化学改性土的工程分类研究

在已有研究成果和课题组工作的基础上,确立了化学改性土的分类原则,并将其分为5类:即无机类改性土、有机类改性土、无机有机复合类改性土、化学物理类改性土和污染土;给出了各类土的定义,并对它们的成因、工程性质、机理、用途以及优缺点进行了比较详细的分析.研究表明:5类化学改性土具有各自的工程性质特点和形成机理,并适用于不同的工程用途;其改性效果取决于改性材料的性质、被改性土的性质以及改性工艺等,其中化学-物理类改性土的工程性质最具有优势,而污染土一般不能满足工程的环境和强度要求,需要采取一定的措施后,才能作为工程材料使用.化学改性土在环境岩土工程领域中具有广阔的应用前景.     

区域地下水质量评价及影响因素识别方法研究——以华北平原为例

地下水质量是水岩作用和人类活动双重动力的结果,在认识地下水质量的同时还应知道其影响因素。本文在严格分析地下水质量分类标准和指标值的基础上,提出了衡量地下水质量的单指标综合评价和影响因素识别相结合的方法。该方法不仅能够反映具有明确物理意义的地下水质量类别,还能够划分区域地下水人为污染的可能性。本文以华北平原为案例区,选择具有代表性的6063个地下水井,检测了49项无机和有机指标。分析认为华北平原地下水质量受地质环境和水文地质条件控制,一般化学指标对地下水质量影响程度最高,原生指标中锰、总硬度、溶解性总固体、碘化物对超Ⅲ类水单指标贡献率超过50%,污染指标中亚硝酸盐贡献率达20%,重金属和有机指标对区域地下水质量影响很小。     

近33ka以来辽河口沉积环境演变与生物硅记录

沉积物岩心记录着沉积环境的演变过程,其中生物硅(BSi)记录能反映硅质生物的生产力时间和空间变化,2012年5月在下辽河平原西南缘得到了ZK2钻孔柱状样,通过对其沉积物原位密度、生物硅、碳埋藏、粒度、AMS~(14)C和OSL测年、有孔虫鉴定、孢粉鉴定,将ZK2孔的沉积环境主要划分为上三角洲平原相沉积、海洋主导的沉积、湖相沉积、河道沉积4个沉积单元,其相应的生物硅(BSiO_2)浓度分布依次为(2.85±0.23)%、(1.55±0.10)%、(1.96±0.10)%、(0.92±0.05)%,并且生物硅的波动与颗粒有机碳浓度的波动同步。特别是在17~25 cal ka BP冰期形成的湖沼沉积出现较大的颗粒无机碳(PIC)浓度的波动,推测与当时干冷气候条件下CaCO_3过饱和从湖水中沉淀析出有关。钻孔沉积物生物硅浓度记录对格陵兰冰芯~(18)O同位素值的响应存在大约300 a的滞后现象。     

河北白洋淀老河头剖面25.5ka BP以来气候环境变化的沉积记录

基于河北省白洋淀地区老河头剖面沉积物的粒度组成与磁化率特征,结合6个AMS14C测年结果,重建了该地区25.5 cal ka BP以来的气候环境变化历史。结果显示,25.5 cal ka BP以来可以划分为7个较大的气候阶段:25.5~20.9cal ka BP(610~515 cm),沉积环境以微弱的流水沉积和风力沉积为主;20.9~10.7 cal ka BP(515~388 cm),该区河流作用减弱,风力堆积加强;10.7~8.6 cal ka BP(388~335 cm),该区降水增加,白洋淀湖泊面积扩大,水位升高;8.6~7.2 cal ka BP(335~299 cm),风力作用加强,以风力堆积为主;7.2~3.2 cal ka BP(299~200 cm),沉积环境以稳定的湖相沉积为主,后期流水作用增强;3.2~1.3 cal ka BP(200~110 cm),该区流水作用显著,有泛滥性的洪水在此期间出现;1.3 cal ka BP至今(110~0 cm)降水减少,但流水作用仍然明显。     

山西省地质灾害防灾减灾战略思考

本文通过对山西省地质灾害调查、核查资料的全面统计分析,总结了山西省地质灾害的灾情历史及险情现状;通过对山西省地质灾害防治工作的分析研究,总结了山西省地质灾害防治工作取得的经验、面临的严峻形势和存在的问题,提出了地质灾害的防灾减灾对策。     

STW型生态土壤稳定剂改良工程粘性土胀缩性试验研究

针对STW型生态土壤稳定剂改良粘性土的胀缩性进行了试验研究。实验结果表明:STW型土壤稳定剂可以有效地改良粘性土的胀缩性;土颗粒粒径的大小、稳定剂的掺量对改良粘性土的胀缩性均有不同程度的影响;在平均粒径为0.75mm时,改良土和素土的无荷膨胀率均达到最低值;改良土的胀缩性随着稳定剂掺量的增大而减小。     

采深和松散层厚度对开采沉陷地表移动变形影响的数值模拟研究

文章以山西霍州辛置煤矿2204工作面为试验研究基地,采用岩石破裂软件RFPA2D模拟开采沉陷过程,研究煤层采动后地表移动及变形的规律;系统地分析了采深采厚比对地表移动及变形的影响。     

基于聚氨酯复合基材的岩质边坡客土生态修复试验研究

为解决目前岩质边坡客土喷播生态修复中存在的客土基材滑落、坡面表层土流失严重和植被生长差等问题,采用聚氨酯有机高分子材料与土体结合组成聚氨酯复合基材,用于边坡生态修复。通过室内试验对其强度、抗冲刷性以及影响植被生长情况进行研究,并在典型岩质边坡上进行现场试验,对聚氨酯复合基材的有效性进行验证。研究结果表明:聚氨酯有机高分子对于复合基材的强度和抗冲刷性具有显著的提升作用,随着聚氨酯有机高分子浓度增加,聚氨酯复合基材的强度增加,抗冲刷能力提高。与未添加的试样进行对比,浓度为1%聚氨酯复合基材的强度为113.63 kPa,提高幅度约为95.45%;20%浓度试样的峰值冲刷量为28.8 g,降低幅度约为71.2%。聚氨酯有机高分子可以有效促进植被种子的发芽与生长。当聚氨酯有机高分子浓度由0%提高到10%时,种子的发芽率由12%提升到68%。但当聚氨酯有机高分子浓度过大时,会对植被的发芽和生长发生抑制作用。研究结果可为岩质边坡的生态防护提供一定的参考与借鉴。     

纤维加筋土中单根纤维的拉拔试验及临界加筋长度的确定

纤维加筋土物理力学性质主要受纤维与土界面之间作用力大小的控制,了解界面的微观力学行为对研究纤维加筋土的机制及工程应用具有重要意义。首先,利用自行设计的纤维拉拔试验装置,对不同含水率和不同干密度的土样进行了单根纤维的拉拔试验,测试并计算了单根纤维与土接触面之间的剪切强度和残余剪切强度,分析了含水率和干密度大小对它的影响。结果表明,设计的试验装置和试验方法能较好地进行单根纤维的拉拔试验,具有较高的准确性和精度。获得了纤维加筋土中界面剪切强度和残余强度与土样含水率和干密度之间的定量关系;分析拉力-位移曲线表明,加筋土中纤维的拉拔特性取决于筋土界面的力学行为,曲线的形状受含水率和干密度的影响不明显。最后,利用测得的筋土界面强度导出了纤维加筋的临界长度。     

基于连续小波变换的时变结构瞬时模态参数识别

为体现时变结构动力特性,定义随机冲击荷载作为时变结构输入激励,提出了基于连续小波变换的时变结构瞬时模态参数识别方法。在短时时变假定条件下,建立基于模局部极大值的连续小波变换时变参数识别原理,利用结构的输出响应进行瞬时模态参数识别,采用三自由度的时变结构体系进行数值模拟,该方法能够准确识别时变结构的瞬时模态参数值。通过设计具有质量参数可变的两层钢框架模型进行测试,验证了方法的有效性与可行性。