冻融循环作用下木质素磺酸钙改良黄土的力学特性研究

木质素磺酸钙作为一种绿色环保的改良材料,近年来被应用于土体加固领域。为探究木质素磺酸钙对黄土的固化效果,通过开展侧限浸水压缩试验、冻融循环试验、不固结不排水三轴剪切试验、扫描电镜试验和X射线衍射试验,分析冻融循环次数、掺量和围压对木质素磺酸钙改良黄土力学性质和微观机理的影响规律。研究结果表明：掺入木质素磺酸钙,可有效消除黄土的湿陷性。此外,改良黄土的应力-应变曲线随木质素磺酸钙掺量的增加向一般硬化型转变,而随着冻融循环次数的增加,应力-应变曲线向弱硬化型转变。改良黄土的破坏强度随木质素磺酸钙掺量的增加呈先增大后减小的趋势,木质素磺酸钙掺量为1%时破坏强度最高,各掺量改良黄土随冻融循环次数的增加先减小后趋于稳定,同时抗剪强度指标呈现下降的趋势。通过扫描电镜试验和X射线衍射试验,发现改良黄土内部有胶结物生成并填充了土颗粒间的孔隙,使土体密实度提高,进而提高土体强度;而冻融作用导致土颗粒的接触方式由面-面接触向点-点、点-面接触过渡。此外,木质素磺酸钙改良黄土中未发现有新的矿物成分生成,且冻融作用未造成土体矿物成分的消解。     

龙门山冲断带分段机理研究

前陆冲断带具有巨大的油气勘探潜力,构造分段性控制油气分布。龙门山冲断带构造分段特征明显,但对分段性的形成机理缺乏深入研究。总结前人砂箱模拟实验成果认为:盆地基底差异和推覆带附近刚性体分布的差异,是造成冲断带构造分段的主要原因。龙门山前川西古拗拉谷的发现,为盆地基底存在差异提供了有利证据,古拗拉谷两侧发育大邑古隆起、江油——老关庙古隆起,在后期逆冲推覆过程中形成阻挡。通过对龙门山推覆带基底特征和刚性地体进行分析,结合前人模拟实验结果,明确提出龙门山冲断带构造分段机理:龙门山北段构造的形成是以碧口地块为动力,龙门山初始裂谷边缘古隆起形成阻挡,在古隆起上方形成冲断带;中段以彭灌杂岩体[彭县——灌县(都江堰)杂岩体]传递动力,在川西古拗拉谷坳陷部位,刚性体挤入盆地内部,印支期——喜马拉雅期,古坳陷部位继承性地发展为川西前陆盆地;南段以宝兴杂岩体传递动力,在大邑古隆起上方形成冲断带。     

河北省阜城县韩关地裂缝的影响因素与防治措施

河北省阜城县韩关地裂缝的出现给当地人民的生命财产造成了很大的威胁和损失。文章阐述了韩关地裂缝的发育形态、分布特征以及地质灾害危害程度,分析了地裂缝的影响因素及形成机理,预测了地裂缝发展趋势,提出了防治地裂缝的措施和建议,为防灾减灾提供了科学依据。     

汶川大型地震滑坡的类型及启程剧动机理研究

2008年汶川大地震诱发大型地震滑坡300余处,造成了巨大的生命财产损失,研究其发生机理有重要的理论意义和防灾减灾的实用价值.经收集分析已有地震滑坡的研究成果及多次深入现场调查,本文发现众多大型地震滑坡发生时都伴随有区别于汶川主震的地面震动,并将其称为滑坡地面震动,简称滑坡震动.本文在论述滑坡震动依据、成因及特征的基础上,根据滑坡震动力与主震力的组合情况及其对大型地震滑坡的影响不同,将汶川地震滑坡划分为3种类型:主震型地震滑坡,迟震型地震滑坡和同震型地震滑坡.认为主震型地震滑坡在主震结束前滑动,其主导失稳力学因素为主震力和重力,无滑坡震动或可忽略; 同震型地震滑坡亦在主震结束前滑动,但其主导失稳力学因素除主震力和重力外,滑坡震动力起重要作用; 迟震型地震滑坡在主震结束后滑动,主导失稳力学因素为滑坡震动力和重力.认为大型地震滑坡地面震动的发生与活断层导致地震类似,据此提出了滑坡震动加速度的估算方法,并以此为基础分析研究了各类型地震滑坡的启程剧动机理.     

承德避暑山庄砂岩文物的基本性质和风化机理

世界文化遗产地承德避暑山庄内有大量的砂岩文物。在长期风化作用下,很多砂岩文物发生了严重的风化病害,亟须保护。通过现场调查,发现避暑山庄砂岩文物的风化病害主要为开裂、剥落、粉化、生物寄生等。通过室内测试,得出了该砂岩的矿物学、岩石学性质和物理、力学性质。在此基础上,分析了该砂岩的风化机理,认为钙质胶结物的溶解、干湿交替和盐分结晶膨胀是造成该砂岩粉化、剥落风化的主要原因。相关研究为该砂岩文物的修复保护提供科学支撑。     

高水压条件下大理岩破坏机理试验研究

锦屏二级水电站深埋隧洞中大理岩洞段处于高水压力和高应力环境中, 该段在施工过程中多次发生严重突水灾害。对该段大理岩的高水压条件岩石力学试验表明, 高水压条件下, 岩石应力-应变曲线在峰值应力附近出现明显平缓段, 应力降大, 岩石峰值强度及脆性破坏后破碎程度随水压力升高而升高, 岩石试件以压致拉裂破坏为主。基于高水压条件下裂纹周边应力解析分析, 认为裂隙中高水压力存在降低了裂隙尖端附近高应力集中效应, 与加载方向一定小夹角范围内的微裂隙尖端附近最大拉应力集中程度接近, 这使得岩石中应变能可进一步积累、压致拉裂型微裂隙数量进一步增加, 岩石呈脆性破坏, 并且破碎程度明显增加。研究工作对深埋隧洞突水灾害防治及强降雨诱发高速滑坡灾害预防具有重要的理论和现实意义。     

临汾盆地果场地裂缝成因机理分析

地裂缝是临汾盆地主要的地质灾害之一, 自20世纪70年代盆地开始出现地裂缝以来, 至2012年8月共发现86条地裂缝。本文以临汾盆地内部典型地裂缝临汾果场地裂缝为研究对象, 详细地论述了地裂缝发育的地质环境背景。利用野外调查、测量、槽探、钻探和物理勘探等地质手段, 主要研究了地裂缝的发育特征, 包括平面特征、灾害特征、浅部剖面结构特征和深部特征4个方面, 总结了地裂缝的活动规律。发现果场地裂缝平面延伸长, 宽度大, 走向稳定, 灾害严重; 浅表层上宽下窄, 呈喇叭状, 深部结构显示地裂缝下伏隐伏断层, 地裂缝活动受降雨控制。通过分析影响地裂缝形成的各个因素:盆地构造、超采地下水和强降雨, 将果场地裂缝的形成分为3个阶段:孕育阶段、出露阶段和扩展阶段; 最后概化了果场地裂缝的成因机理:构造孕缝、抽水诱缝和降雨扩缝。     

鄂尔多斯盆地大牛地地区致密砂岩石英溶解作用及其对优质储集层的影响

储集层孔隙成因机制是致密砂岩储集层评价和预测必须解决的基本问题。本文以储集层微观分析为基础,对鄂尔多斯盆地大牛地气田石炭-二叠系致密砂岩储集层孔隙成因类型及其和优质储集层成因的关系进行了研究。结果表明,研究区致密砂岩储集层中碎屑石英颗粒存在明显的直接溶解现象,并形成了以石英溶解为主的储集空间类型,这种石英溶解是碱性成岩环境作用的结果,致密砂岩储集层的发育程度仍然和孔隙度以及组分的溶解作用有密切关系,碱不稳定矿物的溶蚀量一般为1%~23%,石英溶解型孔隙对储集层孔隙的贡献率一般可以达到60%~90%,碱溶蚀量达到5%以上时有利于优质储集层的形成;石英溶解作用较强的位置主要是颗粒边部的粒间孔隙周围,这种类型的溶解形成于储集层经历较强的压实成岩改造之后,所形成的溶解孔隙在后期的持续性压实过程中损失程度较低;石英溶解作用的强弱决定了储集层物性的最终发育程度以及优质储集层的形成。     

一种基于地理探测器的城镇扩展影响机理分析法

城市化是全球范围内普遍存在的重要现象,尤其发展中国家和地区正经历着快速城市化的过程。快速城市化导致了城市地区的大规模扩张,从而加重了土地资源的压力,带来了一系列的环境和社会问题。定量分析城镇扩展的空间驱动力能更好地辅助城市规划与管理。本文提出了一种量化城镇扩展的指数——城镇扩展密度,并通过地理探测器方法分析了1990—2000年北京市城镇扩展的时空特征及形成机理。研究表明:北京市城镇扩展沿交通干线呈线性扩张,其城镇扩展受到社会经济和地理的共同影响和制约作用,城镇固定资产投资对城镇扩展影响力最大,区域条件次之。这些发现可以为城镇扩展模拟和预测提供更好的改进空间。     

长江三角洲地区污染密集型产业转移及驱动机理

污染密集型产业转移及影响机理研究已成为区域可持续发展的研究热点之一。利用长江三角洲地区2000-2010年面板数据,运用Arc GIS空间分析工具,探讨污染密集型产业的时空格局演变特征及转移规律,构建计量学模型,定量地揭示其转移的驱动机理。结果表明:1近十年来,长江三角洲地区的污染密集型产业具有空间转移特征,转移方向基本符合沪宁—沪杭甬交通线,呈现由中心城市到外围城市、由集中到分散转移态势;2污染密集型产业转移主要受到外向度和劳动力成本拉动,而与经济发展水平呈负相关,环境规制、产业结构、创新能力均产生重要推动作用。3长江三角洲地区经济发展目前已逐渐摆脱依赖污染密集型产业的迹象,但污染密集型产业区位仍未发生根本性改变。