苏北与长江三角洲沉积环境及其土体物理性质关系探讨

土体的物理力学性质是在一定的沉积环境中形成的,所以二者之间存在着密不可分的联系。本文把苏北沿海与长江三角洲地区的沉积环境和物理性质进行联系性的对比分析,说明沉积环境及沉积物源的不同是造成这两个地区浅部土层物理性质差异很大的主要原因,也论证了特定的沉积环境将形成土体特定的物理力学性质。因此,把沉积学与工程地质学结合起来广泛展开二者之间相互关联的地质普查工作,将有助于认识、验证甚至提前预测不同地区土体的物理力学特性。     

上海浅部黏土化学特性与沉积环境相关性

土体孔隙溶液化学特性反映其沉积环境,沉积环境影响土体的工程性质,其相关性是土力学的重要研究内容。本文首先详细介绍软土孔隙溶液化学特性的试验方法,并对上海浅层黏土展开试验研究。通过试验给出了土层各项化学特性指标的分布规律。结合上海地区海平面变化,探讨上海浅部土层的化学特性所反映的沉积环境变迁历史,尤其是第四纪海侵海退对土体化学特性的影响。分析土体的化学特性与其物理力学特性的相关性,获得了在不同沉积环境（海侵和海退）中软土的含盐量对灵敏度和物理指标的两种相反的影响规律。     

东海内陆架泥质体远端表层沉积物孢粉分布规律及其环境意义

东海内陆架泥质沉积区是全新世高海平面时期以来形成的重要地貌单元,其包含了高分辨率沉积环境与气候变化信息,对该地区现代沉积环境及其影响条件的分析,将有助于长时间尺度古记录识别与反演.孢粉是研究植被和气候环境的重要代用指标,通过对东海内陆架泥质沉积区远端海域150个表层沉积物样品的孢粉分析,揭示了孢粉特征的分布规律,并探讨...     

长江三角洲北岸土体工程地质层组划分及其应用

鉴于研究区工程地质层划分标准尚不统一,不利于工程地质资料的交流和资料的社会化利用。为提高研究区工程地质资料的通用性,结合研究区11个1∶50000标准图幅工程地质调查工作,以100m以浅的土体为工程地质层组划分对象,考虑沉积时代、沉积环境、土体结构特征和物理力学参数,建立研究区基本地层结构层序和编码,将研究区土体划分为7个工程地质层组和21个工程地质层。通过工程地质层组的建立,找出了大区域工程钻孔土层的对应关系,使区域地层资料对比分析成为可能,有助于地质模型的概化和抓住工程地质问题。采用物理力学参数离散性、绘制的地质剖面和三维型分析了工程地质层组划分的合理性,证实了层组划分结果合理正确。通过工程地质层组划分,找出了2个软弱敏感层和4个优势持力层。本文的成果对长江北岸三角洲地区的工程勘察、城市规划和建设项目选址论证具有一定的指导意义。     

陕北侏罗纪煤田三角洲平原沉积环境及其岩石力学特征

三角洲平原沉积环境是陕北侏罗纪煤田煤炭资源的主要形成环境之一,为获得不同环境煤层顶板岩石力学参数特征,进一步探究沉积环境与岩石力学特征之间的关系,首先从区域沉积环境分析入手,然后运用岩心精细描述、沉积构造分析、地球物理测井分析等技术,识别微相、划分顶板沉积微相类型及其组合特征;之后对不同沉积环境中不同位置、不同岩性的岩石进行系统地分层采样和测试分析;最后综合分析煤层顶板各沉积微相的岩石力学特征。结果表明,煤层直接顶板以泥岩、粉砂质泥岩为主,形成于三角洲平原亚相中的沼泽、湖泊沉积微相,局部见粉砂岩、细粒砂岩形成于分流河道和天然堤微相;基本顶主要以中-细粒砂岩为主,形成于分流河道沉积微相;沉积环境不仅控制煤层顶板岩性分布而且控制岩石力学参数及其含水层富水性的分布,其中,湖泊、沼泽相泥岩顶板区是顶板支护的重点部位,多期分流河道砂岩叠置顶板区是未来矿井防治水以及探放水的重点区域。      

不同成因沉积土物理力学指标概率统计分析

土体的物理力学指标具有地域特征,不同地质成因下土体的工程性质差异较大。基于大连离岸式人工岛工程地质勘察资料,根据不同的地质成因,将地基土体沿深度方向划分为海相沉积层、海陆交互沉积层与陆相沉积层3个独立的统计单元体。结合数理统计方法,应用SPSS软件对3个单元体土体的物理力学指标进行了统计与回归分析,并采用偏斜度、峰值法对土体指标的正态分布特征进行了假设检验。在正态分布的基础上,运用Bayes方法对土体抗剪强度指标进行了优化。研究结果表明:3个统计单元体土体物理力学性质差异较大,不同单元体下的土体指标呈现出不同的分布特征。经过Bayes优化后土体指标的标准差与变异系数明显减小,实现了对变量的时变预测。     

基于BP神经网络的土体细观力学参数反演分析

利用离散元方法对颗粒材料的细观力学特性研究, 目前确定数值计算模型的细观力学参数大多数通过反复调试获取, 效率低、可重复性差。本文采用开源的颗粒离散元程序LMGC开展了土体双轴压缩数值试验, 通过25组土体细观力学参数计算得到相应的宏观力学参数, 建立了BP人工神经网络反演系统。利用土体物理试验得到的土体宏观力学参数, 输入BP神经网络, 反演得到土体的细观力学参数。将所得细观力学特性参数输入所建立的土体数值计算模型, 得到土体破坏过程中的应力-应变关系曲线, 以及土体颗粒的力链图和旋转变形云图。所建立的土体数值试验模型能够较好地模拟土体变形破坏过程, 利用BP神经网络反演细观力学参数以及数值模型计算得到的土体宏观力学参数与物理试验吻合较好, 误差在10%左右, 土颗粒间力链云图以及旋转变形云图较好地揭示了土体变形破坏的机理。     

基于冻融作用的非饱和黄土-混凝土界面力学模型

在季节冻土区,周期性的冻结与融化作用持续改变着浅层非饱和土体的微结构和物理力学性质,从而直接影响着土与结构物之间的相互作用。土体与结构物接触面的应力-应变关系及其强度特征是确定季节冻土区基础工程承载力、安全性和分析结构与土体相互作用的基础和关键。为了更好地服务于实际工程,通过对不同含水率、不同冻融循环次数的非饱和黄土-混凝土试样进行直剪试验,并同时采用滤纸法测试相应黄土的基质吸力,获取了不同试验条件下的应力-应变关系曲线以及接触面强度参数、基质吸力随冻融循环次数的变化规律。同时,基于试验数据,建立了非饱和黄土与混凝土界面剪应力-位移-冻融循环次数的本构模型,该模型对黄土-混凝土界面经过多次冻融循环后不同压力下的剪应力-位移的关系曲线起到了很好的描述作用,为解决实际工程中季节冻土区基础承载力的数值计算提供了参考。     

基于SQL的土体数据库建立与应用

分析了建立基于SQL的土体数据库的意义和可行性以及SQL数据库的性能特点。通过大量工程试验资料的整理,初步建立了土体物理力学参数数据库,并对土体数据库的应用及维护进行了初步探讨。利用已经建立的数据库研究了华东地区土体压缩指数与回弹指数的关系。随着数据库的日益完善,可用来研究更多土体物理力学参数之间的关系。     

土层工程性质与其沉积环境关系分析研究

对江苏北部沿海地区与长江三角洲地区土层的工程性质进行分析对比 ,发现这两地区的土层在同一个历史时期所沉积但土层工程性质完全不一样。因此分析了该两地区在同一历史时期的沉积环境与当时的水动力条件与沉积物源的来源。由分析研究结果得到 ,土层的物理力学性质与该土层当时的沉积环境、水动力条件与沉积物源有重要的关系。因此对土层如果能了解其在沉积过程当中的沉积条件 ,更有利于分析研究该土层的物理力学性质     

天然沉积中间土的力学特性研究

长江口北岸天然沉积土主要由粉粒和细砂粒组成,其渗透系数介于10-7～10-3 cm/s之间,既不属于完全排水的砂性土,也不属于完全不排水的粘性土,针对这样的天然沉积中间土的我国研究并不多见。通过大量的物理力学试验,探讨了天然沉积中间土的物理力学性状,结果表明天然沉积中间土具有类似于软粘土的物理性质,但原位静力触探试验显示其天然沉积中间土的原位强度却与天然含水量分布在塑限附近的硬粘土差不多。研究结果亦表明颗粒分布对天然沉积中间土的原位强度有较大的影响。同时采用灰理论中的关联度分析,对这类中间土物理状态指标与力学特征指标间相关性进行了分析,认为孔隙比用于亚砂土稠度划分,含水比用于亚粘土、粘土稠度划分更加合理     

天然沉积饱和有明粘性土的Burland 孔隙指数与归一化含水量的关系

如何评价土结构性对天然沉积饱和土的力学性状的影响是一个非常重要的研究课题。Burland在第30届郎肯讲座论文中导入孔隙指数对各种重塑土的压缩曲线进行归一化，提出固有压缩曲线用于评价天然沉积土的压缩性状。通过对广泛沉积在日本九洲岛的有明粘性土进行试验研究，探讨了灵敏有明粘性土的特征，提出一个比Burland孔隙指数更为简单实用的评价天然沉积土力学性状的指标——归一化含水量，定义为含水量与液限之比。根据大量的试验结果，得出了天然沉积有明粘性土的Burland孔隙指数与归一化含水量的相关关系，提出了对应于归一化含水量的固有压缩曲线。     

天津滨海新区新近沉积土确定及其工程特性研究

基于古海岸线及测年试验分析,对滨海新区上部陆相沉积土的形成年代进行研究,确定了该区新近沉积土的划分原则,并根据成因类型及沉积环境,进一步划分了新近沉积土的类别;根据土层厚度及底板埋深,查清了滨海新区新近沉积土的发育分布规律,并分析评价了该类土的工程特性。结果表明:滨海新区上部陆相沉积土形成年代小于4 000年,应将其划归为新近沉积土,与原新近沉积土共同组成该区新近沉积层;新划分原则下新近沉积土可分为洪泛新近沉积土、古河道新近沉积土及上部陆相新近沉积土三类,其厚度一般在1～2 m,底板埋深一般在3～4 m,工程性质较差,表现为较高含水量、较大孔隙比、较低抗剪强度、较高压缩性,地基承载力普遍在100 kPa左右。     

连云港浅层海相软土沉积环境及物理力学性质研究

海相沉积软土在连云港有3层分布,他们在各自不同年代沉积,而浅层的软土对高速公路工程中路堤的变形和稳定 性有很大影响,该土层在工程中备受关注。本文对连云港浅层软土的沉积环境,物理力学性质和结构性进行探讨和分析。收 集的资料表明连云港浅层的软土是在全新世黄骅海进到19世纪60年代期间沉积形成的,其沉积历时漫长。统计表明该浅层 软土含水量高、原位十字板剪切强度和有效上覆应力的比值约为0.2～0.4。最后根据Burland的理论分析了该层软土的结构 性,结果表明连云港表层的海相软土为高位结构软土,土样易受到扰动,导致室内强度的失真。     

Geotechnical evaluation of Turkish clay deposits: a case study in Northern Turkey

Clay deposits in Oltu-Narman basins (Erzurum, northern Turkey) have been studied to determine their engineering properties and to evaluate their uses for geotechnical applications. These deposits are concentrated in two different stratigraphic horizons namely the Late Oligocene and the Early Miocene sequences. Clay-rich fine-grained sedimentary units are deposited in shallow marine and lagoonar mixed environments. Their clay minerals originated by the alteration of Eocene calc-alkaline island-arc volcanics, preferably from pyroclastics (trachite and andesite flow), which form the basement for the Oltu depression. Smectite group clay minerals are found abundant in clay deposits. The experimental results show that the clay soils have high plasticity behaviors and low hydraulic conductivity properties. The optimum water content, the free swell, and the swelling pressure of clay samples decreased and the maximum dry unit weight of clay samples increased under high temperature. Consequently, it is concluded that the expanding of clay soils is an important soil problem that cannot be avoided in the significant parts of Oltu city and its villages. However, the soils of clay-rich layers in the outcrops-section of clay deposits can be successfully used to build compacted clay liners for landfill systems and to construct vertical and horizontal barriers for protection of ground water and for preventing soil pollution in geotechnical applications.     

塔里木盆地西部古盐岩同位素地球化学与成钾预测研究

我国钾盐资源紧缺，寻找优质大型钾盐矿床一直是国家资源普查的重要目标这一。塔里木盆地在其地史发展过程中，曾与广海相通，多期海水的侵入和间断，以及适宜的构造、古地里环境具备成钾的基本地质条件，因此一直被列为我国寻找古钾矿的重点地区。为了更准备地判断其成盐的海陆相特征，即成盐物质的主要来源，以及岩盐沉积之前的古卤水蒸发浓缩阶段，预测更有前景的成钾远景区，论文选择了蒸发岩沉积序列中的石膏及石盐矿物，分别分析了其硫同位素及氯同位素分布特征。结果表明，非还原环境下沉积的石膏硫同位素可以准确判断盐岩沉积的海相、陆相和海陆交互沉积特征，氯同位素可以判断岩盐的沉积阶段。应用这两个同位素新指标分析，塔里木盆地西部喀什次级构造凹陷晚白垩世盐岩沉积接近海相沉积类型，而且岩盐沉积阶段较晚，是一最有利成钾远景区。     

逸气揭皮构造——一种和水合物相关的沉积构造形式

本文根据笔者在鄂霍次克海的调查资料,介绍了一种新的沉积构造形式。通常的海底沉积物柱状样品切面是平整、光滑的,本文将一种粗糙、不平整的海底沉积物柱状样品切面构造称之为逸气揭皮构造。认为逸气揭皮构造是由于沉积物所处物理条件的改变,特别是压力降低,致使本身所含气体,以及所含水合物分解形成的气体体积迅速膨胀、气体逃逸,使沉积物发育大量裂纹,从而改变了沉积物原来的排列方式而形成的一种新的次生物理构造。逸气揭皮构造是沉积物中大量含气的标志。沉积物中含有的气体可以是天然气水合物分解形成的。这样逸气揭皮构造和天然气水合物密切相关。或者可以说,逸气揭皮构造是沉积地层发育水合物的一个标志。     

Amber‐bearing Bed in a Shallow Marine Setting,an Example from the Lower Cretaceous Miyako Group,Northeastern Japan

A previously unknown amber‐bearing bed in the Lower Cretaceous Miyako Group, northeastern Japan, was deposited within a sequence that contains abundant marine macrofossils and wave‐generated sedimentary structures that suggest deposition in an open shallow marine environment. How the amber was transported from its terrestrial origin to the marine environment is unclear, but sedimentary gravity flow is a strong candidate. Our observations suggest that the occurrence of amber clasts in sediments deposited in open and closed shallow marine environments is not uncommon. Thus, in addition to terrestrial sediments, sediments of marine origin have potential as targets for amber exploration.     

宁德海相软黏土工程特性与沉积环境初探

宁德市位于福建省东北部,其下伏软土具有典型的闽东北第四系软黏土沉积特性,独特的内湾地形又使其兼具与传统浙闽沿海软土不同的物理力学特性。本文结合海岸带地质调查结果,通过环三都澳软黏土的原位测试和室内土工试验,对宁德第四系海相软土沉积特性及物理力学性质进行了系统研究和分析,发现该海相软土具有高压缩性、高液限、高灵敏度的特征,容易受到扰动导致强度的损失,工程建设中及基础设施灾变演化中应加以注意。大量内部孔隙极度发育且亲水性强的硅藻残骸使宁德软土具有很高的比表面积,同时也是令其具备结构性的重要原因,这两点是宁德软土区别于传统软土的显著特征。     

塔里木盆地东河砂岩沉积和储层特征及综合分析

东河砂岩是一套覆盖广泛的海侵初期的沉积产物,但不是一个等时沉积体,相当于晚泥盆世晚期至早石炭世早期沉积,具体沉积时间各地有差异。东河砂岩具有海侵初期填平补齐的特征,其沉积相决定于海侵的速度、沉积物的供给和海侵前的古地貌。塔北地区受塔北古隆起的阻挡,海水在古隆起周围滞留时间较长,又有较粗粒的物源供给,其沉积产物主要是滨岸海滩沉积;塔中地区由于地形复杂,沉积类型也比较复杂,底部砾岩段为河流相沉积,而块状砂岩段和砂砾岩段为河口湾和滨岸海滩沉积,不同段在成分、分选性和粒级上有较大的差异;塔里木盆地其他低平地区主要是海侵期快速的滨岸和陆架沉积。受沉积因素影响,东河砂岩有效储层的分布具有地域性,除沉积因素外,低的地温梯度和短期的深埋藏也是优质储层发育的重要控制因素。