基于微结构失稳假说的湿陷性黄土体积应变计算

针对黄土的湿陷变形问题,提出了一个微观结构模型,并由微观孔隙体积分布函数和黄土微结构的失稳判别条件,计算出土样中原状部分与扰动部分的体积比率;按复合体串联的力学模式推导出原状黄土的崩塌性体积-应变关系;计算实例与试验结果比较符合。尽管黄土的结构强度随含水量的不同而剧烈变化,但一些压缩试验表明：结构破坏阶段的压力范围在对数坐标中基本保持不变, 且压缩曲线相互平行,这一现象用孔隙失稳的必要条件得到了证明。     

湿陷性黄土变形的微结构突变模型研究

根据湿陷性黄土的湿陷特点,分析了其主要影响因素,包括外部因素：水、荷载与内部因素微结构及其力学性质。从湿陷性黄土的湿陷性影响出发,建立了湿陷性黄土结构失稳突变模型,并从模型基本假定、微结构模型应力特性和湿化于微结构失稳的突变关系3个方面进行了理论分析研究,在一定程度上揭示出湿陷性黄土变形机制和规律。通过微结构突变失稳理论发现：当应力状态满足孔隙微结构失稳判别式时,微结构元的变形状态将诱发微结构失稳崩塌。微结构的稳定性与结构刚度 和受力状态 密切相关。地下水不仅改变了颗粒的受力情况,更重要的是使颗粒间连接刚度降低,从而导致微结构失稳。     

更新世黄土与粘盘层的形成

更新世黄土是我国江淮地区低丘岗地上一种广泛分布的成土母质,所形成的土壤质地粘重,耕性不良,常出现紧实、粘重的层次,即所谓的粘盘层。该层透水性能极差,丰水季节里易造成土体上层滞水,影响根系的正常生长,对植物构成了渍害,严重时可引起树木的烂根和死亡。已成为该地区粘盘黄棕壤和黄褐土开发利用的一个主要障碍因素。     

考虑弱层置换的岩石边坡稳定性分析

锦屏一级水电站左岸边坡地质结构复杂,岩体存在大量深部裂隙、低波速松弛岩体、煌斑岩脉X及f2、f5断层,严重影响边坡的稳定性。采用基于强度折减法的岩石破裂过程分析RFPA方法对边坡典型部位在开挖后以及其对应弱层置换工况下的破坏全过程进行计算和分析,计算结果表明,f5断层在进行置换加固处理后,边坡安全系数较未置换弱层前提高了0.403,说明在岩质边坡开挖和支护前优先进行深部软弱结构置换处理,可以大大提高工程结构的安全储备。同时,RFPA强度折减法不仅能直观再现边坡潜在滑裂面从萌生到扩展直至贯通导致边坡整体失稳的全过程,而且可以得出边坡安全系数。研究结果对于边坡工程实施前稳定性评价和施工工序具有一定的参考价值。     

黄土的本质与形成模式

根据显微结构鉴定,有机质分析,颗粒分析,CaCO₃测定和野外观察、统计等资料,研究了黄土的本质和形成模式。资料表明,黄土具有土壤的各种结构,具有指示草原和森林草原土壤发生特征的CaCO₃和CaSO₄淀积成分,含有土壤的有机质;黄土的本质是土壤,是在相对冷干气候条件下发育的多种灰黄色狭义土壤,而且是在当时当地气候条件下处于稳定状态的发育成熟的古土壤;黄土形成模式是风尘经草原、森林草原和荒漠草原区的成壤作用形成土壤的模式。黄土高原是世界上土壤资源最深厚、最富集的地区,黄土的工程地质性质和水文地质性质在很大程度上取决于成壤作用的强弱。     

基于强度参数的内排土场软基底局部换填率估算与应用——以内蒙古白音华一号露天矿为例

为了更加经济有效地提高软基底内排土场边坡稳定性,以白音华一号露天矿为工程背景,通过直剪试验测定了排弃物-弱层接触面和排弃物-砂岩接触面抗剪力学指标,提出了局部换填条件下排弃物与基底接触面的等效抗剪力学参数的确定方法;基于刚体极限平衡理论,计算不同换填率条件下的边坡稳定系数,以安全储备系数为限定条件提出了基于强度参数的内排土场软基底局部换填率估算方法,并采用数值模拟手段进行验证。研究结果表明：确定白音华一号露天矿排弃物-砂岩接触面的黏聚力为25.78 kPa,内摩擦角为17.58°;排弃物-弱层接触面的黏聚力为7.50 kPa,内摩擦角为9.72°;局部换填情况下软基底内排土场边坡稳定性系数与换填率呈正相关一次函数关系;计算求得满足安全储备系数要求的内排土场某阶段基底换填率为20%;局部换填处理后软基底内排土场边坡的滑坡模式仍为以圆弧为侧界面、基底弱层为底界面的组合滑动。     

陕西某顺层岩质边坡滑坡形成机理及破坏边界研究

为研究探讨顺层岩质边坡的形成机理和破坏机制,以陕西某拟建抽蓄电站下库区一处顺层滑坡为例,通过对现场的详细勘查,分析了坡体的结构与变形特征,并对滑坡的形成机制与滑坡破坏边界的确定进行了深入讨论与研究。分析结果表明,斜坡因公路修建坡脚开挖,具备了沿层面滑动的临空条件,随后强降雨导致中下段发生滑移-拉裂式破坏,其整体破坏边界明确。通过对局部破坏边界的进一步研究,发现滑坡整体上未完全破坏,岩层结构面,下游侧一组长大结构面和反倾坡内层面分别构成了残留坡体的底滑面,下游侧滑面和后缘分离面,该部分的坡体仍有失稳的可能性。该研究对于滑坡稳定性的进一步确定和灾害的有效治理有重要意义。     

露天煤矿边坡工程地质勘察中几个常见问题的刍议——以胜利煤田东二号露天煤矿、白音华煤田一号露天煤矿为例

随着内蒙古自治区二连盆地群早白垩世陆相沉积煤田的大规模勘查和开发建设,一些大(特)型露天煤矿的边坡工程地质勘察及稳定性分析评价工作也已陆续展开,但由于各勘察施工单位的工作方法不尽一致,给边坡岩体的稳定性评价带来了一定的影响。以盆地群内的胜利煤田东二号露天煤矿、白音华煤田一号露天煤矿工程地质勘察实践为例,对下白垩统巴彦花群煤系软岩边坡工程地质勘察中的软岩强度的界定、岩心采样方法的选择、数字测井成果在解释软弱(夹)层中的应用、钻孔波速测试方法的应用和边坡稳定性随含水率变化的敏感度分析5个方面进行了详细论述,并提出了相应的划分标准与技术方法。此结果可使盆地群中露天煤矿边坡工程地质勘察工作更加合理。     

基于计算机X射线断层术与扫描电镜图像的黄土微结构定量分析

以湿陷性黄土的电镜扫描（SEM）和三轴CT扫描试验为基础,针对CT图像分辨率较低、难以实现土微结构精确量化的缺陷,通过对不同放大倍数的SEM图像进行图像分析,并从其中选择标准训练样本,利用训练样本对CT图像进行监督分类,从而达到定量化分析土的微结构的目的。通过比较CT图像基于自身灰度分级和基于SEM训练样本两种不同方法进行监督分类,结果表明基于SEM训练样本的CT图像监督分类,可以更好地量化监测黄土大孔隙、团粒、黏土集粒和矿物颗粒在固结剪切过程中的变化规律,从而为土的微结构研究提供了新的视角。     

具有软弱基座的逆向岩质斜坡形成演化机理研究

通过地质分析及数值模拟分析,研究青川县一个下部具有软弱基座、上部为硬质岩体的大型逆向层状岩质斜坡的变形破坏。得出其演化的地质力学模式为压致蠕变、拉裂、倾倒型。即软弱基座的压缩蠕变引起上部硬质岩体拉裂和弯曲,最终导致斜坡后缘拉张开裂而前缘压缩弯曲的倾倒式变形。     

黔北松林穹隆形成机制及演化

为探讨黔北松林穹隆的形成机制和构造形迹演化,对松林穹隆各部位测量的节理进行分期配套和应力场分析,认为松林穹隆雏形为早期形成的一个古基底隆起,历次构造运动使古隆起经历了不断隆升→沉降→隆升的复杂过程,而燕山运动时受到的两期应力,即早期南东方向朝北西方向的挤压应力和晚期北西和南东方向的挤压应力,是松林穹隆得以强化并趋向复杂化的最根本的地应力因素,并对该区构造的发生、发展有着一定的影响和控制作用.     

新疆新源山区黄土滑坡形成条件与防治措施

新疆新源山区黄土滑坡十分发育，造成的危害相当严重．黄土滑坡的形成条件主要包括地质条件、地貌条件和斜坡受力条件3种．在地质条件和地貌条件一定的前提下，受力条件的改变是导致黄土斜坡稳定失衡和发生滑坡的最根本原因，降雨和融雪水入渗是影响斜坡受力条件改变的主导因素．对黄土滑坡的防治，建议采取避让和以避让为主的防治措施．     

小秦岭金矿田中生代构造演化与矿床形成

作为中国金矿主产地之一,小秦岭变质核杂岩经历两期不同性质的伸展。第一期为沿周缘拆离断层发育、方向与造山带平行的同造山伸展,上盘向WNW运动,活动时代为距今135～123Ma,属燕山期陆内造山形成的地壳增厚和岩浆活动共同作用的结果。第二期为退化变质糜棱岩带和正断层组成的变质核杂岩内部伸展构造,代表造山后进一步隆升导致的垮塌,时代为距今120～106Ma。小秦岭变质核杂岩内部发育与垮塌伸展同期的挤压性逆冲断层,由造山后残余挤压作用和构造剥蚀导致的伸展驱动力降低所致。小秦岭中蚀变千糜岩型金矿受退化变质糜棱岩带控制,成因为典型的伸展控矿机制,石英脉型金矿产于内部逆冲断层,成矿机制与小秦岭变质核杂岩垮塌伸展过程中的构造反转相关。     

山东大黑山岛北庄黄土沉积特征及其环境演变

发育于山东滨海岛屿区的黄土与黄土高原等地内陆黄土相比,是沿海地区轨道尺度气候变化和海平面变化的重要记录,对研究区域古气候古环境演变具有特殊价值。本文通过对山东庙岛群岛大黑山岛北庄黄土剖面钻孔岩芯样品进行光释光（OSL）测年、粒度和磁化率分析,并与黄土高原典型黄土以及山东其他地区黄土进行了对比。研究结果表明,北庄黄土剖面0.5m处OSL年代为26.23±4.92ka,处于晚更新世末期,说明剖面全新世黄土缺失,与区域内其他剖面进行年代对比,可推断北庄黄土主要为末次间冰期以来堆积的黄土。与黄土高原典型黄土相比,北庄黄土为典型风成沉积物,但其平均粒径比黄土高原典型黄土粗,且与同区域其他岛屿上黄土相比粒径具有由南向北逐渐增大的变化趋势,这可能与不同阶段气候变化引起的海面升降而导致的主要物源不同有关。根据北庄黄土粒度和磁化率变化趋势并结合OSL测年结果,将该剖面从上到下划分为古土壤层、黄土层和古土壤层,分别对应着MIS 3~MIS 5气候旋回。因此,大黑山岛北庄黄土剖面记录了末次间冰期以来山东东部沿海地区古气候环境变化进程。

     

中国西南地区挽近期地壳构造应力场的演化历史及成因机制

在印度、欧亚两大板块相互碰撞推挤的特定地球动力学环境条件下，自新生代以来中国西南地区构造应力场的发展演变总体上经历了五个阶段，地壳岩体的应力－形变作用呈现出三个不同的发展阶段。     

个旧花岗岩的成因、演化及其找矿意义

个旧地区的花岗岩,从其时空分布和矿物学,岩石化学、微量地素、稀土元素、以及同位素特征看,具有一定的继承和演化关系.研究表明,本区花岗岩的形成经历了两次岩浆活动.其中龙岔河岩体是燕山早期岩浆活动的产物.而马松岩体.神仙水岩体、白沙冲岩体以及老卡岩体则为燕山晚期岩浆活动不同阶段的产物.从成因上看,上述各岩体可能皆属陆壳改造型(S型)花岗岩.但是早期龙岔河岩体在一定程度上又表现出同熔型(Ⅰ型)花岗岩的特征,各种地质和地球化学特征的对比表明.这些岩体可能具有相似的源岩物质(组成).从晚期各岩体表现的特征看,它们可能都属于含锡花岗岩体.由此,个旧地区大面积分布砂锡矿的成因和来源问题便可以得到较为圆满的解释.通过对神仙水、白冲岩体为含锅花岗岩的认定,结合本区原生锅矿的分布规律.笔者认为.神仙水岩体东南以及白沙冲岩体周围.可能与马松岩体和老卡岩体周围一样,是一个潜在的找矿远景区.     

四川盆地喜马拉雅期地应力场演化对油气运移聚集影响

根据四川盆地及邻区的新构造运动,天然发震机制、石油钻探、人工地震,构造圈闭形态变异及交切关系、储层或油气藏压力、卫星遥感信息解译等多方面资料综合分析得出,喜马拉雅三幕构造运动区域主压应力方向变化很大,早幕和晚幕运动为NE-SW向,中幕运动为NW-SE向。晚幕运动形成的北西向新油气构造圈闭,与中幕运动形成的北北东向及燕山中幕形成的北东东向含油气构造圈闭或油气藏复合叠加,形成了一大批复合背斜构造圈闭的油气藏,也是四川盆地油气勘探最佳远景区。     

攀钢发电厂麻地湾灰场初期坝及堆积灰体工程地质特征研究

分级分期灰渣筑坝是近年发展起来的山谷贮灰场建设的一种新型技术,是为了满足燃煤电厂贮灰年限和调节洪水的要求的一种新型设计.为满足分级分期灰渣筑坝的设计要求,分析评价初期坝的稳定性与先期粉煤灰灰体堆积特征是构筑分级子坝的重要基础.本文通过水文地质及工程地质调查与岩土工程勘察探讨了麻地湾灰场子坝加高所涉及的相关岩土体的工程地质特征与场地水文地质特征,据此对分级子坝加高的工程地质条件进行了适宜性评价,并通过对堆积灰体物理力学试验分析了粉煤灰灰体的堆积特征与压实程度,为子坝加高设计提供了可靠参数.