云南昆玉地区石灰石矿山开发及土层分布特点

云南昆明至玉溪地区石灰石矿山分布众多,露天开采,石灰石矿山土层浅薄,土地贫瘠。论述石灰石矿山分布、石灰石土层形成及其特点,对于矿山开发与生态保护具有很大的理论和实际意义。     

土工织物-非稳定土体反滤系统中滤饼的研究

在土-土工织物组成的反滤系统中,如果被保护土是非稳定土,则在渗流作用下被保护土中会有大量细粒土发生移动,很容易在织物与土层的交界面上形成一层薄滤饼,滤饼的厚度及渗透系数成为影响系统反滤效果的重要因素。根据多孔介质中的渗流与沉积理论,研究了在非稳定土体渗滤过程中,随着细粒土的迁移滤饼的厚度与织物厚度及渗透系数、外部压力等因素之间的关系,并给出了解析表达式。     

采动及渗流作用下隔水土层破坏规律研究

为了研究土层隔水层在采动及渗流作用下的破坏规律,采用了固-液耦合相似材料模拟试验研究和土层破坏理论分析。试验表明,在采用的长壁间隔式开采中,浅埋煤层中的组合关键层破断后进入裂隙带,隔水土层协调运动进入弯曲下沉带。该开采方法改变了岩层的运动破坏规律,抑制了采动裂隙在隔水土层中的发展,避免了导水裂隙与含水层贯通,达到了保护土层的采动隔水性目的。土层变形、破坏理论分析表明,组合关键层的破断距亦即对应土层的跨距,在弯曲下沉过程中没达到变形破坏极限跨距,不会产生导水裂隙,满足保持隔水性能的判据。现场开采实践证明,试验工作面开采后未出现潜水渗漏。该方法并已成功实现多个工作面的保水开采。     

东北黑土区黑土层厚度的时空变化

黑土层厚度是评价东北黑土区土壤质量的重要参数,但其厚度的空间分布及多年变化情况仍然不够明确.针对东北黑土区第二次土壤普查的61处典型土壤剖面进行了现状实地调查,并对黑土层厚度变化进行了对比分析.结果表明:近40年来,东北黑土区黑土层厚度平均减少了12cm,平均减薄速度为0.32cm/a.四省(区)黑土层减薄厚度具有显著差异,表现为吉林(23.65cm)>辽宁(11.83cm)>内蒙古(10.33cm)>黑龙江(6.83cm).吉林省黑土层减薄厚度和比例最大,生态风险最为严峻.吉林省黑土层厚度变化值与气温升高值呈显著的负相关关系,表明随着气候变暖,土壤有机质下降明显,黑土层的厚度也呈减薄趋势.研究表明,水蚀作用也是黑土层厚度减薄的重要影响因素.未来应加强黑土层厚度判定和黑土层厚度空间制图等方面研究,对指导黑土地保护利用具有重要意义.     

上海地区晚更新世晚期暗绿色硬土层风积黄土成因说

上海地区全新世沉积物之下,埋藏着一层暗绿色、黄褐色硬质粘土层,它一直被认为是全新统的基底而被作为划分全新统与更新统的重要标志层。本文认为该硬土层为晚玉木冰期晚期沉积的风尘物质经次生变化而形成;是长江三角洲西部下蜀黄土在东部平原的延续。     

桂林毛村岩溶区自然植被土壤团聚体中腐殖质组成初步研究

探索土壤有机碳物理保护与化学保护的关系,有助于揭示土壤固碳和培肥机理,明确不同粒级团聚体和不同腐殖物质组分对土壤固碳和肥力的贡献。本研究对岩溶区自然植被土壤团聚体中腐殖质含量进行了研究,结果表明:(1)灌丛和林地土壤团聚体中有机碳含量总体上均表现为随着土层深度的增加逐渐下降,而在不同土层深度随着团聚体粒径范围的变化则有机碳含量的变化规律则不同,无明显一致的规律;(2)两种土地利用方式各粒径团聚体中胡敏酸和富里酸均比全土小。这可能是由于在湿筛分离团聚体的过程中溶于水的那部分胡敏酸和富里酸成分被损失掉;(3)各腐殖质组分随着团聚体粒径范围的减小在两种自然植被上均无明显一致的规律,但胡敏酸和富里酸总量则基本表现为随着团聚体粒径范围的减小而逐渐升高,即在0.25mm和0.5~0.25mm粒径范围团聚体中最大;(4)两种自然植被土壤各土层中和各团聚体中胡敏酸/富里酸(HA/FA)基本上表现为小于1,这主要是因为研究区温度相对较高,湿度较大,植被覆盖度大,微生物降解作用强所致。     

水作用下黄土土层锚杆的预应力损失

为研究水的作用下,土层锚杆的预应力损失,作者进行了土层锚杆抗拔模型试验。利用所得数据,得到了锚杆预应力损失随时间变化的曲线、预应力锚杆的锚头位移随时间而变化的曲线等。在对所得曲线分析与讨论的基础上,得出黄土土层锚杆的预应力损失主要是由于锚固段土层的蠕变引起的,而且随着土体含水量增加,土体的蠕变性也愈加明显,使得锚杆最终因锚固力不足而被拔出破坏。并提出施工过程中,注意排水、选择优质材料、保证安装质量,同时注重超张拉和二次张拉,是补偿预应力损失,确保工程安全性的重要手段。     

榆神矿区强松散含水层下采煤隔水岩组特性的研究

榆神矿区萨拉乌苏组为强松散含水层，但底部发育有一层黄、红土层，根据对萨拉乌苏组强松散含水层底部土层和基岩风化带的分布、性质、水文地质等特征分析，认为该土层与基岩风化带一起构成隔水岩组，因此合理利用其岩组的隔水特性开采煤层，对保护浅部的萨拉乌苏组含水层及防止矿井地质灾害具有重要意义。     

贵阳盆地不同岩层上的土质和植被特征——以贵阳盆地黔灵公园为例

贵阳盆地是岩溶山区生态系统保护完好的典型地区，尤其以黔灵公园最具有代表性，植被的生长发育与地形地貌、水文条件、地层岩性及其岩层上的土壤特征有密切联系。文章以贵阳盆地黔灵公园碳酸岩盐系不同岩石上覆盖的土质和植被特征为研究对象。选择了具有代表性的岩层和土层剖面进行了野外调查和取样室内分析，并对不同土层上的植被进行定量调查研究、     

化学灌浆对广岛市发展的贡献

日本广岛市静水头高达ＧＬ－２．６－３ｍ,由于存在压力含水层（砾石层）,开挖深度大于１０ｍ时,抗土层隆起的对策是必需的。过去发生过由于水力情况导致土层隆起的一些困难,所以法开挖在许多情况下被禁止的。１９８８年在此地区用化学灌浆抵制上升水压以制止隆起。     

利用循环强度分析张紧式吸力锚循环承载力的方法

按照在最佳系泊点受倾斜荷载作用的张紧式吸力锚的破坏机制,建议了利用软土不排水循环剪切强度计算软土中吸力锚循环承载力的极限平衡分析方法。该方法考虑了平均系泊荷载在土中引起的平均剪应力对土体循环剪切强度、进而对锚循环承载力的影响。为了说明该方法的可行性,进行了大量张紧式吸力锚在平均系泊荷载与循环荷载共同作用下的承载力模型试验。依据试验结果确定了锚被竖向拔出土层时系泊点的位移破坏标准,并据此确定了与不同模型试验条件对应的循环承载力。进而利用循环三轴试验确定的土层不排水循环强度随平均应力的变化关系和实测的土层剪切强度,通过极限平衡分析计算了与模型试验对应的循环承载力。计算与模型试验结果比较表明,对于张紧式吸力锚被竖向拔出土层的破坏模式,计算结果比模型试验结果偏大,平均偏大1.9%,绝大多数偏差在10%以内。因此,对于软土中的张紧式吸力锚,如果采用该方法计算与竖向拔出土层破坏模式相应的循环承载力时,将结果减小10%是恰当的。     

苏北Byl孔粒度特征、含水层分布与苏北平原地下水资源保护

地下水资源是长江三角洲地区社会经济发展的重要后备资源.根据江苏宝应境内钻取的145m深的By1孔岩芯,沉积物粒度分析显示,钻孔20m之下有5个主要的含水层,主要是粉砂质砂层,其间是粘土质粉砂层隔水层;在钻孔60m之下有3个厚度超过10m的含水层,显示该区域深部地下水资源十分丰富,具有较大的开发价值.宝应钻孔揭示的地下含水层上覆广泛分布末次冰盛期的硬质粘土层,对地下水资源起到明显的保护作用,未来地下水资源开发中应重视"硬枯土层"的保护和防止海水内侵,并加强深层地下水资源的科学调查与开发管理.     

两种典型碳酸盐岩红土风化剖面的物理化学特征

通过对贵州遵义和平坝两种典型碳酸盐岩风化剖面的系统采样,在室内进行了岩土工程上常用的13项物理指标的测试和12项常量化学元素的全分析,在此基础上论述了它们在风化剖面上的分布及变化特征。指出土层孔隙率(孔隙比)由表层土到深处由高到低的变化,导致岩(土)层透水率逐渐降低和含水量的增加,是土层物理性质及相关力学性质变化的主因; 表层土以粘土粒组为主,到靠近基岩附近变为以粉土粒组为主,说明后期红土化作用可使土粒变细; 靠近岩石界面土层的粒径与组成石灰岩和白云岩矿物颗粒大小相当,这可能是地下水溶蚀- 交代矿物颗粒继承发育的结果; 通过分析界面各层(基岩- 溶滤层- 杂色粘土层)化学成分的变化可以看出,由岩石到土层可溶性组分( CaO、MgO)大量的被水溶蚀带走,成土元素( SiO2、Al2O3、Fe2O3 等)呈突跃式增加,而且两类岩石溶蚀成土的初期阶段(由岩石到溶滤层)可溶元素被溶蚀及成土元素的积累有很大的差别。      

神南矿区煤炭开采水资源漏失量评价分区

针对神南矿区煤炭开采与水资源保护的矛盾问题,通过野外踏勘资料、钻孔资料及压水试验数据等,分析了研究区水资源分布特征、土层物质含量和渗透特征以及区内工程地质条件对保护砂层潜水所起的作用。把(导水)裂隙带、岩层厚度、土层厚度作为分区因子,根据煤层采动对浅层地下水的影响程度,将研究区划分为严重失水区、一般失水区、轻微失水区和无影响区4个区;结合地貌特征,进一步细分为梁峁漏失区、梁峁无影响区、严重失水区(砂层)、一般失水区(砂层)、轻微失水区(砂层)和风沙滩地无影响区6个区。该研究成果可为区域水环境和生态环境保护提供科学评价依据。      

基于分层监测的北京天竺地面沉降、地下水位与孔隙水压力变化规律

为揭示天竺地面沉降监测站102 m以浅地层分层沉降规律,对天竺分层监测数据进行了分析.研究发现:①地面沉降主要发生在粘性土层,地面沉降发育情况与粘性土含量成正比,粘性土层在有效应力持续增大的作用下被压缩.②季节性变化特征方面,在一个水文年内,地面沉降所表现出的季节性形变特征与地下水位动态变化趋势有较高的相关性,丰水期地...     

分层土中水泥土围护结构抗倾覆验算方法的改进

推导了分层土中水泥土围护结构抗倾覆稳定系数计算公式,提出了改进的计算方法,研究了土层分层结构对水泥土围护结构抗倾覆稳定系数的影响。土层上软下硬时,水泥土围护结构抗倾覆稳定系数分别随着墙体宽度与入土深度的增加而增加。土层上硬下软时,增加墙体宽度对于提高抗倾覆稳定系数具有较好的效果,而增加墙体入土深度对于提高抗倾覆稳定系数作用不大,因为分层土中,水泥土围护结构抗倾覆稳定性主要依靠下部土体的被动土压力来维持,即抗倾覆稳定性主要受下层土体强度的影响。如将分层土参数按厚度加权平均取值后作为均匀土对待,对上软下硬土层,该方法计算的抗倾覆稳定系数比分层方法得到的小,偏于保守;而对上硬下软土层,该方法计算的抗倾覆稳定系数比分层方法得到的大,存在安全隐患。改进方法与常规计算方法对比表明,其计算结果更为安全合理     

某岩溶矿山电耙机基座塌陷形成条件及治理技术

某电耙机基座位于南方某岩溶矿山,地基由粉质黏土、卵石及壶天群灰岩组成。2009年6月发生塌陷,平面上塌陷坑长约3 m,短约2 m,造成电耙机大部被埋入溶洞内,严重威胁到周边尾砂堆场及水泥罐的安全。调查分析及土洞塌陷过程模拟表明,该电耙机基座塌陷主要由于壶天群灰岩溶蚀裂隙发育强烈,地下水位在岩土界面附近上下波动,以及日常生产中电耙机基础旁长期受冲水综合作用,致使基岩面上的土层颗粒被潜蚀带出进而形成土洞坍塌。针对以往塌陷治理多以回填为主,复塌比较频繁,本电耙机基座塌陷采用孔内旋喷造浆注浆方法处理,即先根据孔深的不同向水泥浆中添加不同比例的速凝剂,然后将添加速凝剂的水泥浆液快速送入孔内,并利用高压和高转速切割周边土层,使得单纯的水泥浆成为水泥黏土浆液,在高压下浆液劈裂土层,从而达到快速封堵溶洞口和加固土层的目的。检测结果显示,该方法不仅能有效快速地封堵基岩面溶蚀裂隙或溶洞口并加固土层,消除塌陷的基本条件,而且工艺成熟,成本远小于注浆加固,适合在岩溶矿区推广应用。     

土壤饱和导水率的多尺度预测模型与转换关系

运用联合多重分形方法研究不同土层土壤饱和导水率与土壤基本物理特性的多尺度相关性,建立不同土层土壤饱和导水率的多尺度预测模型,构建不同土层土壤饱和导水率之间的转换关系。结果表明:不同土层土壤饱和导水率与土壤基本物理特性的相关程度排序不同;在单一尺度和多尺度上,0~20 cm土层土壤饱和导水率与土壤基本物理特性的相关程度排序相同,20~40 cm土层土壤饱和导水率与土壤基本物理特性的相关程度排序不同;土壤饱和导水率多尺度预测模型的预测精度较高,0~20 cm土层和20~40 cm土层拟合值的均方根误差分别为0.035 0和0.029 0;0~20 cm土层和20~40 cm土层土壤饱和导水率转换关系的计算精度较高,拟合值的均方根误差为0.037 5。     

强震区软弱土层差异厚度下单桩动力响应振动台试验

为探明不同类型地震波作用下软弱土层差异厚度对单桩动力响应特性的影响,采用振动台试验,开展了不同软弱土层厚度变化下桩基础的加速度、水平位移、弯矩动力响应变化特性及桩基损伤分析。试验结果表明：地震波作用下,桩周土体的约束作用受软弱土层厚度的影响显著。桩身加速度在软弱土层中的放大效果最为显著,桩顶加速度放大系数与软弱土层厚度呈正相关;桩顶水平位移在软弱土层厚度最大时达到最大;桩身弯矩最大值出现在软弱土层中,随其厚度增大而增大。不同土层厚度下,桩身弯矩最大值均小于抗弯能力设计值,桩基完整性较好。桩基础抗震设计计算时,应重点加强桩基础在软弱土层中的抗震能力,并选择多种地震波进行抗震验算。     

黄河三角洲饱和地基土地震响应数值分析

根据黄河三角地区特殊土层的力学性质,以天津波水平向加速度时程曲线为输入地震波,在3 %,10 %和63 %三种超越概率情况下,对黄河三角洲20 m深度土层的地震反应进行数值分析,研究了孔压和动剪应力的变化。与室内动三轴试验得到的破坏孔压和动剪应力进行比较,判断土层的液化破坏情况。研究结果表明,在3 %超越概率下大部分地层均液化,在10 %超越概率下少部分地层被破坏,在63 %超越概率下大部分地层均不液化。采用破坏动剪应力比和破坏孔压比的判别结果相吻合。