礁灰岩-混凝土界面剪切特性试验研究

为探究礁灰岩地层中钻孔灌注嵌岩桩的桩-岩界面剪切作用规律,试验选取南海某岛礁的块状结构、砾块结构、砾屑结构及砂屑结构礁灰岩岩芯,开展室内物理力学性质试验及常法向应力条件下的礁灰岩-混凝土界面剪切强度试验研究,探究桩-岩界面剪应力-剪切位移关系曲线的变化规律。开展红砂岩-混凝土界面剪切对比试验,揭示两种不同沉积作用类型的岩石与混凝土黏结面产生剪切强度差异的根本原因。试验结果表明：礁灰岩-混凝土界面的剪切强度受礁灰岩的结构类型、桩-岩强度比等因素影响;由于水泥浆在礁灰岩中的扩散填充作用,礁灰岩-混凝土界面的黏结力和内摩擦角均高于砂岩-混凝土界面;桩-岩强度比产生的界面剪切强度响应受礁灰岩结构类型的影响,低桩-岩强度比时,块状结构、砾块结构礁灰岩-混凝土界面的黏结力均高于高强度比条件;桩-岩强度比增大,块状结构礁灰岩-混凝土界面的内摩擦角增加,而砾块结构礁灰岩-混凝土界面的内摩擦角变化不大。     

基于应力-应变曲线的礁灰岩脆性特征评价

脆性是岩石类材料的重要性质。针对南海某岛礁在某深度范围内的珊瑚格架灰岩、砾块灰岩、砾屑灰岩及砂屑灰岩的钻孔芯样,开展室内物理性质测试及压缩试验。研究表明,礁灰岩的物理力学性质与其沉积组构和成岩作用密切相关;基于峰后应力降的相对大小和绝对速率的脆性指标计算方法能够反映礁灰岩的破坏特征;围压对礁灰岩的脆性指标影响显著,随着围压的增大,试样的脆性指标呈现趋势性降低;单轴压缩条件下,低孔隙率的砂屑灰岩脆性指标与水泥砂浆类似,同时高于格架灰岩及砾块灰岩;随着孔隙率的增大,砂屑灰岩和砾屑灰岩的脆性指标减小,饱和单轴抗压强度也与孔隙率呈负相关关系。     

礁灰岩嵌岩桩的模型试验

援建马尔代夫的马累－机场岛跨海大桥项目作为我国“一带一路”的经济建设规划之一,桥梁桩基坐落于与我国南海珊瑚礁岩土体结构极为相似的珊瑚礁中。由于国内外开展珊瑚礁嵌岩桩的设计经验不足,故需要通过试验方法获取珊瑚礁嵌岩桩的承载特性和相关数据。对取自马累岛和机场岛桥基位置的礁灰岩岩芯开展室内桩基承载特性试验研究。测得礁灰岩的密度、相对密度、饱和单轴抗压强度、三轴剪切强度等基本物理力学指标,结合礁灰岩中嵌岩桩模型试验结果,获得模型桩承载力随桩端位移的变化规律。试验结果表明：桩岩界面先后经历弹性剪切、剪应力跌落和摩擦剪切3个阶段。在弹性剪切阶段,界面剪切变形以弹性变形为主,极限弹性位移 呈现出随弹性模量E增大而递减的趋势。在剪应力跌落阶段,应力软化急剧,并很快过渡到界面的摩擦剪切。通过试验发现,在低围压下,礁灰岩的残余侧摩阻力与饱和单轴抗压强度呈正相关关系。随着围压增大,残余侧摩阻力受围压影响较大。     

粗糙度对不同粒径砂-混凝土界面剪切特性影响

为探究土体与结构之间相互作用的机制,通过设计3种颗粒中值粒径d₅₀(1.21、4.56、8.91 mm)、3种结构表面粗糙度系数JRC(0.4、9.5、16.7)和3种剪切速率(1、5、10 mm/min)下的室内直剪试验,对剪切过程的应力变化、体变量进行监测,研究不同剪切速率下粗糙度对不同粒径砂-混凝土界面剪切特性影响。结果表明,d₅₀=1.21 mm时,砂与混凝土界面抗剪强度随JRC的增大而先增大后减小;d₅₀=8.91 mm时,界面抗剪强度随JRC的增大而增大。随着JRC增大,混凝土与砂土界面内摩擦角不断增大;随着颗粒粒径增大,混凝土与砂土界面内摩擦角先减小后增大。在不同剪切速率下,试样最终剪胀量均随颗粒粒径的增大而增大。剪切速率为5 min/mm时,砂-混凝土界面剪切试验最终剪胀量最小。存在某一临界粒径,当砂的颗粒粒径大于此临界粒径时,砂-混凝土界面剪切强度随JRC的增大而不断增大。     

山东省中部上寒武统碳酸盐风暴沉积的综合模式

我国的碳酸盐风暴岩丰富多样,但前人对不同环境风暴岩的沉积作用、沉积序列和沉积模式的总结还不够完善.山东省中部上寒武统炒米店组碳酸盐风暴岩发育频繁,分布广,提供了全面分析风暴沉积作用的理想场所.基于该区详实的露头观察,可识别出冲刷面、渠模、丘状交错层理等典型的风暴沉积构造,以及砾屑灰岩、递变层理含砾砂屑灰岩-砂屑灰岩、纹层状粉-砂屑灰岩等风暴岩类型.根据砾屑颜色、磨圆度、排列方式、支撑结构、充填物等岩石学特征,研究区首要发育的砾屑灰岩可被细分为紧密堆积棱角状砾屑灰岩、基质支撑砾屑灰岩、砂屑支撑砾屑灰岩、水平-叠瓦状砾屑灰岩和放射状排列砾屑灰岩5种岩相类型,其分别归属于台前缓坡带原地-近源堆积、碎屑流、高密度-低密度浊流、风暴砾滩和风暴涡流沉积.对台前缓坡、台地边缘和开阔台地等不同环境的风暴沉积序列进行了归纳,建立了缓坡型碳酸盐台地风暴沉积的综合模式,并指出研究区频繁的风暴作用与全球气候变暖、海平面上升以及地震活动存在密切联系.研究表明较多台地边缘发育的大型渠模构造,其充填砾屑呈放射状排列,指示了渠模的风暴涡流成因      

西沙西科1井第四系生物礁-碳酸盐岩的岩石学特征

从西科1井生物礁-碳酸盐岩的岩心观察和岩石学特征的分析入手, 重点刻画了第四系全新-更新统乐东组生物礁-碳酸盐岩的岩石类型和生物礁类型.543片铸体薄片分析和214.89 m岩心观察表明: 岩石类型主要为粒泥灰岩、泥粒灰岩和骨架灰岩, 其次为粘结灰岩、颗粒灰岩、漂砾灰岩和砾屑灰岩.在纵向上, 埋深0~10 m层段以颗粒灰岩为主, 埋深10~22 m层段为生物碎屑砂分布段, 埋深22.00~214.89 m层段以粒泥灰岩、泥粒灰岩和骨架灰岩为主.生物礁类型以骨架礁为主, 造礁生物为珊瑚和少量珊瑚藻.骨架礁在埋深0~214.89 m均有发育, 丛状和块(段)状礁仅分布于埋深83~98 m.      

土工织物与吹填土界面作用特性试验研究

筋-土界面强度参数是加筋结构设计和稳定分析的关键技术指标。拉拔试验能较好模拟现场加筋行为而得到广泛的应用。基于拉拔和直剪试验研究了拉拔（剪切）速率对筋-土界面特性和吹填砂强度特性的影响规律及机制,同时探讨了不同填料界面、筋材类型的加筋效果。结果表明：随着拉拔（剪切）速率的增大,吹填砂-筋材-吹填砂界面的抗剪强度下降明显,而软土-筋材-吹填砂界面以及砂本身强度则变化不大。从强度指标来看,拉拔速率增大,筋-砂界面强度的降低主要表现为似黏聚力的降低,筋-软土界面抗剪强度的增加表现为内摩擦角增大,剪切速率对吹填砂则基本无影响。筋-土界面特性受拉拔速率和正应力的共同影响,与筋材类型和填料特性有关。筋-土界面内摩擦角小于填料摩擦角,但在一定正应力下低速剪切时（如<0.53 mm/min）可获得高于填料的抗剪强度。宜根据似黏聚力大小合理选择摩擦参数进行加筋结构的设计与评价。     

湘东南桂阳莲塘上泥盆系风暴岩特征及其古地理、古气候意义

摘　要湖南省桂阳县莲塘镇石龙村上泥盆统锡矿山组以台地相灰岩、白云质灰岩、灰质白云岩为主。该组下部发育典型的风暴岩沉积。风暴沉积标志包括:渠铸型、竹叶状砾屑放射状组构、丘状或洼状交错层理、平行层理、递变层理、块状层理。风暴岩包括４种岩相类型:Ａ－具块状层理的“竹叶状”砾屑灰岩（底部为冲刷侵蚀面或冲刷渠）,Ｂ－具递变层理的砾屑灰岩,Ｃ－具丘状、洼状交错层理的砂屑灰岩,Ｄ－具均质或水平层理的泥状灰岩。它们组成４种典型的风暴沉积序列:Ａ—Ｄ序列、Ａ—Ｃ—Ｄ序列、Ｂ—Ｃ—Ｄ序列、Ｂ—Ｄ序列。湘东南上泥盆统风暴岩的首次发现表明晚泥盆世该区位于低纬度的风暴作用带,它对认识泥盆纪的古气候具有重要意义.     

塔里木盆地西北缘震旦纪风暴岩成因探讨

本文首次论证了塔里木盆地西北缘震旦纪风暴岩的存在。就风暴岩的结构特征、沉积序列、成因模式作了探讨。震旦纪风暴岩具有底面侵蚀-充填构造、无规则排列的砾屑灰岩层、粒序层及丘状层理,以及水平纹理和纹状交错层。风暴岩可分为二种类型:钙屑风暴岩为强的风暴产生的风暴浪和风暴流而形成,由-套砾屑灰岩及泥灰岩、泥岩组成;砂屑风暴岩是由强度相对较弱的风暴离岸回流将风暴高峰悬浮起的砂屑物带到浪基面以下的地方沉积而成,由砂岩、粉砂岩及粉砂质泥岩组成。     

基于岩体三轴压缩试验的节理力学参数确定方法

岩体节理面的刚度系数、黏结力和内摩擦角是反映节理面力学特性的重要参数。基于含不同倾角节理岩样的三轴压缩试验,通过对标准岩样的应力-位移分析,由互等功原理,建立节理岩样应变与位移新的几何关系,推导出弹性状态下节理刚度系数解析解,根据摩尔-库仑强度理论得出节理面的黏结力和内摩擦角。为了检验方法的正确性,对含节理面的同类岩体进行直接剪切试验,测出节理面的法向刚度、切向刚度、黏结力和内摩擦角。结果表明,两种方法所得结果基本吻合,说明所提出的方法可以通过节理岩样三轴压缩试验及理论分析间接得到岩体节理面的刚度系数、黏结力和内摩擦角,实现了节理岩体力学参数的简捷、快速测定。     

西天山阿吾拉勒一带石炭系阿克沙克组风暴岩及其意义

西天山阿吾拉勒阔尔库一带早石炭世阿克沙克组以海相碳酸盐岩夹碎屑岩为主,发育典型风暴成因的竹叶状砾屑灰岩。风暴沉积构造主要有风暴侵蚀构造、风暴撕裂构造、风暴浪构造、风暴涡流构造及风暴期后快速沉积构造等。已识别出的风暴沉积类型有具块状层理的竹叶状砾屑灰岩,具递变层理的砾屑灰岩和砾屑砂岩,具丘状、洼状交错层理和平行层理的砂屑灰岩及生物碎屑砾屑粉砂质灰岩,具平行层理的砂屑灰岩、长石岩屑砂岩,具波痕交错层理的砂屑灰岩和砾屑粉砂质灰岩,具水平层理的粉屑灰岩和具块状或水平层理的生物碎屑砾屑粉砂质灰岩。新发现的风暴沉积,说明早石炭世该地区处于低纬度带陆棚浅水沉积环境,因而对于分析西天山石炭纪的古地理、古气候、古构造及板块的运动规律具有重要意义。     

北京西山下苇甸中上寒武统风暴沉积特征及模式

通过对北京西山下苇甸剖面中典型风暴成因竹叶状灰岩的野外实测和镜下薄片分析，明确了59套风暴沉积特征，确定了风暴沉积序列并建立了陆表海风暴作用沉积模式，主要取得如下认识：(1)北京西山下苇甸寒武系共有泥晶灰岩相、含砾屑泥晶灰岩相、颗粒泥晶灰岩相和泥晶颗粒灰岩相4种岩相类型。(2)鲕粒灰岩-砾屑灰岩型序列发育原地型风暴岩，泥岩和粉砂岩-砾屑灰岩型序列发育近源型风暴岩，泥晶灰岩-砾屑灰岩型序列发育远源型风暴岩。(3)原地型风暴岩发育侵蚀面，砾屑含量高，长短轴比大；近源型风暴岩砾屑定向性好，可见递变层理；远源型风暴岩基质含量高。(4)竹叶状灰岩沉积在陆表海背景下的潮下带，原地型、近源型和远源型风暴岩沉积范围以正常浪基面和风暴浪基面为界，距风暴中心距离和搬运距离依次增加。本次研究不仅补充了下苇甸寒武系的风暴沉积记录，而且为该时期的古环境研究提供了证据。     

华北地台早古生代竹叶状灰岩岩石特征及成因研究进展

砾屑灰岩在华北地台寒武系-奥陶系广泛发育,竹叶状灰岩只是其中一种,且所指范围界限模糊,常与其他类型的砾屑灰岩伴生在一起。古代陆表海提供了砾屑灰岩广泛发育的环境基础。潮坪和潮下开阔海是陆表海广泛发育的基本地貌单元,也是砾屑灰岩形成的重要场所。古板块运动表明,寒武纪华北地台处于低纬度地区,符合古风暴频发的要求。风暴及潮汐流是砾屑灰岩形成的主要动力。另外,成岩过程中的压实和固结脱水也是板条状砾屑的重要成因。条带状薄层灰泥石灰岩与泥岩及泥质灰岩的频繁互层是发生破碎并形成砾屑的物质基础。华北地台砾屑灰岩具有多种成因,可以按照砾屑的颜色特征、形态及磨圆程度、砾屑灰岩的支撑结构、充填物的类型等进行区分并进行成因分析。     

塔中地区晚奥陶世碳酸盐台缘与台内沉积差异--定性和定量的碳酸盐岩微相综合分析

为揭示塔中地区东部的晚奥陶世镶边型碳酸盐台地边缘与台地内部的沉积差异,利用钻井岩芯及薄片资料,对良里塔格组开展了定性的和定量的碳酸盐岩微相分析研究。研究表明,台缘-台内沉积区发育9种微相类型（MF1~MF9）,不同颗粒岩类微相所代表的几种颗粒滩具有典型差别的粒度累积频率曲线样式。台地边缘主要发育各种高能颗粒滩的微相组合（MF1~MF4）,与台缘生物礁构成礁滩复合体;台地内部主要发育代表中-低能的潮坪-潟湖沉积的微相组合（MF5~MF9）。结合定量的粒度分析分析认为生屑砂屑颗粒灰岩微相（MF1）、生屑砾屑灰岩微相（MF2）和鲕粒颗粒灰岩微相（MF3）是冲流带（前滨）环境的产物,分别代表着台地边缘生屑滩、鲕粒滩和礁前砾屑滩沉积;球粒颗粒灰岩微相（MF5）为位于受障壁的台地内部、中等能量波浪控制的球粒滩;棘屑泥粒灰岩-漂浮岩微相（MF4）发育于台缘礁后的中-高能生屑滩。     

塔河油田奥陶系中统一间房组沉积特征及储集特征

运用沉积地质及层序地层对塔河油田南部奥陶系中统一间房组发育的一套碳酸盐岩进行分析,结果表明:从岩石组合特征上可分为上下两段,下段为(砂)砾屑灰岩 藻鲕灰岩 鲕粒灰岩,底栖生物丰富;上段为海绵礁灰岩 藻粘结灰岩,生物骨架灰岩及斑状砾屑灰岩.纵向上,构成了一个建滩沉积序列和一个造礁沉积序列,沉积环境为台地浅滩-台内礁.沉积微相为开阔碳酸盐台地,包括海绵礁、浅滩及滩间;储渗空间以溶蚀孔隙、溶蚀孔洞、溶蚀洞穴和裂缝等为主.塔河油田南部一间房组碳酸盐岩经历的海西早期岩溶也叠加了加里东中期第一幕岩溶的影响,(准)同沉积期加里东中期第一幕岩溶,对一间房组酸盐岩储集性改善具重要意义.     

浙江江山砚瓦山组瘤状灰岩的成因

浙江江山地区砚瓦山组瘤状灰岩的结构构造及其形成机理复杂多样,一般可划分出五种岩石类型,即压扁瘤状泥灰岩、揉皱角砾状泥灰岩、压溶瘤状灰岩、干裂角砾状灰岩和粗砾屑灰岩。瘤状灰岩形成于碳酸盐台地浅水部位,水体为半浑浊。其发育程度及其层位的区域变化规律表明,泥质浑水系来自海盆东侧的华夏古陆。     

超长灌注桩桩-土界面剪切试验研究

为研究超长灌注桩桩侧与土体接触界面的剪切力学行为,采用大型界面剪切仪,开展混凝土与粉质黏土、粉细砂土接触界面剪切试验。针对钻孔灌注桩泥浆护壁施工特点及后注浆工艺的应用,在混凝土与粉细砂土界面设置膨润土泥皮或膨润土泥皮与水泥浆,以研究泥皮及存在泥皮时注浆对界面剪切性状的影响。试验结果表明：界面剪切应力随剪切位移增加逐步达到极限值,之后,剪切应力保持基本不变或出现软化现象;土体类型及法向应力大小对界面剪切力学行为具有较大的影响;粉细砂土-混凝土界面摩擦角与土体有效内摩擦角相近,存在泥皮时,界面摩擦角降低达40%,泥皮的润滑作用较大地削弱了界面的剪切性能;存在泥皮情况下,注浆后界面摩擦角较泥皮界面提高近1倍,水泥浆的注入不仅消除了泥皮产生的不利影响,也有利于进一步改善界面剪切性能,提高其抗剪强度;泥皮及注浆对界面剪切应力与剪切位移关系亦有较大的影响;界面剪切作用对土体具有一定的影响范围,并在接触界面附近土体中逐渐形成剪切破坏带,剪切过程中界面呈现出由剪切位移阶段逐步过渡至剪切滑移阶段;此外,在剪切过程中,不同界面类型的土体变形存在较大差异。     

川西北江油马角坝地区黄龙组下部风暴沉积特征

川西北江油马角坝地区上石炭统黄龙组下部发育典型的风暴沉积,包括介壳灰岩、砾屑灰岩、瘤块状灰岩、砂屑灰岩和正常沉积灰岩或泥岩等沉积类型,以及冲刷沟槽、瘤块状构造、粒序层理、水平层理、波状层理和生物扰动等沉积构造。根据野外观察和室内显微分析,结合风暴沉积标志组合,在江油马角坝地区2个剖面的黄龙组下部各识别出4层风暴层,并划分出5套风暴沉积组合。组合Ⅰ以冲刷沟槽、介壳滞留层、粗砾滞留层、块状层理、水平层理、波状层理、泥灰岩层和生物富集层为特征,沉积于正常浪基面以上强风暴作用的开阔台地环境。组合Ⅱ以瘤块状构造、粒序层理和块状层理的生物碎屑灰岩为特征,沉积于正常浪基面之上受重力流影响的局限台地环境。组合Ⅲ以冲刷沟槽、粗砾滞留层、粒序层理、块状层理为特征,沉积于浪基面以上持续风暴流作用的开阔台地边缘浅滩环境。组合Ⅳ由冲刷沟槽、正粒序层理和块状层理的生物碎屑灰岩组成,产出于组合Ⅲ之上,表明该组合在前一期风暴未完全结束时又遭到后一期风暴的侵袭,接受浪基面之上的浅滩沉积。组合Ⅴ由冲刷沟槽、粗砾滞留层和泥岩层组成,沉积于晴天浪基面以上缺少物源的极浅水开阔台地环境。以上5种组合风暴岩都发育于台地中上部,与一般的斜坡风暴岩有明显的差别,均属于近源极浅水风暴岩。风暴岩的研究对地层对比、古气候、岩相古地理、沉积盆地演化和油气勘探具有重要的理论和现实意义。     

川北早寒武世碳酸盐岩台缘斜坡沉积特征及变形构造形成机制探讨

基于对川北米仓山西部旺苍县鼓城乡唐家河下寒武统仙女洞组露头剖面的观察与镜下分析发现,仙女洞组下段由生物碎屑泥晶灰岩(L)、粉砂质泥岩(M)、似瘤状砾屑灰岩(L')、角砾灰岩(R)、藻凝块灰岩(A)和含生屑钙质砂岩(S)组合而成,其以角砾灰岩、似瘤状砾屑灰岩和藻凝块灰岩为特征,且发育异地岩块和滑塌变形构造。进一步分析认为:L-M岩石组合为正常的斜坡环境低能沉积;L'-R岩石组合中的角砾灰岩为上斜坡生物灰泥丘崩坍滑动至下部而形成的,似瘤状砾屑灰岩可能是由于L-M岩石组合快速沉积导致沉积物失稳滑动变形、上斜坡生物灰泥丘崩落角砾致使的差异压实和滑动、以及后期物质成分差异引起的压溶作用等共同作用的结果,从而使灰质层发生破碎并被泥质包围形成断续的砾屑状,甚至轻微的位移,进而形成条带特征不明显的杂乱变形构造;微生物岩(Mb)组合为上斜坡的灰泥丘沉积;S-M岩石组合为斜坡上部的浊流沉积。根据上述分析结果建立米仓山西部仙女洞组碳酸盐岩台缘斜坡沉积模式,表明仙女洞组沉积早期米仓山西部存在台缘斜坡相沉积。     

北京西山及邻区寒武系顶部微晶丘特征及层序地层学意义

北京西山,河北涞源及山西浑海等地位于寒武系－奥陶系界面处的厚层块状“纯灰岩”实际是由微晶方解石,丛状或丝状蓝绿藻,碎屑等共同营造而成的大型微晶丘,具明显的丘状外貌及侧向地层向微晶丘顶部的上部,地球化学特征也显示出与周围同期地层的不同及与土覆冶里组中层纹状叠石灰岩的相似性,内部岩石微相有：藻粘结灰岩相,具有规则孔洞藻占结灰岩相,碎屑藻粘结灰岩相（藻间为黄褐色白云岩砾块,砾屑灰岩及砂屑灰岩）内部有７个