为探究不同来源沙漠砂的性能差异及其对混凝土的影响,对典型沙漠地区沙漠砂的物理性质、颗粒级配特征、表观形貌、元素成分、矿物组成以及化学性质等进行了全面的测试,并分析研究了沙漠砂作为混凝土细骨料的应用关键技术。结果表明:沙漠砂颗粒细小、表面光滑、粒度分布范围较窄,细度模数大部分在0.5～1.0之间;沙漠砂的吸水率、含泥量和矿物组成等具有很强的地域性,但空隙率普遍较大,均超过了44%;沙漠砂的比表面积和颗粒粒径等因素会影响混凝土的强度形成过程;细颗粒多的沙漠砂中,硫化物和硫酸盐的存在会提高混凝土的强度;当混合砂细度模数相同时,沙漠砂的吸水率为混凝土强度的主要影响因素。

波形钢腹板组合梁因其优良性能得到广泛应用,其挠度问题是研究的重点之一,近年来我国对波形钢腹板组合梁挠度计算方法的研究虽有长足的进步,但多集中于静定结构,并且端部固支的超静定结构体系在桥梁工程中应用广泛。为了探讨不同支承下波形钢腹板组合梁滑移附加挠度变化的规律,并为波形钢腹板组合梁的后续研究提供理论基础和参考,在足够刚度的前提下将端部固支波形钢腹板梁简化为两端固支和一端固支一端活动铰支的端部约束条件,推导了其考虑滑移和腹板剪切变形影响时的跨中挠度计算公式,找到适用于实际桥型的挠度计算方法;基于试验梁和有限元模型对本文公式进行了验证,结果表明:端部固支波形钢腹板组合梁的滑移附加挠度占比随剪切刚度的变化趋势显著区别于一端固定铰支一端活动铰支的抛物线型而呈线性变化;不对称约束放大了波形钢腹板组合梁腹板的剪切变形和滑移效应。

为探究可降解地膜在哈密地区滴灌棉田的适用性,本文选择了黑色氧化-生物双降解膜(BM1)、白色氧化-生物双降解膜(BM2)、黑色全生物降解膜(BM3)、白色全生物降解膜(BM4)4种降解地膜,并以普通塑料地膜覆盖为对照(PE),在2019—2020年以棉花为试验对象研究分析了不同类型地膜的降解特性及对棉花生育期土壤温度、棉花出苗和产量的影响。结果表明:BM2处理最早开始降解(覆膜后80 d),白色降解地膜的降解速率高于黑色降解地膜,普通塑料地膜基本不产生降解。BM2在覆盖180 d其面积损失率和质量损失率平均达到67.42%和81.67%。降解地膜处理0~100 cm土层土壤平均质量含水率在花期、铃期、吐絮期显著低于PE处理。降解膜覆盖处理土壤温度与PE处理的温差均呈现先增大后减小的趋势,在花期达到最大值。BM2处理籽棉产量最高,2019年和2020年分别为7 765 和7 901 kg/hm²,显著高于BM1与BM3处理(P<0.05)。综上,推广白色氧化-生物双降解膜(BM2)可作为解决哈密地区棉田残膜污染和保证棉花增产稳产的有效措施。

近年来异形桩逐渐引起国内外学者的广泛关注,但鲜有针对楔形群桩受水平力的研究。本文以开封周边的粉土为研究对象,进行楔形单桩的模型试验和数值模拟,在验证单桩模型的可行性后建立楔形群桩数值模型,并对楔形群桩水平承载特性进行数值分析,以桩体弹性模量和楔形角为变量,研究不同荷载下桩身水平位移、桩身弯矩等的变化特征。结果表明:在水平荷载作用下,群桩的水平位移整体变化趋势一致,排桩之间的弯矩差别较大;桩体弹性模量的变化对群桩水平位移的影响并不明显,群桩位移效应系数约为25%~30%;在小角度范围内,群桩水平承载力随楔形角的增加而逐渐增大。本文研究成果对楔形群桩水平承载特性的认识具有重要意义。

重力式加筋土挡墙在结构上既通过加筋约束墙后填土侧向形变,又要求刚性墙面承担墙后土压力,其墙后土压力不能采用传统柔性面加筋土挡墙土压力计算方法,而目前尚缺乏对其设计原理和工作性能的充分研究,理论落后于实践。本文基于加筋土的似粘聚力理论和工作应力原理,假设筋材的抗拉强度、筋土复合体的粘聚力有相同的随位移变化关系,根据加筋土应力摩尔圆几何关系,考虑筋土复合体中筋材强度折减,推导筋土复合体粘聚力、不同埋深筋材的拉力随墙面位移变化的计算方法;根据朗肯、库伦土压力理论的适用条件,推导出适用于挡墙3种基础位移模式的似粘聚力法和工作应力原理法两种土压力计算方法,并设计计算模型进行结果对比分析,表明2种计算方法结果的区别在于似粘聚力发挥值与筋材抗拉强度发挥值引起的拉力区有不同。本文提出的2种计算方法对不同加筋强度和压力状态下的重力式加筋土挡墙土压力计算有一定的理论意义,对该结构的实际应用也有相应的指导价值。

为探究粉煤灰掺量对塔里木灌区水工混凝土早龄期力学性能的影响,本文对不同粉煤灰掺量(0%、10%、20%、30%、40%)混凝土在3、7、28 d龄期的基本力学性能进行宏观和微观的对比试验。结果 表明:(1)掺入一定量的粉煤灰可以改善早龄期混凝土的力学性能,且早龄期混凝土强度均随粉煤灰掺量的增加呈现先增长后降低的变化趋势;(2)粉煤灰掺量为10%时,试件立方体抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度均达到最大值,与基准组试件的相应强度相比,分别提高18.19%、20.13%、17.75%;(3)掺入适量的粉煤灰可以改善材料内部的微观结构,提高材料的密实度。本文研究结果可为粉煤灰在塔里木灌区水工混凝土工程中的广泛应用提供科学依据。

为优化硅藻土改性沥青混合料配合比设计,基于曲面响应法,以油石比、硅藻土掺量和硅藻土细度3个因素为试验变量,以马歇尔稳定度、残留稳定度以及低温劈裂强度为响应指标,采用Box-Behnken模型进行沥青混合料试验设计,共17组试验方案;对试验结果进行回归分析,建立二次函数模型,分析3因素的最优配比。试验结果表明:当油石比为4.5%,且硅藻土的掺量和细度分别为20%和500目时,最终的响应指标马歇尔稳定度、残留稳定度及低温劈裂强度分别为15.55 kN、97%、4.13 kPa,所制备的沥青混合料能够符合甘肃陇东地区要求,且综合性能达到最优。硅藻土的掺入可有效提高沥青混合料的各项性能,其中以高温性能的提高最为显著;曲面响应法预测值与实际试验值之间最大误差未超过2.7%,表明曲面响应法模型能够较准确地预测三因素对沥青混合料性能影响的程度,将响应曲面法应用于硅藻土沥青混合料的设计及优化具有良好的适用性和优势。

为研究橡胶和沙漠砂对混凝土力学性能的影响,试验采用沙漠砂(替代率为0%~60%)和改性橡胶集料(替代率为0%~15%)掺入混凝土中部分替代河砂,通过单因素试验,共设置16组配合比,分别通过混凝土立方体力学性能试验、混凝土棱柱体单轴压缩试验对橡胶沙漠砂混凝土的力学性能进行研究。试验结果表明:混凝土的立方体抗压强度及劈裂抗拉强度伴随沙漠砂替换率增加先增长后下降;当沙漠砂替换率一定时,橡胶集料替换率增加,混凝土的立方体抗压强度持续降低、峰值应变与极限应变小幅度增加、劈裂抗拉强度呈先降后增再降的规律;基于过镇海模型以及CEB-FIP拟合取得的橡胶沙漠砂混凝土应力-应变曲线与试验获得的曲线契合良好。就有效再利用废物资源来说,建议取用沙漠砂替代率为20%或40%,橡胶集料替代率为10%的橡胶沙漠砂混凝土。

预制陶粒混凝土空心剪力墙可进一步减轻剪力墙预制件的自重,降低吊运成本和地震效应,为了研究其偏心受压性能,先以混凝土种类和圆筒形芯模布置方向为变量,制作普通混凝土和陶粒混凝土的空心剪力墙试件各2个,偏心率取为0.80,通过静力偏心加载试验观测试件的破坏形态、承载力、挠度和钢筋应变,试验结果表明:所有试件均为大偏心受压破坏,具有延性破坏特征;其他参数相同时,芯模筒长沿轴力方向布置的空心剪力墙在极限承载力、抗裂能力和刚度方面优于芯模筒长垂直于轴力方向布置的空心剪力墙。再以空心率为变化参数,采用ANSYS进行有限元拓展分析,结果表明:空心率为20.8%的空心剪力墙的承载力与相同条件的实心剪力墙相比,降低率在6%以内;随空心率的增大,陶粒混凝土空心剪力墙的承载力降低,但空心率达40%时,承载力的降低率仅为6%。最后采用现行规范估算本试件的承载力,计算值与试验值吻合度较好,因此,可采用等效截面按规范估算空心剪力墙的偏压承载力。

地铁隧道近距离下穿重要管线时安全风险较大,为了认识CRD法隧道在管幕法支护特定工法下并行下穿既有管线对管线及地表变形的特点,本文依托该暗挖隧道施工工程,通过工程现场实际监测数据的处理和分析,系统揭示管幕施工和暗挖隧道CRD法施工过程中管线、隧道和隧道周围地层的变形规律,以及隧道内型钢支架结构的受力特征。研究结果表明:施工中产生的沉降叠加效应导致左线隧道上方地表沉降比右线隧道上方沉降大3.86%;开挖面通过监测断面时产生的沉降值最大;开挖面通过监测断面后,地表沉降变化速率变小,开挖阶段左线平均沉降速率约为右线平均沉降速率的1/2;左线隧道和右线隧道的水平收敛值最大值位置集中在隧道内侧靠上部位监测点,隧道变形以竖向变形为主;管幕支护完成后,先行线开挖对后行线所在地层具有一定扰动但是影响较小,管幕法施工对控制沉降变形有明显作用。

为了研究沙漠砂和再生粗骨料替代率对混凝土力学性能的影响,制作了不同沙漠砂替代率(0％、20%、40%、60%)和不同再生粗骨料取代率(0％、20%、40%、60%)的沙漠砂再生粗骨料混凝土(DSRCAC)试块,共96个立方体试块和30个棱柱体试块,分别用于7 d、28 d抗压强度试验和28 d轴心抗压强度试验,并对单因素作用强度影响规律以及应力应变全曲线进行分析。试验结果表明:随着沙漠砂替代率增加立方体抗压强度、单轴抗压强度均呈现先增大后减小趋势,峰值应变与极限应变持续增大;沙漠砂替代率为20%时,混凝土抗压强度达到最大值;再生粗骨料自身强度低于天然粗骨料,随着再生粗骨料取代率的增加,立方体抗压强度、单轴抗压强度和极限应变有所下降,而峰值应变略微增大。得出DSRCAC轴心抗压强度与立方体抗压强度之间的换算关系,DSRCAC的应力-应变本构方程与普通混凝土的受压本构方程相近。

针对多塔悬索桥塔顶不平衡力过大、刚度下降、塔底弯矩及剪力明显增大等缺陷,本文提出一种新的解决方法。通过新增凸杆、斜腹杆及带节点板索夹等构件,形成新的悬索结构体系,其结构布置为:凸杆以塔为中心对称布置,与梁连接后作为桁架的下弦杆;主缆承担全部恒载后获得重力刚度,作为上弦杆;通过斜腹杆将上下弦杆连接形成桁式结构以抵御活载。该结构的承载理念是以传统悬索桥结构形式承担恒载,以桁架结构形式承担活载,既保留了传统结构承载力大的优点,又具有桁式结构刚度大的优点,从而有效减少结构的变形及不平衡力。本文以主跨为1 020 m的三塔双跨双线铁路桥为例,通过有限元方法分析表明:在用钢量同等或增加不多的前提下,多塔悬索桥的塔顶不平衡力大幅度减少,结构刚度明显提高,因此其特别适用于高铁或重载铁路桥梁。

为研究高温天气下不同年龄阶段人体室内热湿环境的舒适性,本文基于现场试验测量,选取20名老年人和10名大学生作为被试,测量高温天气时被试在室内环境的皮肤温度,同时进行主观问卷调查,分析环境参数对人体主客观参数的影响,对比老年人与青年人对环境参数的敏感性;采用线性拟合确定高温天气人体热湿感觉与主客观参数的关系,研究老年人与青年人对环境参数的可接受性。研究结果表明:老年人的热敏感性低于青年人,而湿敏感性高于青年人;老年人的热感觉和湿感觉对皮肤温度变化的反应均比青年人迟缓。老年人温湿度中性值和可接受值均高于青年人:老年人与青年人中性温度分别为29.5 ℃和27 ℃,可接受温度范围分别为28.5~30.4 ℃和26.3~27.9 ℃;中性相对湿度分别为62%和57%,可接受相对湿度范围分别为55~69%和48~66%。老年人与青年人的热中性皮肤温度分别为35.9 ℃和35.7 ℃,湿中性皮肤温度分别为35.6 ℃和36.0 ℃。本研究结果可为不同年龄层人群室内热湿环境营造提供理论依据。

为探究残膜量及残膜分布对土壤水分蒸发的影响效应,采用室内一维土柱试验,设计8种(0、39.6、79.2、158.4、264、396、792、1 320 kg/hm²)残膜量处理在土壤中平均和逐层递减2种残膜分布特征,对不同处理累计蒸发量进行监测,分析残膜量及其分布,并对蒸发过程的影响并进行模型拟合。结果表明:各处理单位时间内土壤累积蒸发量整体随残膜量的增加而减小,当残膜量高于79.2 kg/hm²时,土壤累积蒸发量较无残膜处理显著减小(P<0.05)。蒸发前期残膜逐层递减分布的累积蒸发量大于平均分布,蒸发中后期残膜逐层递减分布的累积蒸发量小于平均分布。综合考虑,残膜量少于79.2 kg/hm²在土壤中平均分布尚不显著影响土壤水分蒸发的极限值。本文结果可为残膜面源污染土壤水分运动规律研究提供理论参考。

为了解不同盐度土壤棉花出苗特点和土壤水盐时空分布特征,获得盐碱地棉花出苗适宜含盐量区间,本研究通过测坑小区试验,配置1.0 mS/cm(A1)、3.0 mS/cm(A2)、5.0 mS/cm(A3)3个不同土壤盐分,并以0.5 mS/cm做对照组(CK),测定土壤含水率、含盐量及棉花出苗率,结合Hydrus模拟不同周期内土壤含水率、含盐量的变化情况。结果表明:最优棉花出苗率为96.5%。A3处理土壤水盐变化显著高于A1处理(P＜0.05),具体表现为0～40 cm随土层深度增加,土壤含水率呈递增趋势,其中30～40 cm含水率最高,为23.5%,40～100 cm随土层深度增加,土壤含水率呈递减趋势。土壤含盐量受土壤水分的影响,电导率值随土层深度先增加后减小,其中40～60 cm电导率值最高,为5.99 mS/cm。利用Hydrus模拟垂向水盐运移,土壤含水率的RMSE为0.672 4,R²为0.913;土壤含盐量的RMSE为0.642 4,R²为0.861;模拟效果较好,模拟值与实测值相吻合。棉花出苗优劣受含盐量的影响较大,适宜的棉花出苗土壤电导率值为0～1.267 mS/cm,这可为干旱区盐碱地棉花种植提供科学依据。

为了探索覆膜滴灌条件下犁底层深度对土壤水热运移影响的机理,本文采用土柱试验与模拟相结合的方法,修订了HYDRUS土壤水热运移模型主要参数,对不同犁底层深度(0 cm(CK)、20 cm(PB20)、30 cm(PB30)、40 cm(PB40)、50 cm(PB50))下土壤水热运移规律进行研究。结果表明:模型能够较好模拟不同犁底层深度下土壤水分和温度的分布以及随时间变化的趋势;犁底层可以阻碍水分运移,减缓水分向下的入渗速度,心土层各土层的含水率比耕作层各土层的含水率高,土壤表层的含水率随犁底层深度的增大而增大;PB处理的土壤表层温度比CK处理高2 ℃左右,随着犁底层位置的加深,耕作层下部土壤温度明显增加。研究结果可为新疆地区作物高产稳产、农业生产可持续发展提供参考。

冬灌是淋洗盐分的有效手段,但对水盐分布的长期影响尚不清楚。为探究冬灌对长期膜下滴灌棉田水盐的时空影响,于2010、2014、2018年对2008—2019年长期膜下滴灌12a的不同土质农田进行灌水定额为2 800 m³/km²的冬灌,对研究区连续监测,分析了非生育期盐分、春播前水分、冬灌时土壤脱盐率、棉花成活率以及产量的变化规律。未冬灌前盐分逐年降低,2010年第1次冬灌后盐分大幅下降且脱盐率＞59.07%,成活率和产量分别≥60.3%和4 501.3 kg/hm²,之后盐分随耕作年限逐年上升;2014年第2次冬灌后脱盐率＞56.66%,成活率和产量分别≥70.2%和4 876.3 kg/hm²,随后盐分又逐年累积;2018年第3次冬灌后脱盐率＞63.11%,棉花成活率和产量分别≥80%和5 460.7 kg/hm²。观测结果表明:长期使用膜下滴灌技术不会导致积盐;冬灌灌水显著影响了次年土壤水盐分布;不同土壤盐分30～60 cm＞60～100 cm＞0～30 cm;冬灌时壤质黏土、壤土、砂质壤土盐分最多分别下降4.82 g/kg、5.47 g/kg、9.37 g/kg;2018年第3次冬灌后成活率和产量最高分别可达94%和7 100.2 kg/hm²。本研究结果表明:不同土壤应有适宜的控盐年限和水量策略,砂质壤土应减少灌溉水量和缩短淋洗间隔,壤质黏土应加大水量和增加淋洗间隔。

针对西北寒旱地区混凝土结构盐冻作用下耐久性减少的问题,本文研究选用力学性能良好并且绿色生态自然环保的玄武岩纤维组织,作为混凝土加强物质材料,应用室内快速冻融试验,模拟仿真实际现场环境,分析不同纤维组织掺量的混凝土性质损失、动弹性模量与抗压作用强度的改变,并与普通混凝土进行对照,建立相对动弹性模量与力学标准有关联的衰减作用标准模型,再使用测试试验数据信息对其进行模拟论证。结果表明:盐冻对混凝土的损害作用程度远高于清水的;玄武岩纤维组织的掺入能够高效缓和混凝土质量损失与相对动弹性模量的降低速度和削弱因外界侵蚀对抗压强度等带来的影响,掺量控制在0.15%时达到最优,并且掺入适量的纤维可以延缓初始裂缝的出现时间,抑制混凝土内部裂缝和孔隙数量的增长,比普通混凝土有更好的抗冻耐久性;通过试验数据进行拟合后发现二次多项式拟合的R²精度值较高,说明可以将混凝土的冻融损伤程度更精确的表达出来。

特色小镇作为推进城镇化的有效途径之一,在得到迅猛发展的同时也不免出现乱象。为明确PPP模式下特色小镇的发展优化方向,本文对第一轮全国特色小镇和各地区淘汰整改的部分“问题小镇”实践经验及《特色小镇评定规范》等进行分析,选取特色小镇健康发展的共性要素作为评价指标,基于层次分析-灰色关联法(AHP-GRA)构建特色小镇发展系统方案的综合评价模型,再以我国西北地区“T”苹果小镇为例,通过该评价模型确定需要重点优化的指标,针对性提出涵盖战略产业体系、小镇规划体系、市场化建管运营体系的特色小镇发展系统方案,从而解决小镇发展动力机制、功能和形态建设、小镇运营和效能三方面问题,实现其健康可持续发展。

为分析热－力耦合作用下隧洞围岩的塑性区及应力分布的规律，本文基于弹塑性理论及统一强度理论，推导 出热－力耦合作用下针对不同强度理论的圆形隧洞围岩塑性残余区、塑性软化区边界线方程和应力表达式，并由算 例分析得到中间主应力系数和温度场对隧洞围岩应力分布、塑性区半径的影响。研究结果表明: 中间主应力系数 对隧洞围岩应力分布有显著影响，随着中间主应力系数的增大，围岩塑性残余区、塑性软化区半径逐渐减小; 温度 场使得围岩峰值切向应力降低，塑性残余区、塑性软化区半径有所增长。本文研究结果可以为热－力耦合作用下围 岩应力分析及塑性区范围的预测提供理论参考。

目前对高频振动沉桩周边土体中超孔隙水压力变化的研究尚不全面，本文研究采用室内小结构模型试验和 数值模拟分析钢管桩高频振动贯入过程中桩周土体超孔隙水压力的变化规律。研究结果表明: 在测试频率范围 内，桩周土体超孔隙水压力随沉桩频率的增大逐渐减小，并随距桩管壁径向距离的增大也逐渐减小; 在振动沉桩过 程中，桩端首先产生超孔隙水压力且逐渐增大，随沉桩过程的不断进行，桩侧也开始产生超孔隙水压力，且在钢管 桩桩端和管内产生较高的超孔隙水压力变化。因此，在钢管桩振动沉桩施工过程中，对于振动沉桩附近有管道等 地下设施的工况，适当提高沉桩频率能有效避免对既有设施的不必要损害。

在输配水管网系统中，管材磨损是影响管网系统安全稳定的主要因素之一，开展相关研究对提高输配水管网 系统稳定性和安全性等具有重要意义。目前，超高分子量聚乙烯( UHMWPE) 材料在输水工程中的应用研究主要 集中在其抗压强度及安装施工等方面，而对该材料用于管网管道以及闸门、减压阀等高负载部件的摩擦磨损情况 研究较少。本文试验研究了淡水/咸水环境下 UHMWPE 材料的摩擦学特性，分析了负载和速度等摩擦变量对 UHMWPE材料摩擦系数和磨损率的影响，结果表明: 在较低负载或低速时，UHMWPE 材料在淡水环境下表现出最 佳摩擦特性，而在高负载或高速时，UHMWPE 材料在咸水环境下耐磨性突出。因此，在输水管网中 UHMWPE 可作 为淡水环境中负载较低的管道材料，在咸水环境中 UHMWPE 更适宜作为高负载的闸门和减压阀等部件材料。

为研究竖井排水工程对极端干旱区新开垦盐碱地水盐运移的影响，本文在新疆和田地区墨玉县新开垦枣树 种植灌区布设 2 口井深 30 m、直径 250 mm、间距 500 m 的竖井进行田间试验，测定不同距井距离下各土层深度土 壤含盐量，以两年田间实测资料为依据分析滴灌条件下竖井排盐效果。结果表明: 在距离竖井 0 ～ 250 m 的土层深 度 0 ～ 100 cm 内，果实成熟期相比于萌芽期在 2016 年、2017 年土壤总盐分别减少 52. 11%、56. 58%，两年累计减少 59. 34%，萌芽期、果实成熟期分别减少 9. 34%、14. 42%; 2016 年、2017 年在距离竖井 100 m 范围内平均脱盐率分别 为 66. 41%、70. 09%，1m 土体脱盐率分别为 51. 28%、56. 06%; 生育期间在距离竖井 0 ～ 100 m、土层深度 0 ～ 100 cm 内高效均匀脱盐，非生育期间在距井 0 ～ 100 m 范围内土壤表层 0 ～ 20 cm 内返盐显著，而 2017 年萌芽期比 2016 年 萌芽期在距井 0 ～ 100 m 范围内土层 0 ～ 100 cm 脱盐率为 15. 77%，竖井工程明显降低年际间返盐程度并导致年内 间土壤全剖面显著脱盐，试验期间竖井脱盐效果随运行时间增加有所增强，但基本保持稳定。因此，竖井排水降盐 效果最优的范围在距井 100m 内，竖井对新疆新开垦林果种植灌区的盐碱化程度有明显改良作用。

为考察饱和重塑黏性土应力应变率的相关响应，本文基于主次固结耦合思想设计了单轴恒定应变率固结试 验，以取自西安北郊重塑饱和后的土样为研究对象，在 0. 9 ～ 55. 4% / h 的加载速率范围内开展试验研究，依据试验 曲线的特征定义了表观固结阻力，并分析其应变率效应。试验结果表明: 当轴向应力小于表观固结阻力时，无明显 的应变率效应，反之，应变率效应表现明显; 试验土样在竖向应变率增大 62 倍时，其表观固结阻力平均增大 60. 2%。根据表观固结阻力体现的应变率效应，借助其为中间变量建立时间隐式率相关的经验本构模型，该模型 参数简单，代表的物理意义明确，对研究饱和重塑黏性土的应变率效应具有较好的理论参考价值。

准确掌握高纬高寒地区冻土路基地温特征规律是提高公路使用寿命的关键。本文以实际工程为依托，选取 代表性路基试验断面，对其工后一年内的地温环境进行试验观测，发现岛状冻土路基年周期性地温变化具有明显 的“冻结－恢复－融化”阶段性特点，路基各土层的升、降温拐点及地温变化范围均存在着较大差异; 试验结果的对 比分析表明: 路基各土层对大气温度的热敏感程度随冻土上限覆土厚度的增加而逐渐减弱，当冻土上限覆土厚度 ≤7 m 时，含冰量对填土层地温环境的影响弱于覆土厚度; 当冻土上限埋深超过 5 m 时，在退融状态下冻土上限处 地温随含冰量的增加而降低，在冻结状态下则与之相反。

纵向变形( LDP) 曲线是收敛约束法的重要组成部分，目前对 LDP 曲线研究主要集中于隧道开挖过程中各因 素对 LDP 曲线的影响，较少探讨竖井开挖过程中围岩 LDP 曲线，因此，本文以杭绍台高速公路某隧道反井法施工 竖井工程，采用有限元软件建立三维竖井开挖模型，考虑开挖面深度变化及围岩级别等因素，提出量化竖井正向扩 挖过程的 LDP 曲线的函数表达式，并与隧道传统 LDP 曲线进行了对比分析。结果表明: 竖井正向扩挖过程中，开 挖面空间效应范围约为 6 倍开挖半径; 开挖面深度及围岩亚类分级对 LDP 曲线影响较小，基本分级下，围岩越好， 竖井开挖面下方曲线越陡峭，开挖面处位移突变越明显，开挖面上方曲线较平缓; 竖井 LDP 曲线与隧道相比存在显 著差异，表明开展反井施工下竖井 LDP 曲线的研究具有重要意义。LDP 曲线的获得能为确定支护架设前井壁径向 位移提供指导，并为本工程准确运用收敛约束法进行竖井支护设计及稳定性分析提供理论基础。

库水位下降边坡稳定问题是三峡库区滑坡面临的主要问题之一。以往研究多将边坡土体视为渗流各向同性 材料，或仅考虑其渗流各向异性程度( kr = kx /ky ) ，而未考虑各向异性方向( α) 的影响，且以往的数值模拟研究较少 考虑孔压－应力耦合问题，因此，本文基于滑坡地下水渗透力分布与应力－应变分析相结合的数值分析方法，考虑到 砂土与黏土土质及各向异性程度 kr 及 α 的影响，利用 Geostudio 中 SIGMA/W 与 SLOPE/W 模块对三峡库区蔡坡堆 积体库水位下降的渗流、变形及稳定性进行了数值模拟，结果表明: 各向异性程度 kr 及方向 α 使土体的排渗性能降 低，浸润线滞后高程、最大水平位移增大而最小安全系数降低; 库水位下降对砂土边坡渗流、变形及稳定性的影响 要小于黏土边坡; 对于砂土这种渗透系数较大的土体而言，必须考虑各向异性程度 kr 及各向异性方向 α 的影响，但 是对于渗透系数较小的黏土而言，为简化计算可以仅考虑各向异性程度 kr。

为了利用新疆地区的沙漠砂和粉煤灰制备新型沙漠砂水泥基材料，以缓解普通砂资源供应不足的形势，本文 开展沙漠沙-PVA 纤维水泥基复合材料配合比的试验研究。以抗压强度、劈裂抗拉强度、流动度为评价指标，先通 过单因素试验确定水泥基体中原材料的合理掺量范围，再以抗压强度和劈裂抗拉强度为评价指标，并由正交试验 结果的极差分析得出各因素对评价指标影响的主次顺序和最优组合，最后通过对评价指标的综合分析确定出以下 最优配合: 当沙漠砂掺量为 3、粉煤灰掺量为 2. 5、水胶比为 0. 36、可再分散性乳胶粉掺量为 0. 04、纤维掺量为 2% 时，可制备出轴心抗压强度为 28. 72 MPa、立方体抗压强度为 42. 11 MPa、劈裂抗拉强度为 3. 40 MPa、抗折强度为 11. 61 MPa 的沙漠砂-PVA 纤维增强水泥基材料。本文研究结果表明利用沙漠砂、粉煤灰和 PVA 纤维制备绿色环 保的新型材料是可行的。

目前我国的桥梁技术状况评定方法均存在不稳定问题，为了减少桥梁技术状况评定时主观因素的影响，在原有 规范分类标准的基础上，本文结合病害的严重程度，将最高标度为 5 级的病害进一步细分为 2 类，得到新的桥梁病害 分类，并将其划分为影响桥梁正常使用和承载能力的病害; 基于层次分析法在原有桥梁构件、部件、结构体系层次划 分的基础上，结合二种状态确定出新的层次分析模型及各层次分项的权重，进而计算桥梁技术状况等级(Ⅰ～Ⅴ级) ; 结 合实际工程案例对现行规范法、减轻扣分值法和本文性能状态法的评定结果进行对比，结果表明: 性能状态法计算的 结果与其他 2 种方法接近，介于其他 2 种方法之间，说明本文方法是可行、有效的; 提高承重构件病害等级后，3 种方 法的评分分别降低 0. 35%、0. 28%、3. 20%; 提高一般构件病害等级后，3 种方法的评分分别降低了 10. 58%、7. 18%、 1. 59%，表明本文方法对桥梁主要构件的病害敏感性更高，对一般构件的敏感性较低。

塔里木河流域下游作为沙质荒漠化较严重的地区之一，自 2000 年实施生态输水以来生态环境发生了明显变 化。本文利用研究区 2000 年、2010 年、2018 年 8 月和 9 月 Landsat ETM、Landsat OLI 遥感数据，采用支持向量机方 法对研究区进行土地利用类型分类，基于分类结果和像元二分模型对归一化植被指数( NDVI) 进行植被覆盖度提 取，结合植被覆盖度和沙质荒漠化之间的定量关系获取研究区不同年份的沙质荒漠等级，再综合自然、人文因子， 对研究区沙质荒漠的变化进行评估。结果表明: 2000—2018 年生态输水后，该区重度、中度沙质荒漠面积分别减少 39. 15、72. 26 km2 ，轻度沙质荒漠面积增加 12. 72 km2 ，非沙质荒漠面积没有明显变化，未分类面积( 耕地、水体、建 设用地) 增加 98. 63 km2 ，表明塔里木河流域下游生态环境有效改善。结合气象数据和生态输水数据分析表明: 生 态输水对沙质荒漠化好转具有重要作用，且持续、充足的输水是防止沙质荒漠化恶化的有效手段。本文研究及结 果对塔里木河流域下游生态环境保护具有参考意义。