黄河三角洲饱和粉质土液化性能试验研究

在黏粒含量和干密度恒定的情况下,进行了一系列重塑黄河三角洲饱和粉质土不排水动三轴试验,试样直径为50 mm、高为100 mm,重点研究了有效围压、动荷载和粉粒含量等因素对饱和粉质土液化特性的影响。试验结果表明:（1）在粉粒含量不小于50%的情况下,粉粒含量的增加降低了黄河三角洲饱和粉质土的液化势;（2）重塑黄河三角洲饱和粉质土的动强度随有效围压的增大而增大,与初次液化振动次数的对数近似呈线性关系;（3）与砂土相比,粉质土的动孔压很难达到有效围压,并且随有效围压的增大,相同条件下动孔压达到有效围压的比率降低;随粉粒含量的增加,其对动孔压的影响有减小的趋势;粉粒含量的增大减缓了动孔压的增长;（4）根据本次试验结果,给出了重塑黄河三角洲饱和粉质土的动孔压计算模型及相关参数取值。     

饱和粉土振动液化分析

液化是造成场地地震破坏的首要原因之一。自Casagrande的经典工作以来,对地震液化的研究已经取得了很大的进展。然而这些研究大多是针对于砂土而进行的,对于粉土液化研究的相对较少,且粉土的液化特性也有别于砂土。因此,在已有研究的基础之上利用粉土液化试验得出的结果,分析了粉土液化的机理、影响因素以及在振动过程中粉土中孔隙水压力的增长规律,认为粉土中的粘粒含量、密实度以及土的结构性对其抗液化能力有较大的影响。考虑到试验中振动次数的离散性,引入了时间参数的概念,根据动三轴试验结果提出了孔隙水压力增长的经验公式,可以比较方便地应用于计算液化的有限元程序中去。     

黄河口不同强度粉土液化特性的试验研究

研制真空压缩装置以制备不同强度的粉土土样,并进行动三轴试验,测试不同强度粉土的液化特性。建立了土的强度与动剪应力比的关系,确立孔压增长模型及其参数,探讨土的强度和动应力对液化的影响。结果表明,（1）真空压缩装置制备土样过程中,土体超孔压在24 h内基本消散完毕,28 d贯入阻力达300～400 N,不排水抗剪强度达8 kPa,达到黄河口软弱土的强度;（2）土的强度与动剪应力比基本呈线性关系,且土的强度越高,孔压增长曲线越呈现上凸趋势,破坏时的孔压比也越大;（3）指数模型能够较好模拟黄河口粉土孔压增长情况,其中参数a和b分别位于0.77～5.63和0.17～4.65之间;对于孔压比上限,参数a, b分别为0.92和4.65;孔压比下限,参数a, b分别为1.25和0.89。     

淤泥质土固结过程孔压及变形规律研究

对深入了解土在外荷作用下的孔隙水压力与变形变化规律对研究土的排水固结机理具有重要意义。对黄石地区淤泥质土进行分级加荷与一次性加荷的各向等压固结试验及单向固结试验,分析全过程孔压与变形的变化规律,结果表明：两种加荷方式孔压消散的规律并不相同,当孔压降到相应某临界值以下时,固结过程会变得缓慢,即使在较大的外荷载作用下,土中孔压反映也远不如加载初期明显。固结排水过程具有阶段性,这主要是自由水与孔隙水排水速度变化所引起的。黄石淤泥质土的主固结时间总体在5-100min范围内,当固结压力接近先期固结压力时固结系数最小,而次固结系数约为最大值。     

黄河三角洲地基土透水与隔水夹层对微振液化的影响

由于土体不同透水边界对微振液化的影响不同,选用3种隔水层与透水层的组合情况,进行现场和原位循环荷载试验和室内土样振动试验,结合试验中所观察到的现象和循环荷载作用过程中土样密度、含水率、孔隙比的变化,研究在循环荷载作用下隔水层与透水层的存在以及振动力不同的施加方向对黄河口海床土液化过程的影响。     

振动导致黄河口粉质土性质与起动流速的变化

通过现场试验,研究模拟波浪振动导致的黄河口海床表层粉质土重度与强度的变化;通过室内试验,研究了黄河口海床土重度、强度、中值粒径、起动流速随振动能量的变化;将起动流速的试验测试结果与代表性经验公式计算值进行了比较。发现振动导致黄河口粉质土物理力学指标呈现周期性的变化,进而引起起动流速相应的变化;起动流速不仅与土体重度、粒径、强度有关,还与土体承受的波浪荷载振动能量有密切关系;起动流速经验公式计算结果与试验测试值不吻合。     

黄河水下三角洲粉质土扰动土层特征及成因探析

黄河水下三角洲上分布着大量的扰动土层,其性质与周围未扰动土相比有很大的差异。在老黄河口区选择扰动土层的典型分布区,利用工程地质钻探取样、原位静力触探试验和浅地层剖面探测对海底扰动土层的厚度及工程地质特征进行了调查分析。结果表明,与未扰动土相比,扰动土的重度较大、孔隙比较小、含水率较低、强度有一定程度的提高。同时,分别对风暴潮作用下黄河水下三角洲粉质土的瞬时液化极限深度和残余液化极限深度进行了计算。计算结果表明,残余液化极限深度较大。将残余液化极限深度、通过浅地层剖面探测结果所得的扰动土层厚度以及通过土工试验统计结果所得的扰动土层厚度进行了对比,发现三者对应很好。对黄河水下三角洲粉质土中扰动土层的形成机制进行了探讨,认为风暴潮作用过程中产生的土体液化是其主要诱因。     

循环荷载作用下海床结构粉质土的液化渗流机理定性研究

通过对黄河三角洲海床粉质土的基本性质和循环荷载作用下的喷水冒砂现象的分析,认识了海床粉质土的结构性。利用岩土破损力学原理,建立了海床结构粉质土的二元介质模型。定性分析了结构带土体在加荷、卸荷、液化渗流过程中的变形破损和在液化渗流过程中有效应力和超孔隙水压力的相互转化,指出在液化深度内,土体恢复后的固结强度应提高。这与试验结果相一致。用二元介质模型对解释试验中液化渗流差异是结构带内出现喷水冒砂和结构体上出现遍地冒水现象。     

研究地基液化的新方法

介绍一种研究地基液化的新方法，利用地震时可能液化的土层的地面加速度，地下钻孔加速度及孔隙水压力方面的连续资料，通过计算处理，先后获得土层的水平位移反应，平均剪应变和有效应力，在此基础上，对平均剪应力－应变和有效应力路径历史作出评价，由此获得地震振动时有关地基液化过程的直接和有价值的资料。     

固化粉质土应力应变特性试验研究

对固化粉质土进行了单轴和三轴应力应变试验,分析了单轴应力-应变曲线和不固结不排水三轴应力-应变曲线的特点,初步探讨了龄期、固化剂掺量及围压对曲线形状的影响。单轴应力应变试验结果表明,固化粉质土后期的强度和变形特性变化较小,随着固化剂掺量的增加,单轴应力-应变曲线形状变化明显。三轴应力应变试验结果表明,随着固化剂掺量的增加,其破坏应变和破坏偏应力均呈现正向增长的态势,曲线在高围压下呈现弱软化型,在较低围压时呈现软化型。     

黄河口埕岛海域海床波致液化模糊综合评判

影响海床液化的因素较多,许多因素具有模糊性和不确定性,且液化机理复杂,本文尝试采用模糊数学方法进行海床液化判别。建立细粒土海床液化程度的模糊综合评判模型,并分析影响液化的主要因素。根据孔压增长规律,将液化程度分为4种。对黄河口埕岛海域海床进行模糊综合评判,发现在50年一遇波浪作用下,Ⅰ区和Ⅱ区大部分土体可判断为不液化,Ⅲ区土体大部分液化,Ⅳ区液化;最后与简易经验法计算结果比较,两者判别结果基本一致,表明该法对于海床的液化程度评判是可行的。     

黄河三角洲粉质土的动模量和阻尼比试验研究

结合室内共振柱和动三轴实验,对黄河三角洲饱和原状粉质土体(粉土、粉砂、粉质粘土)动模量和阻尼比的影响因素和发展规律进行了详细的研究。研究表明,在粉粒和粘粒含量对动模量的共同影响中,粉粒含量起着举足起重的作用;侧限压力对归一化剪模比和阻尼比的影响均较显著,相比粘粒含量的影响不大。通过与Seed建议的砂土及饱和粘土的G/Gmax~曲线和~曲线进行对比,结果显示研究区的粉质土相比一般的砂土和饱和粘土而言,其动力变形特性更接近于砂土,但是与砂土也存在着非常明显的差异;其发展规律与其他地区沉积粉质土也较为不同,具有明显的区域性。采用修正了的Hard in-D rnevich模型和对数模型分别对G/Gmax~曲线和~曲线进行拟合,给出了三类粉质土的归一化动力变形G/Gmax~/r关系曲线,对模型中有关参数的影响因素做了初步的探讨。     

黄河三角洲埕岛海域分区与波致液化研究

黄河三角洲埕岛海域的工程地质环境极其复杂。随着油田深层次开发,系统分析埕岛海域工程地质环境有着重要的意义。本文收集埕岛海域水深地形资料、130个钻孔数据、37个测流点数据、不同水深处5、10、25、50a重现期波浪要素,在分析该区水深地形、沉积物类型与分布、沉积物物理力学性质、海洋水动力条件的基础上,对该区工程地质环境进行了分区,并利用线性波理论,采用有限元方法求解比奥固结方程,对埕岛海域分区波致液化进行了计算评价。计算结果表明各分区主要由于土体性质不同,波致液化情况也不相同,同时结合波浪及潮流等海洋水动力条件对埕岛海域地质灾害的成因进行了探讨。对埕岛海域工程地质环境特征及分区波致液化的系统分析评价,为本区工程勘察和基础设计具指导意义。     

黄河下游悬河稳定性环境地学研究

本文从地壳、地基和堤坝三系统对黄不可下游悬河做了初步工程地质研究，对悬河的地质背景、河道稳定性的地控制因素和地质工程治理对策有了较系统的认识。明确以稳定现有河道为目标，用地质工程和水利工程相结合的大系统环境治理方法，是消除悬河威胁解决中国这一重要环境岩土工程问题的可行途径。     

黄河口裸置管线在位稳定性数值模拟研究

基于Biot固结理论,并结合接触算法,考虑了海水流经管线时的尾流效应,建立了波浪荷载作用下裸置管线与周围土体相互作用的有限元模型,使计算结果更加符合实际情况。将此模型应用于黄河口埕岛油田裸置管线在位稳定性计算,分析了尾流效应对裸置管线稳定性的影响,在此基础上提出了适用于黄河口不同地质分区的裸置管线稳定性校核曲线。     

黄海、渤海陆架区可见黄河三角洲沉积的形成时代

对于黄河形成史的研究存在两种不同的意见,其一认为黄河在第三纪以前就已出现;其二认为黄河在晚更新切末期才最终得以贯通。黄河的贯通与青藏高原隆起密切相关,黄河不可能在海拔较高的源头出现之关就已存在。冰期海退时期的陆架不存在类似现在的黄河。现代长江口以北地区在末次冰期 非常恶劣的自然环境,部分地区为冻土带分布区,部分地区为古沙漠活动区。     

现代黄河三角洲沉积物波浪动力响应研究评述

在波浪周期循环荷载作用下, 海床沉积物会发生固结压密、液化流变、侵蚀运移, 以及伴随的沉积物成分、结构、物理力学性质与工程地质性质的动态变化过程。一种过程的变化影响并制约着其他过程的变化, 在这种相互耦合的动态变化过程中, 波浪对海床发挥着周而复始的后期改造作用。本文系统总结了黄河三角洲粉质土沉积物波浪动力响应国内外研究进展, 从波浪作用下海床沉积物内部孔压响应、沉积物强度变化过程、沉积物物理性质变化过程、沉积物成分结构分异过程四方面, 对波浪在海床粉质土沉积物后期改造过程中发挥的重要作用及其作用机理进行了评述。该文以黄河口细粒土沉积物波浪动力响应研究为立足点, 展开论述波-土相互作用物理模型试验、现场观测、数值计算方法的研究成果, 以期为河口海岸沉积物动力学的深入研究提供指导作用。     

青海黄河贵德段河流阶地及新构造运动研究

贵德盆地作为青藏高原东北部的一个构造地貌单元,盆地中河流阶地发育,但是阶地的形成时代仍存在很大争议.选择阶地作为研究对象,并从龙羊峡至松坝峡共采集阶地样品10个,进行ESR测年,对测试结果进行了分析研究,建立了T0-T4阶地的海拔、河拔高度序列,分析了贵德盆地新构造运动规律具有间歇性、差异性、不对称性特征.     

珠江口海域与南黄海海域表层沉积物地球化学特征

对珠江口和南黄海近海海域10个站位的表层沉积物中67种元素进行分析,试图揭示两海域近海表层沉积物中主要元素的地球化学特征,包括分布特征及其控制因素,并通过两海域元素地球化学特征,初步探讨近海沉积环境特征。通过总结两海域表层沉积物中元素含量及分布特征,可以发现,近海海域总体上以陆源沉积为主,除Ca和Sr之外,大多数元素表现出明显的亲陆性。珠江口海域和南黄海海域沉积物元素含量的对比研究显示,前者相对富集As、Cd、Hg、Sb、Sr、Ca、Rb、C,后者相对富集Al2O3、Zr、Hf、Sc、Rb、Ga、Cs、V、Co、Cr、Cu、Mn、Ni、K2O、Na2O、B、Ba、I等。与上地壳相比,Ag、As、Bi、Hg、Li、N、Pb、Sb、Se、Cl、Br、I在两海域表层沉积物中均发生明显富集;Mo、Sn均呈现分散趋势;Sr、CaO在南黄海海域明显贫化,K2O、Na2O、Ba则在珠江口海域表现出贫化;其他元素与上地壳元素丰度相近。     

论华北平原的黄河古水系

为合理开发利用地下水及水资料调蓄,通过物探、钻探及室内分析数据,对华北平原埋深２０～３５ｍ的数条ＳＷ－ＮＥ向砂带进行了研究。该砂带具有许多河流相沉积标志,从分布格局、重矿物组合、砂带规模、古生物化石和＾１４Ｃ测年看,该带是末次盛冰期－早全新世形成的黄河古河道带。它切割了末次冰期间冰段棕红色粘土,形成了切割谷。谷内堆积了末次盛冰期－－早全新世砂砾石,后又被中全新世淤泥质粘土掩埋而成为埋藏古河道带。它