土体一维冻结问题温度场半解析解

针对土体的一维冻结过程,采用考虑土体冻结状态下未冻水存在的等效热容模型,建立了其温度场计算的半解析方法, 并与相关文献中的数值解进行了对比,验证了方法的正确性。对等效热容模型与显热容模型进行了对比, 计算结果表明：在瞬态阶段,显热容模型计算的冻结锋面推进速度较等效热容模型慢;而在接近稳态阶段,显热容模型计算的冻土区厚度较等效热容模型厚。在冻结诱导水流较弱的情形下,土体冻结状态下的持水特性越好,采用显热容模型进行温度场计算产生的误差越显著,并且其计算结果应用于人工冻结设计是偏于不安全的     

软弱夹层的极限荷载分析

岩土体中的软弱夹层是一种广泛存在的地质体,由于其力学性质较差,容易给工程建设带来安全隐患,对其稳定性的研究逐步引起重视。根据塑性极限平衡分析方法,针对软弱夹层的承载稳定问题,将软弱夹层上下土层当作准刚性层,基于修正Prandtl挤压理论解答对软弱夹层的极限荷载进行了计算。分析过程中认为,准刚性层间的软弱夹层在极限状态下发生塑性挤出破坏,考虑到Prandtl挤压理论的剪应力解答在x方向上的不足,结合不同的边界应力条件,对软弱夹层中的应力分量和夹层表面的极限荷载进行了重新求解。推导的极限荷载实用计算式能综合考虑软弱夹层面的摩擦条件、土层自重及夹层周围的受力状态等因素,并与其他理论计算式的结果进行了对比分析。计算结果分析表明,不考虑土重时,该方法计算的夹层极限荷载随厚度变化规律与Prandtl方法基本一致;考虑土重影响时,该方法计算结果与规范法相似,但在夹层较厚时能更明确地反映宽度对极限荷载的影响。此外,夹层上下边界的摩擦条件对极限荷载的影响程度随夹层宽厚比的不同而变化,对于一定厚度的夹层存在几乎不受摩擦条件影响的临界宽度。其研究结果可为软弱夹层的承载稳定分析提供参考。     

斜孔掏土应力解除法治理煤矿生根井塔偏斜研究

为验证斜孔掏土应力解除法治理华东某双向偏斜生根井塔的适应性和有效性,综合理论分析、数值模拟和现场实测研究了斜孔掏土孔周塑性区发展、纠偏机制及掏土各因子对纠偏效果的影响规律。结果表明,开孔后孔周塑性区半径与孔径和孔周应力成正比,且随钻孔深度增加而增大。掏土纠偏的内在机制在于钻孔能有效解除孔周一定范围内的应力,使孔周土体不断向孔内坍塌,进而减小开孔侧井筒的外荷载,与对侧产生应力差值,促使井塔回纠。通过正交试验设计极差分析得出钻孔孔排宽度为影响掏土纠偏的最主要因子,其次为钻孔深度、孔径和孔距井筒中心线距离,且斜孔纠偏效果优于竖直孔。最后,基于模拟获得的最优纠偏参数组合设计了现场纠偏方案,并对井塔偏斜和井筒受力进行施工监测得出,斜孔掏土应力解除法有效逆止了生根井塔的偏斜发展,目前井塔偏斜和井壁受力均处于安全可控状态。     

扬子板块西缘泸定桥头基性杂岩体的地球化学特征和成因

扬子板块西缘的四川泸定桥头基性杂岩体主要由辉长岩组成。辉长岩中锆石的结晶年龄为 85 3± 4 2Ma ,表明它形成于新元古代早期。该岩体的主量元素显示钙碱性分异趋势 ;微量元素呈现典型的岛弧环境地球化学特征 ,即相对富集大离子不相容元素 (Sr ,Rb ,Ba) ,亏损高场强元素 (Nb ,Ta ,P ,Ti)和LREE轻微富集 ((La/Yb) N=2 .0 7～ 6 .77) ,配分型式略呈右倾型 ;εNd,ISr和δ18O值分别为 2 .5～ 3.1,0 .70 2 6 2～ 0 .70 5 12和 1.94‰～ 6 .32‰ ;在微量元素构造环境判别图上 ,它们都投影于岛弧拉斑玄武岩区域内。上述特征表明 ,泸定桥头杂岩体可能是在一个相对原始的岛弧环境中形成的 ,岩浆源区已受到俯冲组分影响而产生不同程度富集。     

采控冷量维护冻土路基稳定的模拟试验研究

The stability of railway subgrade in permafrost regions is crucial to the safety of railway operation. In this paper, we first analyze the main factors influencing the stability of frozen subgrade. Then,we build an experimental equipment in which regulation-tubes are arranged axially in subgrade and arranged slantways at the foot of slopes, and make the model experiments on maintaining the stability of frozen subgrade by collecting- controlling cold energy. The experiments include two groups. One is maintaining the stability by collecting-controlling natural cold energy in winter, and another is maintaining the stability by collecting-controliing natural cold energy in winter and artificial cold energy in summer. Finally, we obtain the behavior of temperature fields in the subgrade during the experiments,which establishes basis for further study on the subgrade stability and on the feasibility of rushing to deal with freezing damage of frozen subgrade.     

倾斜布管采控天然冷量的青藏铁路路基温度场演变规律

Aiming at the stabilization of Qinghai-Tibetan Railway embankment during its construction and run, the method using tilt pipes to keep the permafrost embankment stabilization is put forward in the paper. By gathering natural cold energy in the winter and release it in the summer the tilt pipes can keep the permafrost embankment stabilizing. The temperature fields of the embankment and the stratums below are studied according to the condition of pipes diameter 250mm, length 7. 0m and tilt angle 30°,45°, 60° until the railway working for 20 years. It is shown that the embankment field using tilt pipes will eliminate the thawing core and come into subzero temperature phase ahead of 9 years compared with the original model. Different tilt angles have different efforts on the embankment and stratums, synthesis analysis of thermal income and expenses of the embankment and stratums should be carried out     

西藏泽当蛇绿岩壳层火山熔岩的岩石地球化学及成因

泽当蛇绿岩位于雅鲁藏布江蛇绿岩带东段 ,对其壳层火山熔岩的研究表明 ,该熔岩属亚碱性玄武岩 ,岩石化学上表现为低Si、Mg ,高Al、Na的特征 ;稀土分布型式表现为LREE微富集 ,HREE平缓 ,不具有Eu负异常 ;Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素较为富集 ,反映出泽当蛇绿岩的形成并未受到俯冲作用的影响。通过对其构造环境的判别 ,得出泽当蛇绿岩形成于边缘洋盆环境 ,由于印度板块向北推进 ,使边缘海盆俯冲消亡 ,而蛇绿岩被构造侵位到如今的位置上。     

东疆哈密小堡二重热变质岩及其矿物共生分析和pTt轨迹

摘要：哈密小堡变质地体是石碳系含碳砂泥质岩，先后在315Ma~259Na经闪长岩和花岗岩体侵入导致的二重热变质作用产物，其中含红柱石铁铝榴石十字石黑云母绿泥石五种变斑晶角岩的变斑晶带状成分和结构记录了二重热变质作用特征。估算的两期热变质峰期温度压力分别为530．58oC，0．29GPa和566．06℃。0．40GPa。并获得一反时针pTt轨迹。这些特征暗示了该区岩浆作用和热变质作用与板底垫托(underplatng)和碰撞造山带因陆一陆碰撞、地壳增厚诱发的深部地壳的深熔作用有关．     

赣东北高压变质带中硬玉质岩石及其形成条件和保存条件

位于并受制于扬子古陆和华夏古陆之间的赣东北蛇绿岩-深断裂-高压变质岩在时间、空间和成因演化上密切相关.高压变质岩中尤以硬玉石英钠长片岩、硬柱石硬玉钠长片岩、硬玉钠长片岩和蓝闪片岩最为重要.硬玉质岩石中的硬玉接近纯硬玉(Jd95-99).硬玉因与石英反应形成钠长石并被钠长石包围与石英隔开,以准稳定态得以保存下来,而被钠长石包围的硬柱石则保留由黝帘石 钙长石组成的假象.与硬玉伴生的矿物有硬柱石、蓝闪石、钠长石、石英、黝帘石、钙长石、钠云母、沸石.根据结构可分为4个大的矿物组合世代:(1)Pl-Am-Q,(2)Jd-Lw-Gl-Q,(3)Zo-An-Ah-Q,(4)Ab-Zeo-(-Ser-Ur).它们相应的年代跨度、温压条件分别是:1.0～0.93Ga,250℃,(2～3)×108 Pa;0.93～0.79Ga,300～350℃,(5～12)×10~8Pa;0.79～0.223 Ga,350～400～120℃.(1～5～3)×10~8Pa,在0.223Ga以后<120～50℃,<3×10~8Pa.可得一先近等温增压至45km,再近原径等温降压至5km,后近等压降温的顺时针P-T-t轨迹.     

藏南罗布莎蛇绿岩壳层熔岩地球化学特征及成因

罗布莎蛇绿岩是雅鲁藏布江蛇绿岩带东段出露较好,也是研究程度较高的蛇绿岩片之一,对其壳层熔岩研究表明,该熔岩属于亚碱性玄武岩与安山岩/玄武岩之间的过渡类型,富集Rb、K、Ba等大离子亲石元素,高场强元素具有轻微左倾正斜率分布特征,并亏损Nb、Ta,反映出该蛇绿岩受到了俯冲作用的影响,稀土元素显示LREE亏损、HREE平缓的球粒陨石标准化分布模式,体现了该蛇绿岩N-MORB的地球化学特征,结合第一过渡系元素地球化学特征,通过对其构造环境的判别,提出罗布莎蛇绿岩属于岛弧型蛇绿岩范畴,其构造环境应为俯冲带之上(SSZ)的弧间盆地。