上海黏土压缩回弹变形的微观机理

黏土变形微观机理的研究过去多针对土体加载压缩开展,随着研究的深入,黏土卸载回弹变形的微观机理也逐步得到重视,但目前对此研究还很少。本文采用单向压缩及回弹试验、扫描电镜及压汞试验对上海黏土压缩及回弹变形过程中土体的微观特性及其变化进行了研究。研究结果表明,微观结构参数的变化能反映黏土的宏观变形特征。在加载过程中,随固结压力增加,土体孔隙体积减小,孔隙数量先增加再减小,孔隙平均形状系数的增加先急后缓,孔隙形态分维数先急剧减小后缓慢减小。在卸载过程中,随固结压力减小,孔隙数量增加,平均形状系数略有减小,孔隙形状分维数略有增加。加载压缩过程中,固结压力较小时中、小孔隙体积所占比例变化不大,而当固结压力较大时小孔隙所占比例显著增加、中孔隙所占比例明显减小。在卸载回弹过程中,各级固结压力下小孔隙都占绝对优势,但固结压力较大时中孔隙所占比例较大,而固结压力较小时中孔隙所占比例较小,黏土卸载回弹变形主要是小孔隙体积的少量增加。     

热处理砂岩微观结构及力学性质试验研究

采用核磁共振、电镜扫描、X射线衍射、单轴压缩等试验手段对某砂岩试样不同温度下(25～900℃)微观结构及力学性质的变化情况进行研究。研究表明:温度对砂岩试样微观结构具有重要影响,试样总孔隙率随温度的升高而升高,在150℃以下,由于中、大孔隙的减少,试样渗透性反而降低;当温度超过600℃时,中、大孔隙快速增加,试样渗透性能大幅增加;温度升高导致砂岩试样弹性模量减小、峰值应变增大以及孔隙压密阶段变长,宏观表现为脆性降低、塑性明显增强;热处理条件下,除微观结构的变化会导致砂岩试样力学强度改变外,试样矿物成分对其力学强度也具有十分重要的影响;450℃以下,由于矿物成分变化较小,试样力学强度主要受到孔隙度增加的影响,表现为强度随温度升高而降低;450～600℃,虽然孔隙率继续增长,但由于主要矿物高岭石发生脱水以及与其他离子形成新相矿物,进而导致试样强度没有随着孔隙增加而降低,反而出现一定的增长;超过600℃后,孔隙尤其是大孔隙的急剧增加,导致强度重新开始降低。     

发震断层对微、宏观震中偏离的影响分析:以新疆地区为例

大量震例表明通常情况下地震的微、宏观震中有很大的偏离,如何在震后快速正确估计微、宏观震中偏离的程度,是目前迫切需要解决的重要问题。以新疆地区为例,详细研究了新疆地区M s≥6.5级的历史地震微、宏观震中偏离与发震构造的空间分布关系。新疆地区主要的发震断层类型包括逆断层、逆冲走滑断层及走滑断层3种。针对不同的发震断层类型初步提出了根据发震构造快速估计6.5级以上强震微、宏观震中偏离的模型和方法。微、宏观震中偏离的理想方向取决于破裂的性质(如单侧破裂、双侧破裂),很难确定理想宏观震中在发震断层的确切位置,具有一定的随机性,但是地震微、宏观震中的偏离方向与新疆整体构造应力方向具有一致性,宏观震中位置一般位于发震断层上或其附近,在实际应用过程中可以认为宏观震中就在断层上。     

山西灵丘支家地铅锌银矿矿石微观组构及地球化学特征对成矿期次的指示意义

山西灵丘支家地铅锌银矿床为中生代隐爆角砾岩型多金属热液矿床。通过显微镜、扫描电镜对矿石进行观察,发现矿石发育显示不同成矿阶段的矿物组合,矿物溶蚀结构、硫化物角砾、脉状、环带等结构构造,并分析了这些结构构造对成矿期次的指示意义;黄铁矿、闪锌矿、方铅矿等硫化物的S、Fe、Cu、Zn、Pb、Ag、In、Sn、Sb元素含量分布显示早期成矿阶段形成的硫化物较晚期的富Ag、In、Sn、Sb;不同成矿阶段的方铅矿Pb同位素组成没有明显差别。矿石的微观结构构造、硫化物元素组成特征说明该矿区发育两次成矿作用,而且二者间存在构造及热液蚀变的间断,Pb同位素特征则说明两次成矿发生于同一大地构造背景,该认识为该矿成矿模型的建立及找矿工作提供了新思路。     

李口集区块煤储层地质条件及煤层气采收率

基于煤田勘探资料和矿井实际观测结果,结合测试分析和数值计算,对平顶山矿区李口集区块煤储层地质条件进行了研究。结果表明：区块内主煤层的煤体结构破坏严重,小型裂隙发育但连通性较差,含气量中等且属于低压煤储层,煤层气采收率偏低,地面原位开采的难度较大。为此,建议该区块的煤层气开发以矿井抽采为主,并在煤矿采动带和采空区辅以合理的地面抽采工程。     

P—K法确定单桩竖向承载力

为了对实际工作中大量不完整单桩竖向抗压静载试验给桩基设计和动测法动静对比提供经济合理的单桩竖向承载力,依据一般P-s曲线的典型特征,提出一种确定不完整试验单桩竖向屈服荷载,推定单桩极限荷载的新方法.[关健词]不完整试验;最大曲率点;屈服荷载;极限荷载     

浅部地壳岩石变形过程中地质流体的化学效应——水解弱化及其微观机制

实验研究揭示出 ,微量水的加入将会使遭受应变的岩石强度降低 ,产生弱化效应 (Ｇｒｉｇｇｓ和Ｂｌａｃｉｃ ,1964) ,同时导致一定温度压力条件下地壳岩石由脆性向韧性转变 (Ｋｅｎｎｅｄｙ和Ｌｏｇａｎ ,1998等 )。早期开展的大量实验研究充分证实水对于应变晶体内部位错的影响是水解弱化机制的主要方面。 ( 1)合成的“湿”石英单晶中 ,水促使柱状位错环成核 (ＭｃＬａｒｅｎ等 ,1989)。对这种弱化 ,许多种解释是从Ｇｒｉｇｇｓ等 ( 1964)的假设中演化出来的。假设①对弱化起作用的水是以离散的、与水有关的点缺陷形式出现的 ,这种点缺陷在 …     

金刚石界面金属碳化物过渡层强度的研究 (金刚石焊接机理研究之二)

通过对试样进行强度测试后，在高倍电镜和能谱仪上对金刚石界面金属面碳化物的微观结构和含量的观察，分析，测量其表面金属碳化物面积，计算出不同添加剂所生成的金属碳化物在不同浓度和粒度的金刚石中所生成强度的排序，从而确定不同金属碳化物及其物理力学性能的差异，为金刚石制品的生产与开发提供理论依据。     

华北第三系潞王坟组膨胀岩主要造岩矿物鉴定及微观特征研究

华北上第三系泥灰岩和粘土岩都具有粘粒含量高及"半土半岩"的性质,具有遇水易崩解、膨胀的特性,呈弱~强膨胀潜势。以该区代表性膨胀岩为研究对象,通过X射线衍射实验(XRD)及电镜扫描(SEM)实验和能量光谱测试试验,分析膨胀岩土的造岩矿物的物质组成和微观结构特征。试验结果表明:泥灰岩含有非膨胀矿物方解石、石英、长石以及含有膨胀矿物蒙脱石、高岭土、伊利石等,矿物成分以方解石含量最高在38%~42%之间,其次为蒙脱石,含量在31%~35%之间。粘土岩同样含有以上矿物,但含量与泥灰岩有很大不同,粘土岩中蒙脱石含量35%~40%之间,而方解石的含量只有10%,远低于30%石英的含量。微观结构观察显示,泥灰岩中有少量方解石结晶体,局部富集半结晶的方解石,岩石中的粘土矿物呈层状局部褶曲,有溶蚀边,微细裂缝及孔洞少,而粘土岩中在电镜下未见方解石晶体,粘土矿物有大量褶曲,含大量微细裂缝及孔洞。     

珠三角软土在真空预压联合电动加固下微观结构变化研究

以真空预压联合电渗和真空预压联合电动作用后的珠三角海(河)积软土为研究对象,利用扫描电镜对以上两种粘土的微结构基本单元的孔隙数和孔隙率、基本单元的平均等效孔径和平均孔隙面积、基本单元的丰度和面积概率分布指数、基本单元的概率熵和孔隙等方面进行研究。在此基础上,将真空预压联合电渗和真空预压联合电动试验的结果进行对比。试验结果表明,相对于真空预压联合电渗试验,粘土经过真空预压联合电动试验后,土颗粒发生明显的破坏,小孔隙逐渐被挤压消失或孔隙之间自调整而互相连通形成大孔隙,软土也由蜂窝状-空架状结构逐步转变为骨架结构-团聚絮凝结构,真空预压联合电动的加固效果更加明显。为珠江三角洲地区海相沉积土区的工程建设提供了参考。