考虑排水条件和粗料含量的砂砾石土动残余变形特性

采用改进的GDS循环三轴试验系统对5种级配的饱和砂砾土在不排水、单面排水和双面排水条件下进行了动残余变形试验,系统研究粗料含量P5（粒径大于5 mm颗粒质量百分比）和排水条件对饱和砂砾土动残余剪应变和动残余体应变的影响。试验结果表明：动残余剪应变随粗料含量和排水面数的增加而显著降低;循环加载30周产生的不排水动残余剪应变是单面排水条件下动残余剪应变的2～3倍,是双面排水条件下的4～9倍。砂砾土的动残余体应变随粗料含量增大而减小,随着排水面数的增加而增大;双面排水动残余体应变是单面排水动残余体应变的2.0～2.5倍。     

The spatial and temporal distribution of grain‐size breaks in turbidites

Grain‐size breaks are surfaces where abrupt changes in grain size occur vertically within deposits. Grain‐size breaks are common features in turbidites around the world, including ancient and modern systems. Despite their widespread occurrence, grain‐size breaks have been regarded as exceptional, and not included within idealized models of turbidity current deposition. This study uses ca 100 shallow sediment cores, from the Moroccan Turbidite System, to map out five turbidite beds for distances in excess of 2000 km. The vertical and spatial distributions of grain‐size breaks within these beds are examined. Five different types of grain‐size break are found: Type I – in proximal areas between coarse sand and finer grained structureless sand; Type II – in proximal areas between inversely graded sand overlain by finer sand; Type III – in proximal areas between sand overlain by ripple cross‐laminated finer sand; Type IV – throughout the system between clean sand and mud; and Type V – in distal areas between mud‐rich (debrite) sand and mud. This article interprets Types I and V as being generated by sharp vertical concentration boundaries, controlled by sediment and clay concentrations within the flows, whilst Types II and III are interpreted as products of spatial/temporal fluctuations in flow capacity. Type IV are interpreted as the product of fluid mud layers, which hinder the settling of non‐cohesive grains and bypasses them down slope. Decelerating suspensions with sufficient clay will always form cohesive layers near to bed, promoting the generation of Type IV grain‐size breaks. This may explain why Type IV grain‐size breaks are widespread in all five turbidites examined and are commonplace within turbidite sequences studied elsewhere. Therefore, Type IV grain‐size breaks should be understood as the norm, not the exception, and regarded as a typical feature within turbidite beds.     

宜昌砾石层的沉积环境及地貌意义

宜昌砾石层上覆中更新世网纹红土,下伏白垩纪红层,共有22个岩性层组成,总厚超过100m。通过对宜昌地区剖面出露砾石层的沉积相分析表明,善溪窑和云池剖面由下至上出现冲积扇扇中-扇根亚相;李家院剖面与上述两剖面间有沉积间断,由下至上出现冲积扇扇端-扇中亚相。粒度分析也证明了该砾石层中的砂体属冲积扇中的辫状水道沉积,与沉积相分析所得结论一致。研究认为,宜昌砾石层具有典型的冲积扇沉积环境特征,主要为冲积扇扇顶部分。该冲积扇在宜昌东南地区如此大规模的发育,显示其形成时具有强大的水动力条件,通过对其形成的地貌环境意义进行探讨,初步认为,该冲积扇为长江三峡贯通的产物。据前人研究推断,宜昌砾石层的形成时代应该在1.08～0.73MaB.P.,三峡贯通应在1.0MaB.P.之前。     

多投影面下珊瑚砂砾颗粒形貌量化试验研究

珊瑚砂砾是一种由死亡的珊瑚、贝类等遗骸经过了漫长的物理与化学风化作用形成的一种特殊岩土介质。珊瑚砂砾颗粒具有易破碎的特点,其细观结构对岛礁地基的宏观力学性能有着重大影响,而砂土颗粒形貌的定量化一直是未能很好解决的技术难题。利用PartAn颗粒形貌观测系统可对同一砂土颗粒的多角度下投影图像进行研究,并通过多种参数对砂土颗粒的形貌进行评估,进而精确区分珊瑚砂砾中枝状、棒状、片状、块状颗粒的形貌特征,适用于不同形状砂砾材料的大量样本的快速测量。同时所得测试数据也可作为数值模拟的基础数据库,为随机生成不规则颗粒的手段提供了数据资源支撑。试验中对17万个单独颗粒进行了形貌量化分析,所得数据库量大,具有较高的统计可信度,同时免除了试验前人工挑选试样所带来的人为因素的干扰影响。所得珊瑚砂砾分形数据具有较高真实度,可为珊瑚砂砾在荷载作用下颗粒破碎的定量化提供可靠方法。     

细粒含量Pc＜25％渗透变形类型为非管涌碎砾石的颗粒级配特征及判别方法

细粒含量判别法是无黏性粗粒土渗透变形类型主要判别方法,但细粒含量Pc25%渗透变形类型为流土和过渡的碎砾石,其渗透变形类型不符合细粒含量判别准则.通过对46个工程310个试样(其中Pc25%的试样数214个),渗透变形试验结果统计分析发现,该类土虽然仅占同级配段(Pc25%)比例为6.1%,但其颗粒级配曲线均具有独特特征,即各粒径级颗粒含量均较均匀,即Cu均大于5,Cc多数为1.0~3.0之间,即该类土大多数为优良级配,进一步分析发现其D15/d85之比均小于等于5,进而提出用D15/d85≤5作为判别该类土的方法.     

四川什邡青牛沱崩塌群特征及其形成的堰塞坝体稳定性评价

2008-5.12地震中,由于当时强烈的地震作用,使得地震灾区地表变形巨大,生态环境严重破坏。地震诱发的地质灾害威胁着灾区人民群众的生命财产安全,震中地区出现的主要灾害形式为边坡的崩滑及崩滑堆积体堵江(河、路)。本文通过对青牛沱崩塌群及崩滑堵江形成堰塞湖的基本特征的论述,分析了其形成机制和产生的危害特征,最后因地制宜地提出了防治对策。为在恶劣环境下的地质灾害评价和防治提供了一套完整的技术思路,也为以后相似情况下的其他地区的灾害评价、防治提供参考。     

饱和粘性土地基振击锤击碎石桩加固处理效果的应用对比

本文针对饱和粘性土地基,分别采用振击、锤击两种技术方法、工艺对其进行加固处理。结果表明:在相同布桩方案和用料条件下,振动(φ550)沉管桩较锤击(φ377)沉管桩加固效果更好。同原天然地基土相比,二者处理后的复合地基承载力和变形模量提高幅度分别为94.0%5、2.9%和65.0%、21.5%。主要因为前者有利于地基土颗粒之间的剪切与重组及其土的三维结构改变,有利于桩间土排水固结和挤密作用的发挥,且置换因素亦有较大作用;而后者不利于地基土颗粒之间的剪切与重组及其土的三维结构改变,虽然成桩密度较大,但该致密桩体却不利于超孔隙水压力的消散与桩间土排水固结作用的发挥,且由于所成桩径较小,桩体置换作用和径向挤密作用相对均较弱。     

云南星云湖表层沉积物粒度空间分布特征及其影响因素

本文以滇中地区星云湖为研究对象,对湖区84个表层沉积物样品进行了粒度测定,并进行了参数计算和空间分布特征分析,进而探讨了星云湖表层沉积物粒度的环境及人类活动指示意义。结果表明：星云湖表层沉积物平均粒径在8.82~57.71 μm之间,粉砂为该研究区的优势粒级,平均含量达到62.48%,粘土和砂含量的平均值分别为30.68%和7.04%。研究区北部受入湖河流的影响,砂含量较高;南部由于受到盛行风、湖流和湿地的影响,呈现为舌状细粒沉积为主;在其东部螺蛳铺河入湖区,由于受到湖流的顶托作用和人类农耕和河道改造的影响,粉砂和粘土含量较高。星云湖表层沉积物除海门村附近外普遍较细、整体分选极差,而在北部湖区表现为正偏态。河流入湖口沉积物粒度参数表现出不同特征,其中北部入湖口呈单主峰和多峰态的组合特征,东部入湖口呈双峰态,西南各入湖口呈单、双峰组合特征。星云湖现代沉积物与沉积环境和物源的变化紧密相关,是研究湖泊沉积和环境变化的理想场所。

     

西秦岭北缘漳县地区上新统砾岩砾石特征及其地质意义

西秦岭漳县地区保存了2套角度不整合分隔的新生代沉积地层单元,即下部渐新统—中新统含盐沉积地层和之上的上新统粗砾岩地层。通过对该地区上新统砾岩层的沉积旋回、砾岩中砾石大小、磨圆度、排列、成分等特征及垂向变化地观测统计分析,这套砾岩及砾石主要特征可以归纳为：①这套砾岩主要由厚层中-粗砾砾岩组成,厚度达480 m,呈近水平或缓倾斜角度不整合在下伏渐新统—中新统之上,自下而上可以分为洪积砾岩、冲积砾岩、冲洪积砾岩、冲积砾岩和冲洪积砾岩5个岩性段;②砾岩的砾石大小混杂,粒径分布范围大,最大粒径达120~240 mm,但以10~80 mm粒径砾石为主,砂砾质胶结,基质支撑为主,下部发育颗粒支撑筛状砾岩,砾石以次棱角状-次圆状为主,个别层位可见滚圆状砾石;③砾石成分为复成分,主要以灰绿色变质长石砂岩、长石石英砂岩、灰色或肉红色灰岩和斑状花岗岩、花岗闪长岩或闪长玢岩为主,且不同岩性段的砾石成分差异明显,洪积砾岩段以花岗质岩石和各种砂岩为主,而冲积砾岩段以灰岩砾石为主,且砾石磨圆度较好;④砾石叠瓦斜列方向主要指向南,指示了自南向北的古流向。根据这套砾岩的特征,结合其空间分布受向南陡倾的F2逆冲断层控制,以及砾石成分与西秦岭造山带岩石组成的一致性分析,认为这套上新统粗砾岩是以西秦岭北缘断层为边界的山前近源快速堆积的冲洪积扇沉积,具有再生前陆粗磨拉石盆地性质。结合青藏高原东北缘出现的一系列时代相同、构造背景一致的基本类似的粗砾岩,如循化盆地甘家砾岩和临夏盆地的积石山砾岩等,提出西秦岭北缘漳县地区的这套上新统砾岩是印度-欧亚板块碰撞汇聚向北扩展到青藏高原东北缘西秦岭北缘构造边界,不仅造成西秦岭造山带快速隆升,且引发了北缘断裂带复活而强烈向北逆冲,从而形成的再生前陆磨拉石盆地沉积的认识。     

雅砻江中游楞古水电站夏日滑坡发育特征及稳定性分析

位于雅砻江中游的楞古水电站工程地质条件十分复杂,大型-巨型滑坡发育。以雅砻江楞古水电站夏日滑坡为例,在现场详细调查的基础上,采用试验测试和数值模拟等方法,研究了蓄水后滑坡的稳定性发展趋势。根据地貌形态、物质组成、钻孔资料以及现场调查,将夏日滑坡划分为三个区,其中Ⅱ区目前已经出现一定的变形破坏,稳定性最差。数值模拟表明,蓄水前,夏日滑坡整体稳定性较好,只在前缘局部出现变形;蓄水后,滑坡变形明显扩大,前缘沿先存的次级滑带滑动。提出在夏日滑坡前缘进行格构锚和抗滑桩支护,并利用InSAR技术对滑坡灾害隐患进行早期识别和监测预警。该研究为楞古水电站库岸滑坡防治提供了重要依据,并对同类型滑坡研究具有一定的参考意义。     

桂三高速公路高架桥右侧边坡稳定性时空演变规律分析

以桂三高速公路高架桥右侧边坡工程为依托,研究开挖过程中碎石土高边坡的稳定性时空演变规律,对该边坡岩土体表面位移、深部位移、桩基承台变形及地下水位的变化进行长期监测,并利用FLAC3D软件对该边坡进行稳定性数值对比分析。结果表明：降雨引起地下水位抬升,导致边坡坡脚处体积含水率逐渐升高,孔隙水压逐渐上升,基质吸力逐渐减小,稳定性逐渐降低;在监测期内,边坡地表累计沉降位移前期变化较大,中期呈现起伏状态,最终趋于稳定数值;抗滑桩累积沉降位移变形为先增大后减小,最终逐渐稳定;水位孔高程随时间变化呈先递减后增加的状态,最终趋于平缓;同时,测斜孔监测结果反映边坡深部12m处曾产生一定变形,但变形量较小,这与数值分析结果基本相符,说明采用抗滑桩加固碎石土高边坡效果良好。     

清江水布垭库区南潭村滑坡特征及其稳定性

南潭村滑坡位于湖北巴东县水布垭镇南潭村,是发育于原斜坡表层及部分浅层风化基岩中的沿岩土接触面或软弱结构面发生滑移的岩土混合质滑坡。本文结合南潭村滑坡的地质环境资料和现场勘察结果,介绍了滑坡的形态特征、结构特征和变形特征,从地质条件、降雨和人类工程活动等三个方面分析了滑坡的形成原因和影响因素,并采用剩余推力法对滑坡的稳定性进行了定量计算。通过对滑坡进行综合评价,提出了排水系统、减载反压、改变种植方式和变形监测等综合防治建议,为滑坡灾害的研究和治理提供借鉴。     

The spatial distribution and source of arsenic, copper, tin and zinc within the surface sediments of the Fal Estuary, Cornwall, UK

ABSTRACT Estuarine sediments commonly form major sinks for contaminants released during industrial activity. Many industrial processes lead to the release of metals initially in solution, which can then be adsorbed on to, for example, Fe hydroxides or clay minerals. However, in the mining industry, there are two major contaminant waste streams: (1) metals discharged in solution via mine drainage; and (2) particulate grains of the ore‐forming or related minerals released after ore processing. The release of particulate waste can have a major long‐term impact on environmental geochemistry. In this study, we have mapped the distribution of arsenic, copper, tin and zinc within the surficial sediments of the Fal Estuary, Cornwall, UK, an area that drains a historically important polymetallic mining district. There are clear spatial variations in the contaminants, with the highest levels (> 2800 p.p.m. As, > 5000 p.p.m. Cu, > 3000 p.p.m. Sn and > 6000 p.p.m. Zn) within Restronguet Creek on the western side of the estuary. Mineralogical studies show that small (< 20 µm) grains of detrital arsenopyrite, chalcopyrite, cassiterite and sphalerite are very abundant within the surface sediments. Most of the sulphide grains are fractured, but mineralogically unaltered, although some grains show alteration rims caused by oxidation of the sulphides. The geochemistry and mineralogy are indicative of sediment supply from the discharge of particulate waste into the estuary during historical mining activity. Subsequently, this particulate waste has been largely physically and biologically reworked within the surface sediments. Although considerable effort has been made to minimize contaminants released via mine drainage into the estuary, the potential flux of contaminants present within the intertidal and subtidal sediments has not been addressed. Benthic invertebrates living within the area have adapted to be metal tolerant, and it is likely that the dominant source of bioavailable metals is a result of alteration of the particulate mine waste present within the intertidal and subtidal sediments.     

淮南潘三矿区13-1#煤层空间分布特征及稳定性研究

根据钻孔资料和矿井生产资料,对研究区二叠系 13-1#煤层空间分布特征进行趋势面分析,并通过方向变化性来研究煤层的稳定性状况。结果表明:煤层底板具东北部高,西南部低;煤层厚度由东北向西南逐渐变厚,厚薄条带沿倾向相间分布;煤层稳定性由北向南逐渐趋于稳定,综采适宜性程度提高。      

重庆市开-利公路学堂湾滑坡成因与稳定性分析

滑坡是现代公路、铁路等交通基建工程面临的一个难题。尤其是在重丘、山地等地段修筑公路工程极易出现滑坡地质灾害。这些滑坡的成因以及相关的边坡稳定性分析目前处于半理论、半经验状态。文章基于学堂湾滑坡的地理位置及地质环境条件,从滑坡区地质环境条件、滑坡周界、滑坡体与滑带的物质结构特征、滑床、滑坡变形破坏迹象等,深入分析了学堂湾滑坡的变形特征。在此基础上探讨了滑坡成因,指出大量的雨水和不合理的施工扰动是滑坡发育的外因;坡体本身的地质条件如岩石的裂隙、岩土体的透水性以及水的疏导条件等是其内因。文章将宏观定性分析与定量计算相结合,对滑坡稳定性进行了分析和评价。结合工程实际对滑坡治理措施进行了初步研究,取得了一些满意的效果。     

二郎山和平沟滑坡成因分析及稳定性评价

在对二郎山和平沟滑坡的地质地貌条件及变形迹象调查的基础上,结合滑坡位移监测资料分析,研究了滑坡的成因并对其稳定性进行了评价和预测。     

下垫面蒸发和云中凝结分馏对降水稳定同位素影响的数值试验——空间分布的比较

利用稳定同位素大气水平衡模式（iAWBM）,在一个水平衡和水稳定同位素平衡的框架下以及在相同的气象驱动下,模拟在不同的下垫面蒸发和不同的云中凝结分馏条件下降水中稳定同位素效应的空间分布特征,并通过与GNIP实测数据的比较以及模拟试验结果之间的相互比较,揭示云中的稳定同位素分馏和从下垫面蒸发的水汽同位素δ_e对降水中稳定同位素变化的可能影响,增进对全球水循环中稳定同位素效应的理解和认识。结果显示：iAWBM的4个模拟试验均很好地再现了全球降水中平均δ¹⁸O和平均δ¹⁸O季节差的空间分布特征;很好地模拟了降水同位素的温度效应、降水量效应的分布特点以及全球的大气水线MWL;比较而言,平衡分馏假设下模拟的全球降水中平均δ¹⁸O的空间分布与根据GNIP数据得到的实际空间分布以及模拟的全球MWL与实际MWL最接近,且模拟效果亦最好;动力分馏假设下模拟的降水中δ¹⁸O平均季节差的空间分布与根据GNIP数据得到的实际分布之间的相关程度较好,且拟合水平明显提高;在动力分馏和δ_e季节性的假设下,iAWBM再现全球δ¹⁸O-T和δ¹⁸O-P相关关系空间分布的能力较强。     

沙丘表面沙土密度分布特征及其成因

沙土是存在于干旱、半干旱地区的一种特殊性土,其岩土工程性质与风沙环境紧密相关。沙丘表面沙土物质成分均一,比重一致,但密度的离散性很大。观测表明,新月形沙丘迎风坡密度较大,但中部存在一个低密度区,落沙坡密度最小,接近该类沙丘沙样的最小干密度。线性沙丘上,则是沙丘脊部沙土的密度最大,接近该类沙丘沙样最大干密度,两腰部密度较小。沙丘表面沙土密度分布特征与风沙流结构和沙丘表面压力关系极为密切。     

重庆西部表层土壤有机碳储量与密度分布

利用多目标区域地球化学调查数据,估算了重庆西部地区表层土壤有机碳密度和储量。结果表明,重庆西部地区表层(0~20 cm)土壤有机碳储量为41 038 589 t,平均密度为2 929 t·km-2。从地貌类型看,低山(2 984 t·km-2)和中山(2 986 t·km-2)区土壤有机碳密度较高,丘陵区(2 628 t·km-2)最低,山地土壤有机碳储量最丰富。不同类型土壤中,石灰土有机碳平均密度最高(5 043 t·km-2),其次为黄壤(3 756 t·km-2),紫色土最低(2 329 t·km-2),紫色土有机碳储量最大。就土地利用方式而言,林地土壤有机碳平均密度最高(4 071 t·km-2),耕地土壤处于中等水平(2 752 t·km-2),居民及建筑用地有机碳密度最低(2 416 t·km-2),耕地土壤有机碳储量最大。与第二次土壤普查数据对比发现,该区土壤有机碳储量和密度呈降低趋势,表层土壤作为碳源向大气释放碳,尤其是江津、潼南地区土壤有机碳密度分别降低了56.7%、45.1%。