程力学特性,探...
浅层气地质是我国沿海、沿江地区工程建设遇到的难题之一。以杭州湾某跨海高速铁路特大桥为研究对象,采取孔压静力触探技术(CPTU)作为工程地质勘察手段,查明工程沿线浅层气地质情况的时空分布规律,获取桥址区域含气土的工程力学特性,探究海底浅层气地层对桥梁设计、施工和运营造成的潜在影响,提出工程设计、建设和运营对策。研究结果表明:CPTU可精确探测出海底浅层气的分布范围,指导海上大型桥梁设计与施工。存在浅层气区域,建议采用打入桩施工工艺;当采用钻孔桩施工时,施工前应提前积极主动采取控制性放气措施,同时增大桩端阻力或侧阻力,以增加桩基的承载力,确保工程安全。项目运营期间应建立运营安全监测系统,实时监测和评估桥梁状态,为桥梁运营维护提供保障。
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关键词
跨海高速铁路特大桥
浅层气
孔压静力触探技术(CPTU)
工程灾害防治
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职称材料
基于地貌因素的高原巨型泥石流堆积扇特征分析
5
作者
伏航
柳金峰
+3 位作者
苗高建
王超
陈兴长
孙昊
《人民长江》
北大核心
2025年第7期114-122,共9页
西昆仑山区地形差异显著,形成了众多形态完整、规模宏大的泥石流堆积扇。为定量描述并分析巨型泥石流堆积扇特征,以西昆仑山区G219沿线泥石流流域为研究对象,通过野外踏勘与统计分析,界定并阐释了巨型泥石流堆积扇范畴及其基本特征,分...
西昆仑山区地形差异显著,形成了众多形态完整、规模宏大的泥石流堆积扇。为定量描述并分析巨型泥石流堆积扇特征,以西昆仑山区G219沿线泥石流流域为研究对象,通过野外踏勘与统计分析,界定并阐释了巨型泥石流堆积扇范畴及其基本特征,分析了地貌因素对不同类型巨型泥石流堆积扇形成过程的影响,并采用Massflow数值模型反演了巨型堆积扇的堆积过程。结果表明:研究区24%的泥石流流域存在不同类型(横向型、均衡型、纵向型)的巨型堆积扇,其形成年代久远且容重较低;均衡型堆积扇受地貌因素影响逐渐演化为横向型或纵向型堆积扇;横向型堆积扇形成的主控因素为平均坡度与出山口宽度,其泥深与流速横向扩张明显;纵向型堆积扇形成的主控因素为堆积区长度,其泥深与流速纵向分布明显。研究成果可为高原地区巨型泥石流堆积扇的研究与防治提供参考。
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关键词
巨型泥石流堆积扇
地貌因素
堆积特征
数值模拟
西昆仑山区
高原地区
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职称材料
成都市中心城区第四系三维地质模型构建与隐伏断裂分析
被引量：
5
6
作者
王世明
张明
+4 位作者
林刚
吴腾飞
宋同伟
裴秋明
巫锡勇
《地质学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第8期2601-2612,共12页
隐伏断裂的探测是城市地质调查的基本要素。成都中心城区位于成都平原东侧,整体表现为受断裂控制、西陡东缓的陆内逆冲断陷盆地,并以覆盖巨厚的第四纪砂卵石沉积为特征,隐伏断裂发育特征不明,识别难度大。本文基于多年来成都中心城区地...
隐伏断裂的探测是城市地质调查的基本要素。成都中心城区位于成都平原东侧,整体表现为受断裂控制、西陡东缓的陆内逆冲断陷盆地,并以覆盖巨厚的第四纪砂卵石沉积为特征,隐伏断裂发育特征不明,识别难度大。本文基于多年来成都中心城区地铁勘察、房建地基勘察、水文地质调查、基坑探槽等累积的数据,结合实地勘察与其他地学数据整合信息库,运用计算机三维精细建模与可视化技术,建立了成都中心城区精细三维地质模型。结合实测钻孔剖面图,在精细刻画的三维基岩起伏面上识别出两条明显的北东向隐伏断裂,确定了其在中心城区经过的具体位置及展布形态;结合上覆砂卵石层的分布,确认蒲江-新津-成都断裂为主控断裂,早更新世开始活动,双桥子-包江桥断裂为其次级断裂,晚更新世初开始活动;同时发现了一条可能受断裂控制、贯穿市区的北西西向凹陷带。三维地质模型与沉积层等厚线图揭示了隐伏断裂对沉积的控制作用,砂卵石层沉降中心由西北向东南逐渐迁移。此次研究建立了成都中心城区的三维基岩起伏面模型,识别出了隐伏断裂具体位置及其主要特征,为城市地下空间合理利用、科学规划及地震危险性评价等提供了重要的基础资料。
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关键词
砂卵石层
三维地质模型
基岩起伏面
隐伏断裂
成都平原
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职称材料
MICP联合纤维加筋改性钙质砂力学特性研究
被引量：
8
7
作者
尹黎阳
唐朝生
张龙
《高校地质学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期679-686,共8页
钙质砂是中国南海岛礁工程建设的主要建筑材料和地基土成份,其具有高孔隙、易破碎和强度低等不良工程地质特性。为改善钙质砂力学性能,提高其工程可靠性,提出利用微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)协同纤维加筋改性钙质砂。文章通过开展无侧...
钙质砂是中国南海岛礁工程建设的主要建筑材料和地基土成份,其具有高孔隙、易破碎和强度低等不良工程地质特性。为改善钙质砂力学性能,提高其工程可靠性,提出利用微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)协同纤维加筋改性钙质砂。文章通过开展无侧限抗压试验以及扫描电镜测试,对比分析不同纤维掺量下MICP固化钙质砂的力学响应特性及微观破坏机理。结果表明:(1)MICP技术能够有效固化钙质砂,并提升其力学强度;(2)纤维能够增加细菌定殖面积,提升碳酸钙沉积量,并由此提升试样延性和韧性,降低刚度;(3)应力应变曲线呈阶梯状多峰特征。在应力上升阶段,砂颗粒和碳酸钙会发生局部破碎;在峰后应力下降阶段,碳酸钙、砂颗粒、纤维的胶结作用增强了纤维的抗拔性能,限制了破坏面的发展;(4)碳酸钙、砂颗粒、纤维的耦合胶结作用是纤维加筋改善试样韧性、延性的根本原因。
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关键词
微生物矿化MICP
纤维加筋
钙质砂
无侧限抗压强度
力学特性
破坏模型
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职称材料
模拟地热环境下喷射混凝土用水泥砂浆水化及强度发展
8
作者
何永佳
何凡
+2 位作者
马杰
张宇浩
吕林女
《长江科学院院报》
2025年第11期166-173,共8页
川藏铁路隧道建设中,存在着因地质原因引起的高温地热问题,会对喷射混凝土的使用造成不利的影响。为了研究高温地热环境对喷射混凝土用水泥砂浆性能的影响,在实验室模拟了地热环境对试样水化硬化特征和力学性能的影响,并从微观机理上对...
川藏铁路隧道建设中,存在着因地质原因引起的高温地热问题,会对喷射混凝土的使用造成不利的影响。为了研究高温地热环境对喷射混凝土用水泥砂浆性能的影响,在实验室模拟了地热环境对试样水化硬化特征和力学性能的影响,并从微观机理上对其变化规律进行了阐释。结果表明:速凝剂的加入使得C_(3) A快速水化,形成针棒状的AFt晶体相互搭接,使水泥快速凝结;温度升高则显著提升了早期水化速率,从而提高样品的早期抗压强度,60℃下1 d抗压强度达到28 d的64%;过高的温度会使水泥在短时间内产生大量水化产物,不能有序沉淀,导致孔隙结构劣化;高温导致水分快速流失,AFt向AFm转化,以及热应力导致微裂纹的形成,从而使孔结构进一步劣化并对后续强度的发展产生不利的影响。研究成果有助于理解高地温环境下喷射混凝土水化硬化过程和力学性能发展规律。
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关键词
喷射混凝土
速凝剂
高温地热环境
水化产物
微观结构
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职称材料
题名
考虑湿化的重载铁路粉黏土基床土体骨干曲线研究
被引量：
2
1
作者
常建梅
尹荣玉
王志鹏
应志超
机构
石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室
中国铁路设计集团有限公司地质勘察设计研究院
神华新朔
铁路
有限
责任
公司
出处
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第7期141-147,共7页
基金
国家自然科学基金(51478279)
河北省自然科学基金(E2019210137)。
文摘
动荷载增加与排水不畅是造成铁路基床病害的主要原因,考虑浸水作用的土体骨干曲线模型对于重载铁路扩能改造适应性评价有重要价值。进行了一系列不同动应力下的浸水动三轴试验,基于"单线法"分析了动力作用下的湿化变形、剪切模量及骨干曲线的变化规律。研究结果表明,在动应力幅值超过100k Pa后,土的湿化变形显著增加;剪切模量经历了前期压密、稳定、浸水软化三个阶段;通过引入归一化塑性应变指数,提出了基于H-D模型的土体湿化骨干曲线模型;与不同压实度下实测骨干曲线的对比分析,证明了模型的合理性与有效性。与传统骨干曲线模型相比,该模型可以描述土体浸水过程中的动力软化特性,为进行列车轴重增加情况下基床的湿化变形计算提供了依据。
关键词
湿化变形
动荷载
骨干曲线
软化特性
Keywords
wetting deformation
dynamic load
backbone curve
softening feature
分类号
TU443 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
高植被覆盖下铁路隧道口危岩落石风险评估
被引量：
2
2
作者
曹虎
机构
中国铁路设计集团有限公司地质勘察设计研究院
出处
《铁道标准设计》
北大核心
2024年第5期122-129,共8页
基金
中国铁路设计集团有限公司科技开发重点课题(2020YY241013,2021A240403,2021A240408,2022A02264005)。
文摘
山区铁路选线受地形条件制约,高陡边坡或陡崖地段的隧道洞口常面临危岩落石风险,传统人工调查方法困难,尤其是高植被覆盖地区,受现场条件限制不能完全查明危岩分布,同时常用的落石运动轨迹模拟缺少横向范围控制,存在一定的安全隐患。以某铁路隧道进口工程为研究对象,以机载LiDAR和三维倾斜摄影数据为基础,查明了危岩形成机制及分布特征,利用自主研发的Rockfall Hunter软件分析不同破坏形式的危岩三维运动特征,并给出防护措施建议。研究表明:(1)基于定性分析和定量计算,建立的“数据、方法、意义”三阶段高植被覆盖区危岩落石风险综合评估方案行之有效;(2)利用精细化三维实景模型可准确提取危岩体几何信息,危岩落石发育区数字地表灰度影像表面坎坷不平、具粗糙感,危岩体截面地面点棱角显著、地势陡峭,原生孤石或滚石截面呈凸起状、有明显界限;(3)研究发现可能对工程造成危害的危岩体120处,总体积约15541 m^(3),以倾倒、坠落式破坏为主,局部发生组合式破坏;(4)落石进入隧址区最大速度为17.3 m/s,最大弹跳高度为12.5 m,最大冲击能量超过8000 kJ,建议采用避让、清理、加固等措施。
关键词
铁路隧道
危岩落石
高植被覆盖区
机载LIDAR
三维倾斜摄影
风险评估
落石三维轨迹
Keywords
railway tunnel
falling rocks
high plant-covered area
on-board LiDAR
three-dimensional oblique photography
risk assessment
three-dimensional trajectory of falling rocks
分类号
U212.22 [交通运输工程—道路与铁道工程]
U216.41 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
铁路深埋隧道地应力数据处理系统研究
3
作者
张晨
刘桂卫
机构
中国铁路设计集团有限公司地质勘察设计研究院
出处
《铁道工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第4期6-11,23,共7页
基金
中国铁路设计集团有限公司重点课题项目(2021A240407)
文摘
研究目的:研发一套适用于铁路深埋隧道地应力测试数据处理的软件系统,利用水压致裂法地应力实测数据,以多模块数据联动的方式实现地应力原始数据处理、岩爆预测、地应力场神经网络反演、报告自动编制等功能,为铁路深埋隧道地应力评估分析提供工具。研究结论:(1)以多模块联动的方式组织地应力数据,能够实现更加高效、快捷的地应力数据分析流程;(2)以结构树引导、人机交互的方法组织文字及图、表等素材,能极大提高地应力评估报告的编制效率,为地应力快速分析评价提供了良好支撑;(3)以汕汕铁路大南山隧道为案例,利用该软件系统进行地应力数据处理分析,程序化操作流程也避免了人为因素的干扰,提高了工作效率和分析结论的准确性;(4)本文所研究的系统可满足铁路深埋隧道地应力评估分析的各种需求。
关键词
铁路工程
地应力
数据处理
智能反演
软件系统
Keywords
railway engineering
in-situ stress
data processing
intelligent inversion
software system
分类号
U212.3 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
CPTU在跨海高速铁路大桥浅层气勘察中的应用
4
作者
产运节
张建
张鹏
机构
中国
铁路
上海局
集团
有限公司
苏州
铁路
工程建设指挥部
中国
铁路
设计
集团
有限公司
线路站场枢纽
设计
研究院
中国铁路设计集团有限公司地质勘察设计研究院
出处
《中国铁路》
2022年第6期43-48,共6页
基金
中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划项目(K2020G030)。
文摘
浅层气地质是我国沿海、沿江地区工程建设遇到的难题之一。以杭州湾某跨海高速铁路特大桥为研究对象,采取孔压静力触探技术(CPTU)作为工程地质勘察手段,查明工程沿线浅层气地质情况的时空分布规律,获取桥址区域含气土的工程力学特性,探究海底浅层气地层对桥梁设计、施工和运营造成的潜在影响,提出工程设计、建设和运营对策。研究结果表明:CPTU可精确探测出海底浅层气的分布范围,指导海上大型桥梁设计与施工。存在浅层气区域,建议采用打入桩施工工艺;当采用钻孔桩施工时,施工前应提前积极主动采取控制性放气措施,同时增大桩端阻力或侧阻力,以增加桩基的承载力,确保工程安全。项目运营期间应建立运营安全监测系统,实时监测和评估桥梁状态,为桥梁运营维护提供保障。
关键词
跨海高速铁路特大桥
浅层气
孔压静力触探技术(CPTU)
工程灾害防治
Keywords
Sea-crossing High Speed Railway Bridge
Shallow Gas
Cone Penetration Test with Pore Pressure(CPTU)
Engineering Disaster Prevention
分类号
P694 [天文地球—地质学]
P67 [天文地球—海洋地质]
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职称材料
题名
基于地貌因素的高原巨型泥石流堆积扇特征分析
5
作者
伏航
柳金峰
苗高建
王超
陈兴长
孙昊
机构
中国
科学院、水利部成都山地灾害与环境
研究
所山地灾害与地表过程重点实验室
中国
科学院大学
中国铁路设计集团有限公司地质勘察设计研究院
西南科技大学环境与资源学院
出处
《人民长江》
北大核心
2025年第7期114-122,共9页
基金
第二次青藏高原综合科学考察研究项目(2019QZKK0902)
中国铁设科技开发课题项目(2024A0226401)。
文摘
西昆仑山区地形差异显著,形成了众多形态完整、规模宏大的泥石流堆积扇。为定量描述并分析巨型泥石流堆积扇特征,以西昆仑山区G219沿线泥石流流域为研究对象,通过野外踏勘与统计分析,界定并阐释了巨型泥石流堆积扇范畴及其基本特征,分析了地貌因素对不同类型巨型泥石流堆积扇形成过程的影响,并采用Massflow数值模型反演了巨型堆积扇的堆积过程。结果表明:研究区24%的泥石流流域存在不同类型(横向型、均衡型、纵向型)的巨型堆积扇,其形成年代久远且容重较低;均衡型堆积扇受地貌因素影响逐渐演化为横向型或纵向型堆积扇;横向型堆积扇形成的主控因素为平均坡度与出山口宽度,其泥深与流速横向扩张明显;纵向型堆积扇形成的主控因素为堆积区长度,其泥深与流速纵向分布明显。研究成果可为高原地区巨型泥石流堆积扇的研究与防治提供参考。
关键词
巨型泥石流堆积扇
地貌因素
堆积特征
数值模拟
西昆仑山区
高原地区
Keywords
giant debris-flow accumulation fans
geomorphic factors
depositional characteristics
numerical simulation
West Kunlun Mountains
plateau region
分类号
P642.23 [天文地球—工程地质学]
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职称材料
题名
成都市中心城区第四系三维地质模型构建与隐伏断裂分析
被引量：
5
6
作者
王世明
张明
林刚
吴腾飞
宋同伟
裴秋明
巫锡勇
机构
西南交通大学地球科学与环境工程学院
中铁二院工程
集团
有限
责任
公司
地下铁道
设计
研究院
中国铁路设计集团有限公司地质勘察设计研究院
出处
《地质学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第8期2601-2612,共12页
基金
国家自然科学基金项目(编号41202042)
中铁二院工程集团有限责任公司项目(编号R113520H01026)联合资助的成果。
文摘
隐伏断裂的探测是城市地质调查的基本要素。成都中心城区位于成都平原东侧,整体表现为受断裂控制、西陡东缓的陆内逆冲断陷盆地,并以覆盖巨厚的第四纪砂卵石沉积为特征,隐伏断裂发育特征不明,识别难度大。本文基于多年来成都中心城区地铁勘察、房建地基勘察、水文地质调查、基坑探槽等累积的数据,结合实地勘察与其他地学数据整合信息库,运用计算机三维精细建模与可视化技术,建立了成都中心城区精细三维地质模型。结合实测钻孔剖面图,在精细刻画的三维基岩起伏面上识别出两条明显的北东向隐伏断裂,确定了其在中心城区经过的具体位置及展布形态;结合上覆砂卵石层的分布,确认蒲江-新津-成都断裂为主控断裂,早更新世开始活动,双桥子-包江桥断裂为其次级断裂,晚更新世初开始活动;同时发现了一条可能受断裂控制、贯穿市区的北西西向凹陷带。三维地质模型与沉积层等厚线图揭示了隐伏断裂对沉积的控制作用,砂卵石层沉降中心由西北向东南逐渐迁移。此次研究建立了成都中心城区的三维基岩起伏面模型,识别出了隐伏断裂具体位置及其主要特征,为城市地下空间合理利用、科学规划及地震危险性评价等提供了重要的基础资料。
关键词
砂卵石层
三维地质模型
基岩起伏面
隐伏断裂
成都平原
Keywords
sand and pebble layer
3D geological model
bedrock relief surface
buried fault
Chengdu Plain
分类号
P642 [天文地球—工程地质学]
在线阅读
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职称材料
题名
MICP联合纤维加筋改性钙质砂力学特性研究
被引量：
8
7
作者
尹黎阳
唐朝生
张龙
机构
中国铁路设计集团有限公司地质勘察设计研究院
南京大学地球科学与工程学院
出处
《高校地质学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期679-686,共8页
基金
国家杰出青年科学基金项目(41925012)
国家自然科学基金项目(41772280,42007244,41902271)
+1 种基金
江苏省自然科学基金项目(BK20211087)
中央高校基本科研业务费专项资金联合资助。
文摘
钙质砂是中国南海岛礁工程建设的主要建筑材料和地基土成份,其具有高孔隙、易破碎和强度低等不良工程地质特性。为改善钙质砂力学性能,提高其工程可靠性,提出利用微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)协同纤维加筋改性钙质砂。文章通过开展无侧限抗压试验以及扫描电镜测试,对比分析不同纤维掺量下MICP固化钙质砂的力学响应特性及微观破坏机理。结果表明:(1)MICP技术能够有效固化钙质砂,并提升其力学强度;(2)纤维能够增加细菌定殖面积,提升碳酸钙沉积量,并由此提升试样延性和韧性,降低刚度;(3)应力应变曲线呈阶梯状多峰特征。在应力上升阶段,砂颗粒和碳酸钙会发生局部破碎;在峰后应力下降阶段,碳酸钙、砂颗粒、纤维的胶结作用增强了纤维的抗拔性能,限制了破坏面的发展;(4)碳酸钙、砂颗粒、纤维的耦合胶结作用是纤维加筋改善试样韧性、延性的根本原因。
关键词
微生物矿化MICP
纤维加筋
钙质砂
无侧限抗压强度
力学特性
破坏模型
Keywords
microbially induced carbonate precipitation
fiber reinforcement
calcareous sand
unconfined compressive strength
mechanical properties
compressing failure model
分类号
TU443 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
模拟地热环境下喷射混凝土用水泥砂浆水化及强度发展
8
作者
何永佳
何凡
马杰
张宇浩
吕林女
机构
武汉理工大学硅酸盐科学与先进建材全国重点实验室
出处
《长江科学院院报》
2025年第11期166-173,共8页
基金
中国铁路设计集团有限公司科技开发项目(2023A0226407)
国家自然科学基金项目(52172026)。
文摘
川藏铁路隧道建设中,存在着因地质原因引起的高温地热问题,会对喷射混凝土的使用造成不利的影响。为了研究高温地热环境对喷射混凝土用水泥砂浆性能的影响,在实验室模拟了地热环境对试样水化硬化特征和力学性能的影响,并从微观机理上对其变化规律进行了阐释。结果表明:速凝剂的加入使得C_(3) A快速水化,形成针棒状的AFt晶体相互搭接,使水泥快速凝结;温度升高则显著提升了早期水化速率,从而提高样品的早期抗压强度,60℃下1 d抗压强度达到28 d的64%;过高的温度会使水泥在短时间内产生大量水化产物,不能有序沉淀,导致孔隙结构劣化;高温导致水分快速流失,AFt向AFm转化,以及热应力导致微裂纹的形成,从而使孔结构进一步劣化并对后续强度的发展产生不利的影响。研究成果有助于理解高地温环境下喷射混凝土水化硬化过程和力学性能发展规律。
关键词
喷射混凝土
速凝剂
高温地热环境
水化产物
微观结构
Keywords
shotcrete
quick-setting accelerator
high-temperature geothermal environment
hydration products
microstructure
分类号
TU528.042 [建筑科学]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
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常建梅
尹荣玉
王志鹏
应志超
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EI
CAS
CSCD
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2020
2
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2
高植被覆盖下铁路隧道口危岩落石风险评估
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2024
2
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2021
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7
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尹黎阳
唐朝生
张龙
《高校地质学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021
8
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职称材料
8
模拟地热环境下喷射混凝土用水泥砂浆水化及强度发展
何永佳
何凡
马杰
张宇浩
吕林女
《长江科学院院报》
2025
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