无泥型软弱层带的强度参数

分析表明 ,控制无泥型软弱层带强度参数的主要因素是其物质组成和所赋存的地质环境 (地应力场 )。通过现场和室内完成的大量抗剪试验结果 ,从中建立出强度参数和各控制因素的关系式 ,最终以控制因素的变化规律去揭示软弱层带强度参数的变化规律 ,进而给出不同地段、不同类型软弱层带的强度参数值。     

无泥型软弱层带物理性质的围压效应

通过对外于围压状态下无泥软弱层带物理性质现场试验结果及其所赋存的应力场分析,并结合同类型扰动试样室内围限（固结）试验结果,表明围压（限）作用对无泥型软弱层带物理性质的控制作用,如同含泥型夹层,也是极为显著的。     

软弱层带对似层状结构岩体强度参数的影响

通过对赋存于似层状结构玄武岩岩体中随机发育缓倾角软弱结构面的厚度、间距及连通状况的调查，分析了缓倾角软弱结构面对相应基本岩体强度参数各向异性的影响，并探讨了缓倾角软弱结构面连通率的求解方法，最后通过“连通率”和“厚度加权”法得到了水平和垂直的强度参数值。     

含水平软弱夹层斜坡变形破坏特征的振动台试验

已有研究结果表明,强度相对较低的软弱夹层会对地震波产生吸收或强化作用,在一定程度上控制了斜坡的地震动力响应及变形破坏特征。试验以振动台为研究手段,设计并完成含不同厚度水平软弱夹层的两个单面斜坡概念模型。通过记录斜坡模型的变形破坏过程,分析其动力响应特征。试验结果表明,斜坡模型的变形破坏与地震动力参数密切相关:1.模型在正弦波激振下较天然波变形明显;2.合成向ZX、水平单向X和竖直单向Z的激振下,变形程度依次减弱;3.随着激振强度增加,变形破坏愈明显。两模型的变形破坏均出现在坡体中上部,且最大破坏深度距坡顶约50 cm。含薄夹层斜坡的破坏范围分布于整个中上部,坡顶近1/2发生变形和滑移破坏,呈现出"拉裂-剪切-滑移-碎屑流化"破坏模式,而含厚夹层斜坡的破坏范围仅集中于软弱夹层以上坡肩以下,两侧未达坡体边缘的局部范围,形成浅表的"凹岩腔",呈现出"震裂-剥落"破坏模式。在相同的加载条件下,含薄夹层斜坡变形破坏先于含厚夹层斜坡。试验模拟再现了含水平软弱夹层斜坡在强震作用下的变形破坏规律,为地震诱发次生地质灾害的研究和防治提供了有力的依据。     

某巨型冰水堆积体强度特性大型常规三轴试验

在我国大渡河流域广泛分布一套规模巨大,形成于第四纪更新世中晚期的冰水堆积体.这类冰水堆积体在颗粒组成、结构特征、密实程度等诸多方面与其他松散堆积体存在较明显的区别,因而其变形特性、强度特性等方面与其他岩土体相比,也表现出较为明显的差异.以大渡河某巨型冰水堆积体为例,在室内大型常规三轴试验的基础上,对该冰水堆积体的变形特性、强度特性进行了较为深入的研究和探讨,结果表明该冰水堆积物在剪切破坏过程存在较明显的应变强化和剪胀现象,其强度包络线在低应力水平下呈直线状,在高应力水平下呈非线性下凹形,由此提出了应力水平与抗剪强度参数的试验关系式.     

Strength and stiffness variation of frozen soilsaccording to confinement during freezing

When water between soil particles is frozen, the strength and stiffness behavior of soils significantly change. Thus, numerous experimental studies in the laboratory have been carried out to characterize the strength and stiffness of frozen soils. The goals of this study are to evaluate the strength characteristics of frozen soils, which underwent confinement in freezing and shearing stages, and to estimate the stiffness variation by shear wave velocity during shear phase. The specimens are prepared in a brass cell by mixing sand and silt with 10% degree of saturation at a relative density of 60%. The applied normal stresses as confining stresses are 5, 10, 25 and 50 k Pa. When the temperature of the specimens is lowered up to-5 °C, direct shear tests are carried out. Furthermore, shear waves are continuously measured through bender elements during shearing stage for the investigation of stiffness change. Test results show that shear strength and stiffness are significantly affected by the confining stress in freezing and shearing phases. This study suggests that the strength and stiffness of frozen soils may be dependent on the confining stresses applied during freezing and shearing.     

塔克拉玛干沙漠周边地区极端弱降水的时空变化特征

选用塔克拉玛干沙漠周边40个气象站1961-2009年日降水资料和4个极端弱降水指标,分析该地区极端弱降水的时空变化特征。采用M-K法和F检验对各站点降水指标的变化趋势及变化率进行检验和计算,并利用Monte Carlo模拟进行区域显著性检验。由 Copula函数得到两降水指标的联合分布,计算两降水指标的联合重现期。结果表明：（1）年最长连续无降水日数（CDD）多为80～100 d,呈显著减少趋势;出现频率最高的每年日降水量小于降水日序列25%分位数的日数（D₂₅）为0～10 d,呈显著增加趋势;每年日降水量小于降水日序列25%分位数的总降水量（P₂₅）的值集中在0～1.5 mm,2～3 mm的 P₂₅从2000年才开始出现;出现频率最高的每年日降水量小于降水日序列25%分位数的日平均降水量（I₂₅）为0.1～0.3 mm,I₂₅超过0.4 mm的情况极少出现。（2）CDD与D₂₅和P₂₅各自五年一遇值的空间分布相反。除CDD和D₂₅均大于各自五年一遇值的联合重现期较长外,其余各类型联合重现期较短。沙漠周边地区发生不同类型极端弱降水事件的概率不同。     

黄土高原植被破坏前后土壤团粒结构分形特征

应用分形理论的相关模型对黄土高原子午岭地区林地及不同开垦年限的农地土壤团粒结构分形特征进行了研究。结果表明 :林地和不同开垦年限的农地土壤团粒结构分形维在 2 .32～ 2 .91之间 ,表现为 >0 .2 5mm的团聚体含量越低 ,其结构的分形维越高。分形维与水稳性团聚体含量之间呈显著线性关系。林地和不同开垦年限农地表层土壤的物理性质随土壤团聚体的分形维变化而变化 ,即分形维越小 ,>0 .2 5mm的团粒含量越高 ,土壤容重也越小 ,土壤疏松 ,土壤通气度大 ,土壤涵蓄水分与供应作物生长所需水分的能力越好 ;分形维越大 ,>0 .2 5mm的团粒含量低 ,土壤容重也越大 ,土壤紧实 ,土壤通气度小 ,则土壤涵蓄水分与供应作物所需水分的能力越差。上述结果在一定程度上表明 ,植被遭到破坏、不合理的人为开垦 ,是土壤退化和生态环境恶化的主要原因 ;恢复和重建植被 ,增加地面覆盖 ,应为加速黄土高原综合治理的基本内容。     

An experimental study on the relationship between acoustic parameters and mechanical properties of frozen silty clay

To study the influence of temperature and water content on ultrasonic wave velocity and to establish the relationship between ultrasonic wave velocity and frozen silty clay strength, ultrasonic tests were conducted to frozen silty clay by using RSM-SY5(T) nonmetal supersonic test meter, and the tensile strength and compressive strength of silty clay were measured under various negative temperatures. Test and analysis results indicate that, ultrasonic wave velocity rapidly changes in the temperature range of 1 °C to 5 °C. Ultrasonic wave velocity increased with an increase of water content until the water content reached the critical water content, while decreased with an increase of water content after the water content exceeded the critical water content. This study showed that there was strong positive correlation between the ultrasonic wave velocity and the frozen soil strength. As ultrasonic wave velocity increased, either tensile strength or compressive strength increased. Based on the experimental data, the relationship between ultrasonic wave velocity and frozen silty clay strength was obtained through regression analysis. It was found that the ultrasonic test technique can be used to test frozen soils and lay the foundation for the determination of frozen soil strength.     

黄土高原半干旱草地降水前后土壤的温、湿度及热力特征

本文利用兰州大学半干旱气候与环境观测站(简称SACOL站）陆面过程综合观测资料,分析了强降水前后榆中黄土高原半干旱草地土壤温、湿特征的差异,讨论了水分状况对土壤热力参数及地表能量分配的影响。结果表明:水分胁迫条件下,黄土高原半干旱草地土壤在10 cm深度存在一个湿层;强降水过程可使土壤湿度受影响范围接近40 cm深度。水分胁迫条件下,感热通量是黄土高原半干旱草地生态系统能量分配过程中净辐射的最大消耗项;无水分胁迫条件下,潜热通量是能量平衡系统中净辐射分量的最大消耗项。降水改变了土壤湿度并使得土壤热传导率发生变化,土壤热传导系数和土壤热容量随土壤湿度增加而增大。     

生态恢复前后的洪湖水质变化特征及驱动因素

湿地的水质状况反映了湿地生态系统的基本背景和质量,其水质的优劣直接关系到周边地区的经济发展和人民生活水平的提高。根据洪湖2000～2010年的水质监测数据,采用灰色模式识别模型对洪湖水质的时空变化特征及其原因进行了分析和评价。2000～2010年,洪湖水质综合指数位于2.08～3.58之间,以Ⅲ类和Ⅳ类水为主。总体上,洪湖不同年份的水质呈波动变化趋势。从空间变化来看,沿进水口—养殖区—开阔区—核心区—出水口的方向,洪湖水质逐渐好转。洪湖水质的变化主要受四湖流域地区工农业废水、生活污水等外源污染和湖内围网养殖的影响,其中,围网养殖是水质最主要的制约因素。为了使洪湖水环境更有利于人们的生产和生活,一方面应控制养殖面积,在适当控制渔业的前提下,开展植被恢复工作;另一方面,应大力控制上游地区工农业废水和城镇生活污水的排放,逐步恢复洪湖水体自净能力,实现洪湖水环境生态的可持续发展。     

察尔汗盐湖地区盐渍土微观结构及其力学与强度表现

为探明察尔汗盐湖区盐渍土的微观结构特征及其力学与强度表现,从盐湖区采集9组不同含盐量的盐渍土样品,对盐渍土进行电镜扫描、直接剪切试验和抗压强度试验,从微观结构上分析了盐渍土的力学与强度表现,提出了察尔汗盐湖区盐渍土颗粒骨架的连结形式。研究结果表明,不同含盐量的盐渍土微观结构形式不同,盐渍土颗粒骨架之间的连结有3种形式:1)点式接触、2)堆叠接触、3)盐晶体胶结;微观结构越密实,盐晶体胶结作用越强,盐渍土表现出越高力学与强度特性;盐晶体的胶结作用是影响盐溃土力学与强度特性的显著因素;无侧限抗压强度显著变化的含盐量拐点为45.74%。     

大柴旦盐湖采卤区地层剖面盐渍土基本类型及其抗剪强度试验研究

选取柴达木盆地大柴旦盐湖采卤区作为试验区,对区内地层剖面盐渍土的基本类型进行划分,即通过测定Na+、Mg2+、Cl-等易溶盐离子的方法,得出区内采卤区地层剖面盐渍土的主要类型是以亚氯盐渍土为主。在此基础上,对盐渍土进行扰动试样的室内直剪试验研究,以获取抗剪强度指标粘聚力c值与内摩擦角φ值。试验结果表明,该区盐渍土的含盐量由地表开始向下呈逐渐降低趋势,即由地表的6.89%降到地下4.5 m处的1.11%。粘聚力c值主要受试样含水量大小的影响,表现出随着含水量的增加,粘聚力c值呈降低现象,即当含水量由19.8%上升至23.3%时,粘聚力c值由35.4 k Pa下降至24.9 k Pa,下降率约为29.7%;而当含水量由23.3%下降至17.4%时,粘聚力c值则由24.9 k Pa上升至34.1 k Pa,上升率约为36.9%。内摩擦角φ值则受试样粒径影响相对较为明显,随着试样中粘粒含量的增多,粗粒含量相对减少,内摩擦角呈逐渐增大的趋势,即由24.1°上升至33.3°,增加率约为37.3%。随着试样中含盐量的增加,粘聚力c值和内摩擦角φ值均呈线性增加趋势。该研究成果将有助于进一步探讨含水量、颗粒大小以及含盐量对盐渍土试样抗剪强度变化的影响,且对区内盐田及其相应的基础设施建设有一定的理论指导意义。