生石灰改良黄土的微观机制试验研究

为探究石灰掺量对黄土强度的影响规律及其微观机制,采用不同比例的生石灰对黄土进行改良。开展了直剪试验、压汞试验及扫描电镜测试,定性和定量分析素黄土及不同石灰掺量改良黄土的强度特性和微观结构变化规律,并对石灰改良黄土的微观机理进行较为深入的分析。结果表明:石灰改良黄土的抗剪强度参数随着石灰掺量的增大出现先增大再减小的变化规律,在石灰掺量约为8%时,其黏聚力和内摩擦角达到最大值;石灰的掺入使黄土骨架颗粒之间及其表面附着的胶结物逐渐增多,孔隙被胶结物质填充,土体中的不稳定孔隙逐渐减少,整体性增强;但当石灰掺量过大时,多余的石灰会堆积于团粒之间,影响团粒之间的胶结。石灰改良黄土强度提高的原因是石灰水化反应生成的胶结物质增强了土颗粒之间的胶结程度,增大颗粒间的相互摩擦,使土体结构更加稳定,提高土体强度;石灰掺量过高时,改良黄土抗剪强度降低是因为过量的石灰影响了土颗粒之间的胶结作用。研究成果既是对黄土强度特性及微观结构理论研究的丰富与充实,又可以为改良黄土工程设计的相关参数选取提供参考依据。      

基于频率衰减补偿的微地震定位方法

本文分析了不同频率的震源子波在传播过程中频率衰减与传播距离的关系,提出了地震波频率衰减补偿的微地震定位方法.该方法通过对地震波频率衰减的补偿,间接获取微地震事件的道间时差,避免了微地震事件的信号识别与走时拾取,实现了对微地震事件的定位.本文提出了方法的基本原理和计算方法,并通过理论计算和误差分析表明该方法是合理的和有效的.

     

2016年和1998年长江中下游梅雨季风环流异同点及物理机制对比分析

利用海温和多种大气环流再分析资料以及中国逐日降水站点观测数据,通过滤波、合成等方法对2016和2020年江淮流域梅雨期降水的准双周振荡特征进行了对比分析。结果表明,这两年江淮流域准双周振荡降水均异常偏多,但2016年的降水准双周振荡强度及低频异常降水较2020年更为显著。中国南海和西太平洋对流层低层向西北方向移动的低频反气旋以及中高纬度对流层中高层随西风急流向东南方向传播的低频气旋是引起2016年江淮流域降水准双周振荡的主要原因。2020年江淮流域降水的准双周振荡受到日本南部向西南方向移动的低频气旋、菲律宾海向西北方向移动的低频反气旋以及中高纬度地区随极涡西向旋转而西移的低频气旋的共同影响。中国南海和热带西太平洋以及热带印度洋的持续海温正异常通过海-气相互作用激发并维持了2016年中国南海与西太平洋上空异常对流活动以及大气环流系统的准双周振荡。2020年黑潮及其延伸区和西北太平洋海温正异常通过海-气相互作用激发了该区域异常低频气旋反气旋交替生成和移出,调控西北太平洋副热带高压的进退,进而影响江淮流域降水的准双周振荡。在2016和2020年,对流层低层异常反气旋有利于海温的升高,海温正异常进一步激发大气低层异常气旋性环流,而异常气旋性环流会导致洋面变冷出现海温负异常,海温负异常又会促进异常反气旋环流的发展,通过这种准双周尺度上的海-气相互作用,对流层低层的大气准双周振荡信号可持续地向江淮地区传播,从而影响江淮流域梅雨期降水的准双周振荡。     

复杂艰险构造区铁路桥梁系统地震响应分析Part Ⅰ: 断层效应影响

近断层地震对桥梁的影响日益引起关注.本研究提出了桥梁‒土‒桩基全局建模方法,强调了更详细的桥墩及土壤非线性的真正好处,它可以比一系列轴载更真实地描述物理现象.协同SHAKE91程序并利用p-y曲线、t-z曲线和q-z曲线建立土‒桩基非线性模型,采用双线性模型模拟桥墩及桩基础的滞回特性,建立不良地质发育区铁路桥梁‒土‒桩基多跨简支梁桥体系模型,计算其弹塑性地震响应,分析Ap/vp等对桥梁的弹塑性地震响应的影响.研究结果表明：桥梁横竖向响应受Ap/vp影响特点不同,相比墩底固结工况,考虑桩基后桥梁横向地震响应减小;对于竖向响应,在Ap/vp > 10时桥梁竖向地震响应降低,说明竖向地震在较高频率影响桥梁地震响应.     

基于频谱融合的近景摄影影像灰度质量分析

近景摄影测量已被广泛应用于基坑监测、工业测量、文物修复等领域。在长时序近景摄影测量监测中,图像灰度变化对监测精度的影响仍是需要解决的问题。本文以合肥轨道交通5号线2标段扬子江车站基坑监测为工程背景进行研究。首先分析影像灰度变化对监测精度的影响,确定最优灰度区间;然后采用频谱融合法对非最优灰度区间影像灰度进行改正,将影像原有相位谱与最优灰度影像的幅度谱进行融合,调节灰度至最优灰度区间,并进行精度分析。试验结果表明：精度最高时对应的影像最优灰度范围为139.0～173.8;频谱融合处理后影像精度提升了43.7%～79.5%,变异系数降低,数据稳定性提高。研究结果为长时序近景摄影测量中由灰度原因引起的影像精度不佳问题提供了一种新的解决思路。     

鄂西黄陵背斜南部元古宙庙湾蛇绿岩的发现及其构造意义

对鄂西黄陵背斜南部宜昌太平溪、邓村一带崆岭岩群中的元古宙庙湾岩组强烈变形变质超镁铁—镁铁质岩的研究表明,镁铁质岩主要为似层状细粒斜长角闪岩,变辉长岩岩体、岩脉及辉绿岩岩脉,超镁铁质岩则主要为蛇纹石化纯橄榄岩、方辉橄榄岩,呈构造岩片、岩块分布于斜长角闪岩之中。细粒斜长角闪岩TiO2=1.14%~1.48%,稀土元素配分型式为略亏损—平坦型,无明显的Eu异常,(La/Yb)N=0.87~1.12, La/Nb、Ce/Zr、Zr/Nb、Zr/Y、Ti/Y平均值分别为1.04、0.15、18.78、2.53、290.51,Nb/Th平均为9.88,显示为大洋中脊构造环境形成的N-MORB型拉斑玄武岩;变辉长岩具典型的堆晶结构特征,稀土元素配分型式为平坦型,具明显的Eu正异常;蛇纹石化纯橄榄岩的稀土元素配分型式具中稀土元素略亏损的U形特征,显示为LREE略富集的地幔岩。上述特征表明,黄陵背斜南部崆岭岩群中的元古宙庙湾岩组实际上是一套混杂堆积的古大洋蛇绿岩残片。元古宙庙湾蛇绿岩的发现为华南扬子克拉通存在中元古代洋盆和哥伦比亚超大陆聚合、裂解构造事件提供了重要的证据。     

超高压榴辉岩流变学研究

大陆岩石圈和大洋岩石圈在成分、厚度和力学强度方面有明显的差别。因此,现有板块构造不完全适合于大陆构造。大陆地壳和上地幔流变学的综合研究是认识大陆构造最佳途径之一。流变学研究是大陆造山带几何学、运动学和动力学的桥梁。大陆岩石圈对构造作用、重力不稳定性和热结构的响应在很大程度上取决于岩石流变强度。岩石圈流变性质是岩石圈分层、构造复杂性和塑性流动的主导控制因素。超高压榴辉岩在地幔对流、壳-幔物质循环和俯冲带动力学起着重要作用。榴辉岩的流变性质和变形机制对于阐明大陆造山带和大陆深俯冲的动力学过程具有十分重要的意义。本文主要内容包括以下4个方面：（1）岩石流变学研究在地球动力学中地位和重要性;（2）回顾池际尚先生对岩石流变学实验的贡献;（3）近几年来超高压榴辉岩流变学研究成果;（4）国外岩石流变学实验研究发展态势和启示。     

东准噶尔老爷庙地区早石炭世黑山头组火山岩地质、地球化学特征及构造环境分析

东准噶尔东部老爷庙地区黑山头组火山岩由玄武岩(少)+安山岩+英安岩+流纹岩组成,属高钾钙碱性-钾玄岩系列,流纹岩LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄为(330.7±7.4)Ma。富集大粒子亲石元素Rb,K,Ba,Th,亏损Nb,Ta,P,Ti,弱负Eu异常,稀土分布型式及微量元素特征与安第斯型相似,形成于活动大陆边缘,岩浆来源于俯冲板片部分熔融改造后的富集地幔楔。表明卡拉麦里洋在早石炭世仍向北俯冲消减。