考虑扰动影响的土体小应变硬化模型参数试验研究及其在基坑工程中的应用

天然结构性土体容易受到各类施工扰动,导致土体物理力学性质改变,进而影响工程稳定、变形以及邻近环境。针对宁波两种典型土体,分别对原状土和轻、重扰动土以及重塑土开展了三轴试验及一维压缩试验,分析了扰动度对小应变硬化模型(HS-small model,简称HSS模型)主要参数的影响规律,并将其应用于宁波某基坑工程,利用Plaxis3D分析了考虑周边土体扰动影响的坑后土体水平位移变化。研究结果表明,扰动会使土体的强度及刚度参数降低。对于淤泥质黏土,轻扰动试样的参考切线模量E_oed^ref 、参考割线模量E₅₀^ref及参考加卸载模量E_ur^ref值分别降低14%、10%、2%,重扰动试样三参数分别降低43%、14%、15%,粉质黏土三参数也呈现相似降低趋势。在考虑土体扰动影响的情况下,基坑周边两个测斜孔的最大水平位移值分别增大13%、15%,更加接近实测值。研究结果可为小应变硬化模型的参数取值以及考虑扰动影响的基坑工程分析计算提供指导。     

环境中氟的来源及健康风险评估研究进展

氟是存在于自然环境中的一种人体必需的微量元素,其在环境中的缺乏或过剩可能导致健康问题。本文综述了氟在自然界如大气、岩石、土壤、水体、植物中的来源,分析了其形态及含量受环境影响的因素如地形、雨水淋溶、土壤母质、土壤酸碱度、土壤有机质等。氟的来源广泛,目前全球超过2.6亿人受氟带来的环境问题影响,因此开展健康风险评估具有重要意义。氟的健康风险评估常用的风险评估模型有危害系数（Hazard Quotient）、危害指数（Hazard Index）,概率方法也常运用于风险分析中,目前还出现应用多途径暴露评估法对氟进行评估,不确定性和灵敏度的研究对于评估模型尤为关键。本文比较了传统模型的可行性和局限性,认为确定氟富集的途径,完善复合暴露评估的模式,考虑氟摄入的生物有效性,对于氟的健康风险评估十分必要;氟的健康风险评估下一步的研究还可以趋向于使用模型对氟的风险进行预测;对于氟的来源、赋存状态、迁移途径以及含量影响因素等仍然需要深入了解,全面评估其带来的健康风险。     

“构造地质学”发展方向的一些思考

构造地质学是地质学的核心基础学科,其发展方向是目前构造地质学家面临的挑战之一。本文从构造作用的本质出发,试图对构造地质学的发展方向进行思考。构造作用本质上是岩石和矿物对应力作用的响应,包括物理响应和化学响应,进而用数学方法进行表达:(1)物理响应主要表现为变形,包括脆性变形和韧性变形。岩石的力学性能决定了其变形特征。岩石圈力学性能在时间和空间上的不均一性一直是研究岩石圈变形行为的巨大挑战。需要结合野外观测、岩石力学和流变学研究,并借助多尺度模拟方法来建立不同时间尺度和空间尺度下岩石的变形行为和变形准则。(2)化学响应主要指构造应力作用下岩石和矿物发生化学变化的过程,即应力化学作用。变形变质作用、剪切带成矿作用、剪切带石墨化、应力生气和生烃等方面都可能存在应力化学过程,但其详细过程和反应机理还需要进一步探究。(3)运用数值模拟、量子计算对以上这些构造过程进行数学表达,也是构造地质学未来发展值得关注的方向。总之,构造地质学未来的发展方向应是与物理学、化学乃至数学等基础学科的深度融合。     

基于数值模拟的耳阳河流域泥石流灾害危险性评价

洮河流域中游位于甘肃省南部,属泥石流高发区。耳阳河是洮河流域中游的一条重要支流,泥石流灾害尤其严重。为研究甘肃省南部小流域泥石流灾害的危险性,以耳阳河流域为研究对象,选取流域内居民相对集中的6条泥石流沟,用FLO-2D模型模拟了2012年5月10日实际降雨条件下的泥石流运动特征和堆积特征,得到了泥石流流量随时间的变化曲线、泥石流流体深度和流速在沟谷不同地段的空间分布,对“5·10”泥石流灾害过程进行了重现。模拟结果表明:泥石流爆发15～30 min后达到洪峰,约3 h后流量逐步回落;泥石流流动速度在流通区快,到沟口迅速下降,固体物质淤积阻塞河道。通过野外现场调查和遥感解译,发现模拟得到的泥石流发生过程、堆积区分布、泥石流影响区与现场调查和访问得到的实际情况基本相符。进而,采用相同的方法和参数,对2.0%和0.2%降水频率下泥石流的堆积范围、深度和流速进行了模拟分析,分别制作了上述工况下的泥石流危险性分区图,圈定了潜在威胁较大的人口聚集区,为耳阳河流域泥石流灾害的预防和治理提供了依据,也为类似泥石流提供了一种危险性分析的技术方法。     

黄骅坳陷古近系沙一段下部碳酸盐岩成岩作用

黄骅坳陷古近系沙河街组沙一段下部发育一套厚20～60m的湖相碳酸盐岩,并在生物灰岩、鲕粒灰(云)岩和泥晶白云岩中显示丰富的油气,具有良好的勘探前景。通过对研究区沙一段下部10余口钻井岩心、薄片的宏观及微观观察,结合地球化学特征,对成岩作用类型及特征进行较详细的研究,探讨了成岩作用与储集空间演化的关系。研究发现区内沙一段下部碳酸盐岩的成岩演化过程复杂,各种成岩作用发育,储层质量的好坏受成岩作用影响明显。压实压溶作用、多期方解石和白云石的胶结作用导致粒间孔、生物体腔孔和格架孔大幅度减少;混合水白云石化作用、同生期-准同生期和埋藏期溶解作用是优质储层形成的关键,形成了大量的晶间孔、晶间溶孔、粒内溶孔、铸模孔、生物体腔孔、粒间溶孔和溶蚀缝,成为现今该层段的主要储集空间。     

成都地区某铁路路堑膨胀土边坡变形破坏机理分析

成都东部高台地丘陵地区广泛分布的粘土层,膨胀性突出。本文结合该区内某铁路路堑边坡实例,分析边坡变形产生的原因及其变形破坏的发展趋势,提出了边坡工程的整治方案,总结了该膨胀土边坡变形整治的经验。     

基于线粒体COI基因序列探讨鸭嘴舌形贝地理分布

从河北秦皇岛采集的用无水乙醇保存的鸭嘴舌形贝(Lingula anatina)样品中提取了DNA,经PCR扩增后进行克隆,得到了2条长度为682 bp的线粒体细胞色素C氧化酶第I亚基(COI)基因片段。调用GenBank中日本有明海和中国香港的鸭嘴舌形贝同源序列,用邻接法和贝叶斯法构建了系统发育树,结果表明:秦皇岛地区的鸭嘴舌形贝与日本有明海的鸭嘴舌形贝形成姊妹群,具有较近的亲缘关系,与香港的鸭嘴舌形贝亲缘关系较远。初步分析认为西太平洋地区鸭嘴舌形贝现有的地理分布并不是由浮游幼虫的扩散引起的,不同地区鸭嘴舌形贝的差异可能跟地理隔离有关。     

郑州五龙电厂与周边农用水矛盾分析

郑州五龙电厂锅炉用水以开采地下水为主，开采量4000m^3/d。由于区内地下水位持续下降，农业开采井涌水量减少，当地农民认为是由电厂开采引起的，双方矛盾激化，严重影响了电厂的生产、生活秩序，通过水文地质调查认为，电厂开采量基本合理，且由于电厂开采井与农用井开采层位不一，二者之间有一厚约30m的致密坚硬粘土层，有一定的隔水能力，因此，电厂的合理开采对周边农用井不会有大的影响，区内地下水位持续下降，主要是下游上街至荥阳一带形成的复合降落漏斗引起的，区域上的地下水超采引起全县范围内水位下降。     

陕西镇安太白庙金矿床黄铁矿标型特征及其地质意义

陕西镇安太白庙金矿床是在山柞间地区发现的以中粗粒金为特征的小型石英脉型岩金矿床，是区内的新类型。矿床中分布最广泛的硫化物为黄铁矿。黄铁矿有６个世代，晶体形态以｛１００｝为特征，具正向分带；化学成分为亏硫富铁型，Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｓ、Ｂｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｚｎ为特征元素；热电性以Ｎ、Ｐ混合型为特征，具正向分带；晶胞参数值较大；硫同位素为＋１５．０６‰，变化范围狭窄。成矿物质主要来源于容矿地层，属     

偶极电测深法预报地震的试验研究

本文依据现场仪器观测资料,总结了1982年以来,用偶极电测深法预报地震的试验研究,结果表明:震前测区内不同深度的岩石电阻率确有不同程度的异常反映,并具深部岩石电阻率异常幅度较其浅部岩石电阻率异常幅度大之特点,最大幅度可达24％。实验表明,利用偶极电测深法观测到的中等深度(2～6km)的电阻率(ρ_s)异常要比四极对称法测到的浅层(几百米)电阻率(ρ_s)异常幅度大。该深度与郭增建提出的地下前兆优显层的深度大体相等。