黄土土性参数的统计分析

讨论了土性参数不确定性的主要来源, 并对黄土高原典型地段黄土土性参数进行了详细地统计分析, 结果表明黄土土性参数的均值、标准差和变异系数具有明显的区域性特点, 土性参数的统计必须针对具体的工程进行。黄土的物理力学指标的分布多服从正态分布, 在边坡可靠度计算中各指标均可用正态分布近似。     

Chemical weathering processes in the Chinese Loess Plateau

Covered by erodible loess and affected by significant seasonal climate variations,chemical weathering in the Chinese Loess Plateau(abbreviated as CLP)has important effects on the hydrochemistry of the Yellow River and the global carbon cycle.However,chemical weathering processes in the CLP are still unclear.Based on 296 river water samples in the CLP in the different seasons,hydrochemistry,weathering pro-cesses,and their controlling factors were revealed.River waters in the CLP exhibited slightly alkalinity(pH=8.4±0.5)with much high total dissolved solids(TDS)values(691±813 mg/L).The water types of river water in the CLP were primarily SO42--Cl--Na+,HCO3--Ca2+-Mg2+,and SO42--Cl--Ca2+-Mg2+.According to the forward model,evaporite dissolution has the largest contri-bution(55.1％±0.2％)to riverine solutes in the CLP,then followed by carbonate weathering(35.6％±0.2％)and silicate weathering(6.5％±0.1％).For spatio-temporal variations,the contribution of evaporite disso-lution in the CLP decreased from northwest to southeast with higher proportion in the dry season,car-bonate weathering increased from northwest to southeast with a higher proportion in the wet season,and silicate weathering showed minor spatio-temporal variations.Ca2+and Mg2+were affected by car-bonate precipitation and/or incongruent calcite dissolution,and about 50％of samples exhibited cation exchange reactions.The physical erosion rate in the CLP,which was 372±293 t km-2·yr-1,varied greatly and was greater than those of other worldwide rivers.Chemical weathering rates in the CLP showed an increasing trend southward.During the wet season,high runoff led to the release of evaporite and car-bonate from loess,while the interfacial reaction kinetic limited the increase of the silicate weathering rates.The CO2 consumption budget by carbonate weathering(6.1×1010 mol/yr)and silicate weathering(1.6 ×1010 mol/yr)in the CLP accounted for 0.29％and 0.08％of the global carbon cycle,respectively.Meanwhile,the weathering proportion by sulfuric acids was relatively high with a CO2 release flux of 6.5 × 109 mol/yr.By compiling the data,we propose that the interfacial reaction kinetic and runoff con-trol CO2 consumption rate by silicate and carbonate weathering,respectively.These results contribute to the understanding of modern weathering processes of loess in the CLP,thus helping to deduce the envi-ronmental and climatic evolution of the basin.     

生物炭对土壤理化性质影响的研究进展简

Biochar is an organic material with high carbon content, most aromatic structure and great stability resulting from high temperature thermal conversion (usually < 700 ℃) of organic materials under the completely or in part anoxic condition. Due to its stable chemical properties, biochar has received widely attention as a strategy to reduce greenhouse gas emissions. In addition, biochar shows great potential in soil improvement and environmental pollution remediation, and provides a comprehensive solution for the global climate change, food crisis and ecological pollution remediation. Biochar is a carbon rich material, in association with porous characteristics and high surface area which are favorable to accumulating soil moisture, to increasing the porosity, to reducing density and bulk density, and to promoting the formation of soil aggregation. All the above soil physical improvement can provide a good environment for the growth of plants. Furthermore, biochar is an ideal acidic soil amendment which can improve the pH of acidic soil. It contains nutrient element which can be directly released into soil, and its surface charge and functional groups are conducive to soil nutrient retention, such as the reduced leaching of NH⁺₄ and NO^-₃, PO^3-₄, therefore improve the efficiency of nutrient elements. However, the effect of biochar amendments highly influenced by raw materials and pyrolysis conditions is of inconsistent and sometimes even contrast results can be concluded. In this paper, we summarize the current status and knowledge gaps about the effect of biochar amendments on soil physical and chemical properties and some suggestions are also strengthened. Finally, some possible negative impacts of biochar application and research suggestions are discussed in order to better use of biochar in agriculture.     

振冲法加固黄土状土地基的尝试

本文以齐鲁石化公司胜利炼油厂黄土状土地基加固为工程背景,采用现场测试方法对振冲碎石桩加固处理黄土状土地基方法进行了验证。检测发现振冲后桩间土的强度不会高于夯后(振冲处理前)土层的强度。因此认为:特定条件下振冲法能提高黄土状土地基承载力,且通过控制振冲器制桩工作电流达到造成不同桩径使地基强度更均匀的目。但75千瓦的大型振冲器仅能将地基承载力提高50%,在特定条件下以及没有更好的选择时可用于加固黄土状土地基。     

某既有建筑物改造工程地基加固质量的综合检测

随着既有建筑物的增层改造工程的发展和技术的日益成熟 ,为了提高原有建筑物地基土强度和变形能力 ,对其基础加固处理也愈加频繁。如何准确有效地评价其地基加固质量及其空间变化的均匀性是关系此类工程安全可靠的重要保证。本文以某一工程为例 ,讨论既有建筑物增层改造工程的地基加固质量的检测和综合评价方法。该建筑物建于 5 0年代 ,原设计为 5层 ,现增层为 6层 ,采用高压注浆方法进行地基加固处理.     

高速公路拼接段地基处理设计分析方法与工程实践

针对新、老高速公路拼接段的两种拼接型式直接拼接和分离拼接 ,对新建路基实施拼接后 ,以超载形式引起已建高速公路产生的附加沉降的不良影响进行研究 ,选择了造价低、施工方便的沉降隔离墙方案。应用土体固结非线性有限元法 ,对锡澄与沪宁高速公路拼接段中的隔离墙在工程中所起的作用进行数值模拟 ,计算分析表明 ,隔离墙的存在可有效地减少锡澄高速公路拼接后对沪宁高速公路主线中心的附加沉降量。     

黄土梁峁区高填方地基变形规律研究

随着城镇化步伐加快,陕北黄土高原梁峁区三四线城市出现越来越多的高填方工程,陕北大孔隙黄土与特殊地形地貌共同作用下引起建筑物地基发生严重不均匀沉降,导致上部结构开裂甚至失稳垮塌,危及人身与财产安全。为了全面分析梁峁区高填方地基变形规律,课题组在陕北黄土高原某梁峁区填方场地选取了西北地区最大的试验场(直径超过90m),通过原位监测对高填方地基地应力、含水率以及地基沉降进行了研究,分析了黄土填方地基含水率随季节变化规律及其影响深度,并发现黄土高填方地基中存在土拱现象,总结出沉降与填方高度的关系。利用三维数值模拟反演分析推测出高填方地基的最终沉降量,对上部结构作用下地基变形规律进行了预测,为类似黄土地区高填方工程设计及其变形计算提供参考。     

高压旋喷桩与倾斜锚固桩在加固岩溶强烈发育地基中的应用

以中国人民银行怀化分行营业大楼为例,探讨高压旋喷注浆技术和倾斜锚固技术在加固岩溶强烈发育地基中应用的基本工艺,该工程基础原设计为冲击成孔嵌岩灌注桩,因岩基中溶洞发育,在中南部还存在一个深度超过100m的大型溶槽,岩面起伏极大,施工和成桩困难、进度极慢,造价较高,针对上述实际情况,为减小施工难度,加快施工进度,降低造价,改用高压旋喷桩加固土体地基及倾斜锚固桩处理大型溶槽,并取得了良好的效果.     

美国比格内尔山黄土的地球化学特征及其古气候意义

黄土是美国内布拉斯加州地表分布范围最广的沉积物之一,其中末次冰期形成的皮奥瑞亚黄土（Peoria loess,PL） 质量累积速率（Mass Accumulation Rate, MAR） 在比格内尔山（Bignell Hill,BH） 达到世界最高。探究此地区黄土快速沉积 的原因一直是北美中部大平原黄土研究的热点。本文通过对内布拉斯加州中部BH 样品的Nd、Sr 同位素、主微量和稀土元 素的分析,发现内布拉斯加黄土的化学成分相对均一,与上部大陆地壳（UCC） 和中国洛川黄土相比,Fe、Mg 值较低, K、Na 含量相对较高。BH 黄土的化学风化指数（CIA） 值平均为65.7,小于洛川黄土,显示出较弱的化学风化强度。Sr-Nd 同位素结果显示,除了普遍认为的怀特组沉积为黄土的主要源区外,还存在另一个87Sr/86Sr 比值更高, εNd更负的源区,推测 这个源区为北美劳伦冰盖冰川沉积,其对黄土的贡献达30%~45%。BH 黄土剖面的CIA、Na/K 和碳酸盐含量变化表明,在PL 形成时期（约25~18 ka）,化学风化较弱,气候干冷,有助于风尘产生与堆积。     

黄土结合水含量及其与物理指标的关系研究

采用等温吸附法测定了甘肃正宁不同埋深的黄土吸附结合水的含量。探讨了结合水对物理指标的影响。结果表明,黄土吸附结合水的含水率主要集中在5%～7%。吸附结合水与黄土粒度分析结果对比发现,细粒含量越高,吸附结合水也越高,胶粒含量对结合水的影响最为明显。吸附结合水量越高的土样,其液限和塑性指数也越高,说明细粒土吸附能力强,水膜厚,塑性强。黄土天然含水率随着结合水含量的增加而增加,说明结合水量高的土样天然持水性较强。此外,黄土的结合水量对比重测定也有一定的影响,比重瓶法在水与煤油溶液中误差最大可达2.7%。黄土自身所含结合水量对比重的测定也有影响,黄土结合水含量越大,排水法测得的黄土比重相对于实际值偏差就越大。     

中国黄土10Be研究进展

８０年代中期，中国和瑞士科技工作者开始联合进行黄土＾１０Ｂｅ研究。建立了黄土＾１０ＢｅＡＭＳ测量的理想流程，发现了＾１０Ｂｅ在黄土地层良好保存性等重要地球化学行为特征，确认了黄土＾１０Ｂｅ研究具有重要意义。对洛川黄土部面０．４－１３８ｍ段６００多个样品进行了＾１０Ｂｅ测定，建立了２．５Ｍａ以来大陆堆积物同位素记录曲线。     

黄土物理性质与湿陷性的关系及其工程意义

以陇东地区黄土为研究对象,探讨了湿陷系数与各种物理指标的内在联系,采用多因素回归分析建立了湿陷系数与含水量、孔隙比、塑性指数(粘粒含量)的分析模型,结果显示湿陷系数与物理指标间具有良好的相关性,采用物理指标计算的湿陷总量与实验测试总量较为接近,计算结果更好的反映湿陷性随取样深度变化的规律,对评价湿陷性黄土地基具有工程实用价值。     

湖泊沉积物Rb/Sr比值在古气候/古环境研究中的应用与展望

Rb和Sr在赋存矿物和表生地球化学行为等方面存在显著差异,因而各种记录体中的Rb/Sr比值被广泛应用于古气候/古环境研究。湖泊沉积物中的Rb、Sr主要包括2部分来源：一是流域物理侵蚀直接带来的陆源碎屑组分,在沉积物中多以残渣态（碎屑矿物）形式存在;二是流域化学风化带来的溶解态物质,在湖泊水体中通过物理吸附、化学沉淀和生...     

美国科学基金会地球科学远景报告介绍

21世纪地球科学已经发展成为结合与联系了生物科学、社会科学、计算机科学、物质科学和工程科学等许多学科在内的真正跨学科科学。地球科学面临新的挑战和发展机遇,为了更深入地理解地球及其内部的相互作用,要求地球科学必须应用整体系统性分析方法,探索应用来自所有科学与工程学科的最新知识和技术。美国科学基金会(NSF)地球科学咨询委员会(AC-GEO)针对地球科学面临的新挑战,指导地球科学远景工作组(GEO Vision Working Group)制订了地球科学未来发展的新的规划:《地球科学远景(GEOVISION)——通过地球科学揭示未被拆散的地球的复杂性》,强调从整体系统角度来迎接地球科学未来面临的挑战。主要介绍《地球科学远景报告》的主要观点,AC-GEO提出的地球科学面临的3大挑战、5个重大科学问题,以及迎接挑战的3个措施与10个建议。     

陕北能源化工基地地下水开发利用现状及影响研究

通过分析陕北能源化工基地地下水资源分布、利用现状、利用量的动态变化以及能源化工基地建设对地下水的影响,表明陕北能源化工基地地下水的开发是有限度的;从其供水结构和利用结构来看,工业用水的比例较低;从地下水用水的空间分布来看,与能源资源的空间分布和开发利用的空间分布一致。能源资源的开发利用不仅大量消耗地下水,还会对地下水系统产生破坏作用,同时还对地下水造成严重污染。随着基地建设进程的推进,对水资源的需求日益加强,必须要通过调整用水结构、节水、开源、保护和治污等措施的综合实施,达到地下水资源高效利用和保护的目的,才能实现陕北能源化工基地产业的可持续发展。     

碎石桩注浆技术在地基处理中的应用研究

碎石桩注浆是20世纪90年代以来综合砂石桩、高压注浆两项技术逐渐发展起来的一种新地基处理方法,其施工占地面积小、设备移位灵活,大大提高复合地基承载力等优点,在沿海铁路施工中取得很好的效果。     

桩网二元组合在加固软基中的应用研究

工程实践表明对软土地基工后沉降和不均匀沉降有特殊要求的构筑物,采用桩网加固地基是一种经济有效的处理方法。由于其作用机理、荷载传递方式是一个复杂的相互作用问题,本文运用应力扩散原理估算筋材承受的荷载,并由此计算筋材的拉力和割线模量,为桩网法设计提供理论依据。     

浦东某桥南、北桥坡地基处理监测结果对比分析

介绍了浦东某干线桥南、北桥坡地基处理施工情况 ,通过对变形监测结果的分析 ,认识到相同工程地质情况下不同加固方法的效果不同 ,得出了一些颇有意义的结论。     

强夯法处理深厚湿陷性黄土地基对比试验研究

针对某深厚湿陷性黄土地基,分别采取了不同夯击能(8000kNm、6500kNm和3000kNm),不同的夯点间距(1.6D、2D和2.5D)及不同的夯锤底面积(5m2, 7m2)等5种方案组合进行了强夯处理对比试验。处理前后分别进行了标准贯入、静力触探、载荷试验及渗透试验等一系列原位及室内试验,结果表明:各强夯方案对地基土干重度、承载力、压缩性、湿陷性及渗透性等性质均有较大影响。各方案有效加固深度,随着施工工艺和参数的不同有所差别。对强夯震动波水平加速度进行了测试,对其衰变规律做出来了初步判定。试验结论可以为类似工程的设计施工提供借鉴。     

水泥注浆与化学注浆加固破碎岩石对比试验

本文试验对比了改性脲醛树脂和水泥注浆固结破碎岩体的力学性能。由于脲醛树脂化学浆液具有良好的流动性、渗透性和较强的黏结性能,与破碎岩体胶结后,固结体性质更加稳定,强度也明显高于水泥胶结的试样。试验还表明被注介质强度越低,其注浆后强度提高幅度越大,注浆效果也越明显。