寒区水库护坡冰冻破坏问题中的断裂力学分析

寒区水库护坡冬季常常会在低气温和低温环境的共同作用而产生冰冻破坏,进而影响其发挥正常的作用,甚至会使其完全失去作用.结合团结水库的实际工程问题,在传统分析、计算方法的基础上将断裂力学引入进来,从断裂力学的角度分析了该水库护坡产生冰冻破坏的主要原因有三大因素:冰推、冻胀和浪淘,其中冰推和冻胀起控制作用,浪淘起辅助作用.根据冰冻破坏原因分析,提出了钢筋混凝土护坡板的设计方案,并对其进行了抗冰推、抗冻胀破坏的验算校核,结果证明:该计算方法和设计方案完全能够使寒区水库护坡达到抵抗冰冻破坏的目的.为解决寒区平原水库护坡抗冰冻破坏问题提出了新的思路,进行了有意义的探索.     

甘肃省公路沿线典型地段含盐量对冻胀盐胀特性影响的试验研究

季节冻土区含盐土公路路基在季节性冻胀、盐胀和融沉作用下,发生大量的道路病害,给道路的安全运营带来了严重的隐患。在考察大量现场道路病害的基础上,针对甘肃省季节冻土区公路沿线盐渍化道路病害比较严重的地段,选取几种典型的盐渍土进行室内冻融循环试验来研究它们在周期波动温度条件下冻胀、盐胀和融沉特性,进一步探讨盐渍土地区道路病害产生的机制。试验结果发现,含盐量对路基土冻胀、融沉和盐胀等变形过程有明显的影响,不同的含盐量路基土膨胀机制不同。含盐量较高的土体,变形主要由盐胀引起,没有明显的融沉变形;含盐量较低的路基土,变形主要由冻胀和融沉引起,可能存在盐胀;对于无盐但冻胀敏感性路基土,其变形主要由冻胀和融沉引起。另外,开放系统下盐渍土反复冻融循环后含水率重新分布,含水率普遍增加,且形成了两端含水率高、中间低的现象。     

寒区水库土石坝护坡防冰冻破坏技术及应用

寒冷地区水库土石坝护坡, 冬季受冰冻作用, 普遍发生严重破坏. 这种破坏主要是由护坡基土残余冻土层冻胀、冰推力及冰层弯矩等共同作用造成的. 在分析破坏机理及过程的基础上提出削减和抵抗冰冻坡坏作用的结构型式和设计计算方法.     

寒冷地区输水渠道冻胀破坏链式分析及减灾研究

寒冷地区输水渠道在运行过程中,由于持续负温的影响,地温逐步下降,引起渠基土体水分分布发生变化导致土体冻胀,致使输水渠道结构破坏,这种作用影响所表现出来的链式效应是冻胀破坏作用的重要特征。为了探明寒冷地区输水渠道冻胀破坏机理,分析渠道的冻胀破坏因素,引入链式破坏理论进行分析。从系统理论出发,分析冻胀破坏系统的链式关系结构,建立冻胀破坏链式效应关系模型。以寒冷地区渠道衬砌结构冻胀破坏为例,分析经过一个冻融周期,渠基土体颗粒、土体成分组成、气温、地温变化规律和土壤水分迁移规律对渠道衬砌结构冻胀破坏的影响。分析渠道衬砌结构冻胀破坏链式机理,是在外部环境气温、水分等条件输入下,地温分布受土体性质及土体水分的影响,土体水分迁移受地温和土体性质的作用,土体产生冻胀是对地温和水分分布作用的响应,以此为依据提出寒区渠道冻胀破坏断链减灾方法。     

渠道刚性衬砌层(板)冻胀受力试验与防冻胀破坏研究

对渠道受冻胀时其刚性衬砌层(板)受冻胀力的情况进行了室内模型测试试验, 结果表明: 其边坡衬砌层(板)所受的冻胀力是平行于该衬砌层(板)的切向冻胀力, 该力大小及正负与渠床土含水量沿渠道横断面高度的分布直接相关. 另外, 渠道边坡衬砌层(板)和其下冻土层之间冻结约束的存在与否是边坡衬砌层(板)会不会受冻胀力的必要条件, 若此约束存在, 则可能受冻胀力, 若此约束不存在(被解除), 则其不可能受冻胀力. 从对试验结果的分析中, 还找到了造成渠道刚性衬砌层(板)冻胀破坏的最终原因, 并据此提出了一些针对性很强的防治渠道冻胀破坏的方法.     

思茅大豆掌铜多金属矿床地质特征及成矿机制

大平掌铜矿属火山成因铜多金属矿床。主矿体－－浸染状矿体为次火山热液型，受英安岩等组成的火山穹窿构造及隐爆角砾岩筒构造所控制，赋存部位为火山管道之隐爆角砾－次火山岩相；块状矿体是在D2－C1海相火山喷发时期形成，受后期构造及火山－次火山岩体侵位破坏，呈角砾状分布在构造破碎带中。矿床总体为海底火山喷流喷气沉积及次火山热液叠加改造的复合型铜矿床。     

基于不同冻结试验模式分析控制冻胀规律

对冻结技术应用中冻胀控制这一重要课题．通过试验比较了控制冻深的间歇冻结模式与传统连续冻结模式的冻胀量差异．试验结果表明：控制冻深的间歇冻结模式冻胀量为连续冻结模式的48．8％,其等效条件下的冻胀量约为连续冻结模式的71．2％,冻胀部分得到控制。针对该间歇冻结模式控制冻胀的规律,提出末透镜体层为冻胀控制的关键透镜体层。通过对试验的定性分析．指出控制冻深的间歇冻结模式在间歇段能够促使末透镜体分凝温度升高,形成速度减缓,继而出现停止形成的阶段,控制冻胀。分析指出控制冻深的间歇冻结模式是工程唯一可用的冻胀控制的冻结模式,且该模式较传统连续冻结模式更为经济。     

硫酸钠溶液的盐胀与冻胀

为探讨硫酸钠盐渍土产生盐胀与冻胀的机理,研究了硫酸钠盐溶液在温度变化时的盐胀和冻胀的特征和规律性.针对不同浓度的硫酸钠盐溶液,在不同温度下的体积变化进行了观测.通过试验,定量分析了不同浓度的硫酸钠盐溶液在温度降低过程中,其盐胀率在一定的温度范围内随温度的变化规律;尤其是在负温区间,不同浓度的硫酸钠盐溶液冻胀率随着温度的变化规律.试验表明,硫酸钠盐溶液的盐胀必须具备一定的浓度条件,否则无结晶盐析出,无盐胀产生,并且低于这个浓度的所有盐溶液随着温度的降低将一直处于冷缩状态,直到冻胀产生.比较了不同浓度溶液的盐水比和结晶盐的盐水比,不同浓度的盐溶液其体积膨胀率(盐胀率与冻胀率之和)不同,硫酸钠盐具有一定的抑制冻胀的作用.     

饱和正冻土冻结过程的冻胀变形分析

在分析土体冻胀形成原因的基础上,通过建立冻胀过程的应力场控制方程和温度场控制方程,利用固相增量法和热弹性力学理论,推导出冻胀过程中在温度场影响下的应力分量。在此基础上对冰透镜体形成条件进行了补充,提出相变温度也是冰透镜体形成的必要条件。通过对冻结过程机理的分析,在考虑温度和未冻水对冻胀量的影响基础上,对原位冻胀和分凝冻胀机理分别进行了讨论,给出完整冻胀量的理论计算方法,该方法可以更贴近描述土体实际冻胀过程。     

青海北部高含盐细砂冻胀特性研究

为研究盐分含量和含水量对青海北部高饱和盐渍砂土冻胀特性的影响,为高盐含量地区道路设计和施工提供理论依据及参考,通过对含盐量和含水量不同的盐渍砂土进行冻胀试验,开展了对高含盐饱和细砂土的冻胀特性的试验研究,得到了含水量及含盐量对砂土冻胀量的影响规律,发现含盐细砂的起胀温度受含水量的影响不大,而主要取决于含盐量。当含盐量为5%时,起胀温度最高,然后随含盐量的增加而降低。冻胀率随着温度的降低而升高。含盐量相同时,土样的冻胀率随含水率的增加呈“S”型递增趋势。在含水量固定情况下,含盐量小于5%时,冻胀率与含盐量成正比;含盐量大于5%时,冻胀率与含盐量成反比。可用多项式拟合出冻胀率随不同含水率、含盐量的变化规律。     

青藏高原边缘山区公路路基、 路面抗冻设计研究

公路工程冰冻损害在冬季冻土地区十分普遍, 为有效减少或防止这一病害的发生, 需要进行公路工程抗冻设计计算. 以青藏高原东北边缘区和黄土高原丘陵沟壑过渡地带的甘肃临夏至大河家二级公路改造工程为例, 根据山区公路沿途的气候特点, 结合季节冻结状况和沿途的岩土性质, 根据相关规划对道路冻深、 路基冻胀值、 路基填土和地基土的冻胀率和路基总冻胀值进行了计算, 采用容许总冻胀理论进行了路基路面抗冻计算. 最后, 对路基容许冻胀值进行验算, 并对可能出现的冻害提出了工程防治措施.     

细粒硫酸钠盐渍土盐冻胀特性试验研究

为探究温度与硫酸钠含量对细粒硫酸钠盐渍土盐冻胀率及盐胀占比的影响,取兰州黄土作为素土人工配盐,用平衡公式进行理论推导,并设计了室内试验对其进行验证。结果表明：当压实度为92%、含水率为最优含水率16.8%时,随着含盐量的升高,细粒硫酸钠盐渍土的冻结温度随硫酸钠含量的增大而降低,且随着温度的降低,盐胀率的变化趋势与盐冻胀率基本一致。在冻结温度以下至-5 ℃盐胀发展速度最快,在-5 ℃以下盐胀率增长很小;在压实度为92%、含水率为最优含水率16.8%条件下,在硫酸钠含量不变时,温度越低,盐胀占比越大;温度不变时,硫酸钠含量越高,盐胀占比越大,在冻结温度以上盐胀占比为100%,但当温度降至-3~-4 ℃时盐胀占比降到50%,在-10 ℃以下盐胀占比基本保持不变。     

基于弹性地基梁理论的冻胀作用下管道应力分析

穿越冻土区的埋地管线在遭遇冻土差异性冻胀时,管道会发生翘曲变形,管线将面临很大的安全隐患。为此,基于弹性地基梁理论建立冻胀条件下的管-土相互作用模型,分析了管道在冻胀及其影响因素作用下的应力分布规律,探讨了冻土地基特性（弹性模量、泊松比及地基系数）与温度的关系,对比了不同地基系数、冻胀量、管径、壁厚、温差以及上覆土厚度等特定条件下的管道应力峰值状况。计算结果表明：管道在过渡段与冻胀段及非冻胀段交界处有最大应力值,各类影响因素对管道交界处的应力影响最显著;地基系数的值越大,差异性冻胀量越大,管径越大,温差越大,管道交界处应力峰值也越大;管壁越厚,在管道交界处的应力峰值越小;管道上覆土层越厚,管道受冻胀作用弯曲应力越小,即加深上覆土层可降低管道由于冻胀抬升所产生的应力,可减缓管道变形。     

盐渍土水-热场耦合效应与盐胀变形试验

为了研究西北干旱地区盐渍土在自然气候条件下的水-热场变化特征与盐胀变形规律,在4.5 m深试验坑内埋设了若干套竖向变形观测设备、含水率和温度传感器,对坑内不同深度土层的温度场、水分场和盐胀变形随季节性变化状况进行了为期1 a的动态监测和分析研究。结果表明：0.6 m以上土层相较于其他土层对气候温度变化的响应更加积极、温差变化幅值也更大,且土层间的温差幅值随降温期的不断深入而增大;土体含水率变化主要受降水、蒸发和温度梯度的耦合影响, 0.4 m以上土层水分的变化幅度较其他土层而言更为显著,土层水分迁移沿深度方向表现出分带现象;盐胀变形主要受温度和水分迁移的影响,盐胀变形主要发生在距地表1.0 m土层深度内,主要发展时间在当年11月至次年2月之间。     

福建上杭紫金山铜金矿床控岩控矿构造分析

紫金山铜金矿床的形成与构造作用关系十分密切；NE向梅造控制了燕山早期花岗岩的展市，NE与KW向构造结点控制了紫金山火山机构以及中酸性浅成一超浅成岩体。隐爆角砾岩受NW向断裂、裂隙带控制；紫金山矿区的石英-绢云母蚀变主要受区域构造一岩浆活动的控制。石英-地开石、石英-明矾石蚀变与救火山热液作用有关．主要受NW向断裂和裂隙密集带控制，紫金山矿区的铜金矿化带和矿体明显受断裂构造、火山构造的双重控制。成矿作用以裂隙充填交代方式为主．含矿裂隙带在走向和倾向上皆呈右行侧列：紫金山矿床的铜金成矿活动与燕山晚期的火山-构造活动有关。     

排水站冰冻破坏原因分析及抗冰冻设计方案研究

在寒冷地区建筑的排水站,由于冰冻而造成的破坏影响了工程的使用性能,甚至会使其完全失去作用.针对具体的排水站工程,分析了冰冻破坏的原因,其中的排架柱为静冰压力和冻融循环联合作用引起的破坏;集水池护坡为冻融反复作用的冻融“疲劳”破坏.根据破坏原因分析与计算结果提出抗冰冻破坏的设计方案,对排架柱采用正锥体结构并设防水层,对护坡采用3种不同结构型式,分别是混凝土砌块护坡、混凝土板护坡和对原护坡的改造方案.经计算,3种方案均可以达到抗冻胀破坏的目的.     

福建莆田泗洋铅锌矿地质特征及成因探讨

泗洋铅锌矿产于南园组第三段中酸-酸性火山碎屑岩中,矿体呈透镜状、脉状,受断裂构造、火山环状构造控制。成矿与中生代岩浆侵入及火山活动紧密相关,为中低温岩浆-火山热液型矿床。     

承德市乾隆泉饮用天然矿泉水特征

乾隆泉饮用天然矿泉水产于著名的承德避暑山庄之南的崔梨沟。该泉水受ＮＮＷ向大南沟断裂控制。赋存岩层为上株罗系张家口组、鸡冠山组火山碎屑岩。降水入渗过程中，淋滤了火山凝灰岩中的多种成分，形成了重碳酸钙－钠型、低矿化度矿泉水，水中含偏硅酸４９．５ｍｇ／Ｌ，氟１．０ｍｇ／Ｌ，锶０．１３６ｍｇ／Ｌ，锌０．００４ｍｇ／Ｌ，锂０．００１ｍｇ／Ｌ，对人类具有很高的医疗保健价值。     

鲁中南地区燕山期侵入岩与金成矿

鲁中南地区受区域性大断裂－－沂沭断裂带控制，中生代有较大规模的中性、偏碱性火山岩型岩体侵入和火山喷发，在火机构内或围绕次火山岩小岩体，形成与之相关的火山岩型金矿化。燕山期火山夺具备幔源特征。侵入岩对金成矿有2种作用，一是通过岩浆携带成矿物质经过分异派生形成金矿，二是在岩浆活动过程中，借助热力和气液循环对围岩进行了广泛改造和蚀变，使之活化迁移，在构造裂隙中富集成矿。燕山期侵和岩为金矿形成提供了物源和热源，是金成矿的主要控制因素。     

马庄山金矿地质特征及成矿地球化学条件

对马庄山金矿地质特征及地球化学条件研究表明，马庄山金矿的形成与古老变质基底、火山岩浆活动及马庄山一明水上叠火山岩盆地的火山岩、火山碎屑岩紧密相关，井受到晚古生代红河盆地闭合而派生的构造控制。其成矿温度在90～300℃之间，成矿流体为低盐度的弱酸性一弱碱性大气降水、海水和岩浆水的混合溶液。马庄山金矿成因为浅成中一低温次火山热液矿床。