马兰黄土和离石黄土的磁学性质

中国黄土-古土壤系列的磁学性质,如磁化率等被广泛用于古气候和古环境研究,这必须建立在对黄土-古土壤的剩磁的性质和获得剩磁的机制以及古土壤磁性增强的原因有深入了解的基础之上。作者通过对洛川和吉县剖面马兰黄土和离石黄土的磁学性质的深入研究,对黄土与古土壤磁学性质差异的各种表现,对它们剩磁的性质,对古土壤磁性增强的原因以及磁性变化对古气候、古环境研究的意义进行了讨论,并对利用某些磁学性质建立的黄土-古土壤形成的时间模式提出了质疑。     

饱和黄土的性质与非饱和黄土流变模型

对西安地区相关数据统计分析，把西安市饱和黄土、软黄土的工程性质与一般黄土进行详细对比，指出它们之间的工程性质差异。同时重点介绍推导非饱和黄土加载体积流变模型过程以及模型的适用条件，对该模型的应用作了分析。     

郑州地区黄土微观结构及其工程地质性质特征

郑州地区西南部丘陵岗地的黄土是豫西广泛分布的风成黄土向东延伸的部份,它出露的高程从海拔200米向东北方向逐渐降到海拔120米,而后相变过渡到同时代的其它成因类型的松散沉积物。它消失的界限大体上和华北大平原全新世冲积层分布界限一致,因此可以认为本区黄土隶属我国大面积连续分布的风成黄土的东南边缘(图1)。考察这一地区     

郑州地区黄土微观结构及其工程地质性质特征

正 郑州地区西南部丘陵岗地的黄土是豫西广泛分布的风成黄土向东延伸的部份,它出露的高程从海拔200米向东北方向逐渐降到海拔120米,而后相变过渡到同时代的其它成因类型的松散沉积物。它消失的界限大体上和华北大平原全新世冲积层分布界限一致,因此可以认为本区黄土隶属我国大面积连续分布的风成黄土的东南边缘（图1）。考察这一地区     

中国湿陷性黄土的工程地质性质

中国湿陷性黄土就其工程地质性质而言,可分为高原湿陷性黄土和河谷湿陷性黄土两类。前者分布于高原(或台原高地),为晚更新世马兰黄土,属于风积成因;后者分布在河谷,为全新世冲积黄土。     

灌溉引起的黄土工程地质性质变化

引水灌溉改变了黄土的原生环境,使黄土在增湿乃至饱和的过程中,微结构、物理、力学及水理性质都不同程度地发生了变化,成为诱发黄土灾害的重要条件.以甘肃省黑方台灌区为研究区,开展从原位试验到室内测试、从传统土力学到非饱和土力学、从微观到宏观的多角度系统研究,揭示灌溉引起的黄土工程地质性质变化.研究结果表明,灌溉造成黄土原生结构破坏,孔隙总量和孔隙度普遍减小,造成天然含水量、天然密度、干密度等物理性质指标增高,天然孔隙比降低,黄土压缩性和湿陷性趋低,抗剪强度降幅尤为明显;从非饱和土力学角度看,灌溉使得黄土含水量增加,基质吸力降低,非饱和黄土强度参数也随之呈递减趋势;从黄土时效变形分析看,灌溉使得黄土更易发生蠕变变形和破坏.     

结构性黄土的临界压力比及其边界面塑性本构模型预测

结构性黄土的临界状态与初始孔隙比有关,表现出临界状态线不唯一,需通过指标临界压力比反映,而修正剑桥模型及其改进模型预测的临界状态线唯一,这导致结构性黄土的临界状态及应力-应变关系难以被准确预测。针对这一问题,首先基于原状黄土三轴不排水剪切试验结果,根据临界压力比的公式,计算得到了不同初始孔隙比条件下指标临界压力比的值,发现原状黄土的临界压力比与初始孔隙比成反比例关系,阐明了其临界压力比的物理力学意义;进一步,在一个考虑临界压力比的边界面塑性本构模型框架下,引入结构性硬化参数以反映原状黄土在等向压缩路径下的结构劣化,通过临界压力比的不同取值来反映临界状态线不唯一,通过耦合塑性偏应变引起结构强度衰减与塑性体变引起结构劣化两个方面充分反映黄土的结构性劣化行为;最后,采用该模型预测了原状黄土三轴不排水剪切行为与等向压缩行为,临界状态、应变软化、应力路径及孔隙水压力预测效果良好。以上结果表明,结构性黄土的临界压力比物理意义明确,且取值方法可靠,本构模型若考虑临界压力比则能切实反映黄土实际的临界状态。上述研究结果对于黄土地区岩土工程问题的数值分析具有重要的理论与实际意义。     

非饱和黄土的弹塑性软化本构模型

通过对陕西杨陵地区的非饱和黄土进行等应力比压缩试验和常规三轴试验,在对试验结果的应力-应变曲线特性进行分析的基础上,由试验结果直接确定屈服函数,根据Drucker公设,即相适应的流动法则,选择合适的硬化参数,建立了非饱和黄土的弹塑性本构模型,并将模型计算结果与试验结果进行比较。结果表明,该模型能够较好地模拟非饱和黄土与固结应力有关的应变软化现象,计算的变形规律与试验结果基本吻合。     

科学家传记——《揭开黄土的奥秘——刘东生》一书出版

我国著名地质学家———第四纪科学的权威钜子刘东生院士的传记《揭开黄土的奥秘———刘东生》(潘云唐著)已于今年1月由新华出版社出版。此书与2002~2005年度国家最高科学技术奖的另4位得主———金怡濂、王永志、叶笃正、吴孟超的传记共同组成《国家最高科学技术奖获奖人丛书     

关于下蜀黄土分类新方法及其承载力探讨

下蜀黄土是我国区域性分布的一种特殊性土，是在干旱气候条件下由风力堆积而成。单一地采用塑性指数（Ip)对其进行分类是显进管于简单而不能反映其特征。本文综合其活动性指数及粘粒含量进行分类的新方法，有利于对下蜀黄土进行评价。同时因其粉粒含量超过50％，受“袜度效应”影响，不能简单地套用粘性土公式，笔者总结了以往下蜀土分布地区采用的粘性土，新黄土公式，注意到Ip,Ps与fo,fk的相关性，提出了fo=100βPs 40α经验公式。     

黄土的某些工程性质(节要)

本报告系黄土路堑边坡调查研究1956年工作中的一部分,主要研究了兰州和河南北部某些地区黄土的强度和抵抗风化作用的某些工程性质。     

辽宁阜朝高速公路路基黄土的工程地质性质

对辽宁阜新-朝阳段高速公路路基黄土进行的物理力学试验及物质组成和结构的分析测试结果表明: 辽西黄土在粒度组成和化学成分上与其他地区有较大差异, 如SiO₂、Al₂O₃含量明显高于其他地区。微结构以支架大孔微胶结结构、支架大孔-镶嵌微孔半胶结结构、絮凝状胶结结构和凝块状胶结结构4种类型为主, 并具有较好的物理力学性质: 干密度为1.15～1.76 g/ cm3 , 天然含水率平均值为18.31% , c值为7.5～86.3 kPa, φ值为14.0～29.9°, 湿陷性黄土段以中等湿陷性为主。     

黄土的力学性质与工程地质问题现状

据统计,目前全世界几乎每天都有一篇关于黄土工程力学性质的新文献问世。黄土具有一些特殊的性质:干燥时坚硬,遇水则变弱。这种性状常引起大规模沉降及湿陷。黄土的渗透系数小(0.5—1.5m/d),水分损失少,因而黄土上的建筑工地往往具有地下水位高的特点,引起地基浸湿。黄土区常有的“假喀斯特”现象,在地震时会引起泥石流和大规模滑坡。     

黄土的物理力学性质和变形特性

我国的黄土和黄土状土的分布面积约64万km2,在黄河中游地区地表几乎全被黄土覆盖。这里黄土发育最好:分布连续,地层全,厚度大。但是长期以来,由于对它的开发利用不合理,致使水土流失严重,是形成黄河泥沙的主要来源地区。实践证明,深演四认识黄士的物理力学性质和工程特性,对合理开发利用黄土,不仅与这千地区的工程建筑、农业、水利、交通密切相关,而且对控制水土流失治迪好黄河也具有重要意义。     

赤泥改性黄土的基本工程性质研究

为探究赤泥改性黄土的基本工程特性,进行无侧限抗压试验、直剪试验及渗透试验,得出赤泥改性黄土的最佳配比,建立了抗剪强度、无侧限抗压强度与电阻率的经验公式。通过动三轴试验,分析了循环动荷载下改性黄土的累积塑性变形、动弹性模量及浸出毒性。结果表明,随赤泥含量增加,改性黄土无侧限抗压强度和黏聚力都先增大后减小,当赤泥含量为15%时其28 d无侧限抗压强度达到3.5 MPa,较不掺入赤泥时提高约34.7%;改性黄土的渗透系数随赤泥含量增加先快速降低,至赤泥含量5%后趋于稳定;改性黄土的抗剪强度、无侧限抗压强度与电阻率呈良好的线性关系;改性黄土在循环动荷载下的临界动应力达600 kPa,最大动弹性模量比未改性黄土高出6倍,且其浸出液不具有浸出毒性。     

Q1黄土的弹塑性损伤本构模型

在陕西洛惠渠五洞简易盾构法施工现场进行了取样，分析了Q1黄土的应力—应变曲线特性及物理性状，根据连续损伤力学和热力学定律，提出了Q1黄土的弹塑性损伤本构模型。并将模型计算结果与试验曲线进行了比较，模型验证结果表明，该模型能够较好模拟Q1黄土的软化和剪胀性。     

马兰黄土的应力-应变本构方程

依据马兰黄土的室内CU试验,运用土力学的相关理论,建议性地提出了马兰黄土的应力-应变本构方程。通过对不同围压下的试验结果(应变小于15%)与理论模型的拟合发现,二者吻合较好。另外,与以往的模型相比,本文的模型参数a和b只需通过一次常规三轴试验即可全部求得,具有参数少、容易确定的优点。     

黄土的湿载结构性本构模型研究

土结构性是土结构空间排列几何特征和联结特征所表现出的力学性质,是影响土力学特性的重要内在因素。它与土的密度、粒度、湿度相联系,能够综合反映土的强度、变形等力学特性的变化和发展。从综合反映增湿导致土结构内在主动变化和加载变形导致土结构被动变化两个方面出发,沿用土综合结构势的应力比结构性参数,首先建立压缩、剪切及增湿作用下黄土的结构性演化规律;其次,通过压剪湿作用下黄土的应力-应变特性、屈服破坏特性及其与结构性之间的关系,揭示结构性变化对土力学性质的影响;进而,建立了反映压剪湿作用下黄土结构性发展演化的湿载结构性本构模型。最后通过与试验数据、修正剑桥模型的比较分析,初步验证该模型的准确性。     

辽西地区黄土的强度与本构特性

采用应变控制式三轴仪对取自辽宁西部地区阜新-朝阳段黄土的力学性质进行了试验,获得了黄土的应力-应变关系和抗剪强度的变化规律;采用人工制备不同含水率试样的方法,测试并分析了含水率对黄土本构和强度特征的影响。结果表明：(1)试样的应力-应变关系在不排水剪条件下呈强软化型,表现为脆性破坏;在固结不排水剪条件下随初始含水率的增加由弱软化型向硬化型转变;而在排水剪条件下低含水率时呈软化型,随含水率增加,呈弱硬化型和硬化型。(2)饱水后试样的抗剪强度有很显著的降低:c_UU为13.7～363.3 kPa时,φ_UU为18.6°~40.2°;而c_UU为0.2～29.6 kPa时,φ_CU则为4°～23.4°。(3)土的有效抗剪强度指标均随含水率增加呈非线性减小的关系,粘聚力与含水率呈半对数函数关系,内摩擦角则与含水率呈幂函数关系。给出了黄土本构的数学模型和黄土抗剪强度指标的取值方法。     

木质素磺酸盐对兰州黄土力学性质的影响

作为土壤改良的重要手段,化学加固利用化学材料与土体反应生成凝胶并胶结土粒达到固化目的。采用木质素磺酸盐进行黄土加固试验,开展界限含水率、导热系数试验、无侧限抗压强度试验、加卸载试验、应力松弛试验和X射线衍射等,研究了木质素磺酸盐固化黄土的物理性质和力学特征,从矿相角度探讨木质素磺酸盐的固化机制。结果表明,风干条件下木质素磺酸钠会造成黄土盐渍化,且对提高黄土强度没有显著的效果;木质素磺酸钙掺入黄土后,随着其掺量的增加,固化黄土的塑性指数和导热系数逐渐降低,强度明显增大,7 d龄期掺量为5%的木钙固化土无侧限抗压强度可以达到11.81 MPa,是素黄土的5.58倍;黄土的刚度在木质素磺酸钙的作用下显著提高,相同应变水平下所需能耗大幅度增加,同时其应力松弛程度也得到了改善。结合X射线衍射仪(XRD)测试结果,推测木质素磺酸钙能够与黄土中的黏土矿物反应,生成石英质和碳酸盐矿物,加强土粒间的硅质和钙质胶结,令土体结构更加密实,是值得深入研究的新型固化材料。