粗粒土大三轴试验研究综述

自然界中广泛分布粗粒土,其具有压实密度大、良好透水性、抗剪强度高、沉降变形小、不易产生地震液化等优良的工程特性,已被广泛运用于土石坝工程建设中。本文在阅读大量参考文献的基础上概括和总结了粗粒土大三轴试验研究进展情况,包括抗剪强度、变形特性、应力-应变关系特性、试验中的若干问题,并结合已有认识,提出了笔者一些自己的思考,指出了今后关于粗粒土的研究方向。     

青藏高原三江源土壤成分分析系列标准物质获批为国家一级标准物质

正中国地质科学院国家地质实验测试中心研制的6种青藏高原三江源土壤成分分析系列标准物质获得国家质量监督检验检疫总局批准,成为国家一级标准物质,编号为GBW07475-GBW07480。青藏高原三江源是世界上海拔最高的天然湿地,也是世界高海拔生物多样性最集中的地区,是青藏高原的腹地和主体,是长江、黄河、澜沧江的发源地。现在长江总水量的25%、黄河总水量的49%、澜沧江总水量的15%都来自于这里。人们将它誉为"中华水塔"和"亚洲水塔",并称之为地球"第三极"。     

动应力对粉质土变形、强度的影响

研山铁矿设计采用露天开采,最终最大边坡高达600m。边坡上部为粉土和粉砂、中砂、卵石、粉质粘土,下部为砂质粘性土和砾质粘性土。由于边坡高,受环境动应力影响因素大,因此分析粉土和粉质粘土层在动应力作用下对变形和强度的影响,对边坡稳定分析具有重要意义。     

淮南煤田潘三煤矿4-2煤中矿物对岩浆侵入的响应

以淮南煤田潘三煤矿4-2煤层中的岩浆岩、天然焦和煤样品为研究对象,利用X射线衍射仪和X射线荧光光谱仪测试其矿物组成和主量元素含量,研究地下岩浆侵入对煤中矿物成分的影响。结果表明:煤变质成天然焦后,其总的矿物含量增多,并伴随着后生矿物如微斜长石和镁绿泥石的出现。天然焦中后生矿物的组成元素可能来源于岩浆或热液中的主量元素如Si、Al、Na、K、Fe和Mg。     

大宗急缺矿产和战略性新兴产业矿产调查工程进展与主要成果

钾盐是关乎国计民生的大宗急缺矿产; 稀有金属、稀土金属、稀散金属、萤石、晶质石墨、金刚石等矿产是国内外公认的战略性新兴矿产。根据国家建设的需求,2015年中国地质调查局设立了“大宗急缺矿产和战略性新兴产业矿产调查工程”。该工程以查明重要矿种的资源潜力,取得找矿突破为目标,以矿调为手段,以“五位一体”为部署原则,进行了全国重点地区大型资源基地和重要矿集区相关矿种的成矿规律和找矿方法创新研究,同时开展了矿产资源的综合利用研究。经过3年的努力已取得了一批找矿成果,丰富了成矿理论,创新了找矿方法,支撑了赣南、闽西等革命老区脱贫攻坚,带动了川西等地区的经济发展,对保障国家农业安全和战略性新兴产业顺利发展发挥了积极作用。概要介绍了在钾盐找矿、华南“三稀”金属矿产调查、川西大型锂矿资源基地建设、新疆奇台超大型晶质石墨矿找矿等方面取得的新进展; 介绍了在华南、华北、中西部等主要成矿带“三稀”矿产、晶质石墨、萤石等关键矿种成矿规律研究、成矿模式构建、资源潜力评价、重点靶区优选、技术方法组合等方面取得的成果; 介绍了在公益性基础性调查研究中所起到的示范引领作用。钾盐“二层楼”成矿模式和锂矿“五层楼+地下室层脉组合”成矿理论和找矿模型得以完善,新发现靶区40处,矿产地14处,大型资源基地2处,新增KCl资源量3.5亿t,伟晶岩型锂资源量31.75万t,铍资源量1.6万t,石墨资源量7 378万t,脉石英56万t,萤石1 159万t,金刚石资源量2.29万克拉,新增重稀土资源量12万t,含磷锂铝石岩体型锂资源量38万t。该工程取得的进展与成果对保障国家资源安全和战略性新兴产业的顺利发展具有重要的现实意义。     

青藏高原三江源土壤成分分析系列标准物质获批为国家一级标准物质

正2011年4月,国家地质实验测试中心研制的6种青藏高原三江源土壤成分分析系列标准物质获得国家质量监督检验检疫总局批准,成为国家一级标准物质(编号为GBW 07475-GBW 07480)。青藏高原三江源区是青藏高原的腹地和主体,是长江、黄河、澜沧江的发源地。现在长江总水量的25%、黄河总水量的49%、澜沧江总水量的15%都来自于这里。人们将它誉为"中华水塔"和"亚洲水塔",     

浸泡作用下砂岩断裂力学特性及劣化机理

岩石的断裂韧度对于定量评价工程的安全及稳定具有重要意义, 而岩石的破坏常常有水参与, 在库水长期浸泡作用下, 岩石的断裂力学特性将如何变化值得深入研究.基于此, 以库岸边坡典型砂岩为研究对象, 设计了长期浸泡试验, 并基于断裂韧度、变形破坏特征和微观结构变化进行综合分析.试验结果表明: (1)浸泡作用下, 砂岩的断裂韧度具有明显的劣化趋势, 而且劣化幅度有一个先增大后减小的趋势, 浸泡5~6月后, 劣化趋势逐渐减缓;(2)砂岩三点弯曲试验的P-CMOD关系曲线可以比较明显地分成3个阶段: 弹性阶段、屈服阶段、裂纹开展及破坏阶段, 随着浸泡时间的增长, 弹性阶段逐渐变短, 屈服阶段逐渐变长, 裂纹开展阶段曲线下降趋势逐渐变缓, 而且达到开裂峰值荷载对应的切口张开位移逐渐增大, 砂岩有逐渐“变软”趋势, 脆性逐渐减弱, 塑性逐渐增强;(3)浸泡作用导致的润滑、软化和砂岩内部微观结构的变化, 特别是微观裂纹、裂隙的发展是导致砂岩断裂韧度及其他力学参数劣化的根本原因.研究成果对于把握库水长期浸泡作用下砂岩断裂力学特性具有比较重要的参考价值.      

不同加载条件下陕西华山花岗岩破坏过程的声发射特性

对陕西华山花岗岩试样进行单轴和常规三轴破坏过程的声发射参数测试,研究单轴和三轴两种应力条件下花岗岩破坏过程的声发射特性差异。结果表明,两种加载条件下,声发射特征均基本符合岩石加载破坏过程中的4个阶段,单轴下峰值应力前声发射平台现象明显,三轴下未出现明显声发射平台。弹性阶段内声发射信号均比较少,进入塑性阶段后声发射信号开始密集出现;破坏过程中声发射幅值主要范围都集中在40~100dB;在岩样破坏之前,都会出现事件计数、振铃计数率和累计释放能量逐渐升高的过程;达到峰值强度时,均出现振铃计数率和累计释放能量跳跃性的增长,因此可以将振铃计数率和累计释放能量的突增作为岩样破坏的前兆。此外,研究发现此花岗岩的声发射特征与其承载的路径密切相关,从而进一步验证了岩石材料声发射中的Kaiser效应。     

非饱和粉煤灰抗剪强度试验研究

为避免基质吸力量测所带来的困难,通过寻找总应力抗剪强度指标与含水率w之间的关系,建立类似于饱和土的抗剪强度公式,对实际工程具有较强的应用价值。在制件过程中采取相应措施消除压实度和龄期等因素的干扰,确保试验结果能够真实反映含水率对抗剪强度的影响。在普通三轴仪上进行非饱和粉煤灰的抗剪强度试验,得到其总应力强度指标随含水率的变化规律。其中,非饱和粉煤灰的粘聚力c值随含水率的增加呈先增大后减小的二次抛物线变化,内摩擦角φ值随含水率的增加呈线性衰减。通过引入含水率,建立了非饱和粉煤灰总应力强度公式,公式中的含水率易于确定,抗剪强度计算简单,便于实际工程应用。     

基于GMS的兰州“三滩”水源地地下水水质演化及调控对策

为解决兰州"三滩"傍河水源地的咸水污染威胁,在对研究区地下水污染调查的基础上,以研究区地下水系列监测资料为依据,利用地下水数值模拟软件GMS建立了研究区地下水流和溶质运移耦合模型,设计三个水源地地下水资源开采和管理方案,模拟预测其水量恢复效果以及对南侧咸水的阻隔效应。结果表明,若维持现状开采,傍河区地下水位会上升,水质在变好,但南河道以南地下水溶解性总固体逐渐升高,南部咸水会慢慢向水源地迁移。若马滩水源地部分井群恢复开采,南河道以北地下水溶解性总固体有降低趋势,但微咸水和淡水的混合界面将向北迁移。若打通南河道,且马滩水源地部分井群恢复开采,受黄河水和南河道入渗双重补给,傍河区以及南河道北侧地下水溶解性总固体会持续降低,南河道南侧的微咸水体也会有所淡化。恢复南河道是改善和恢复水源地的有效途径。