反倾层状岩质边坡内开挖隧道引发边坡失稳与隧道塌方的机制和治理研究

在反倾层状边坡内,开挖边坡并修筑隧道洞口后,出现岩体从隧道掌子面整体挤出和洞顶塌方现象,并导致边坡出现后缘拉裂、坡体内出现多处裂缝和岩块崩塌等坡体失稳迹象。通过对该边坡失稳和隧道塌方的勘察和机制分析,确定该坡体的变形破坏模式,提出针对性治理方案。     

西藏易贡巨型超高速远程滑坡地质灾害链特征研析

易贡巨型山体崩塌-滑坡是国内规模最大的超高速远程滑坡.该滑坡位于西藏波密县易贡乡境内的扎木弄沟源头至沟口外的易贡藏布两岸.滑坡的最大水平位移为6.7～7.0km,其堆积体前缘最大宽度约3.0km,纵向最大长度4.6km,最大厚度近80m,滑坡体表面总面积为8.69km2,体积达3.0×108m3.从山体崩塌开始到滑坡滑动直至停积就位,仅用了约3min,滑坡平均运动速度为37～39m/s.在受到巨大撞击和在高速运动中解体的崩塌岩块因其质量大而分布在滑坡体的中后部,滑坡体前缘及两侧是混有大量空气、粉尘和富水的碎屑物质形成的碎屑流堆积.因在运动中主流线与两侧的速度有差异,产生的剪切力以及主流前缘受到原堆积垅的阻挡,使两侧富含高密度气团的碎屑流运动分别出现典型的左旋及右旋的涡流特征.高速碎屑流使滑坡堆积体两侧及前缘普遍受到裹夹着砂、石与水的高密度气团冲击.从滑坡体的主堆积区向前缘和两侧清楚地呈现出密度流差异,并受原始地形影响,表现为不对称的堆积特点.滑坡在高速运动过程中具有明显的气垫效应,在坠落停积后大量气体快速逸出,并伴有喷水冒砂和局部塌陷等现象.该滑坡是受区域性强烈上升、丰富的降水以及断裂构造等因素控制,由地形条件、地层结构、岩体物理力学性质、岩石原生结构面及次生裂隙受冻融作用影响等多种因素共同制约,在 超量冰雪融水的诱发下,导致花岗岩体内空隙水压力剧增,引起山体崩塌(一次性崩塌体积达3.0×107m3 ,崩塌岩体垂直下落高度约2580m),尔后激发的具有崩塌-滑坡一体化特征的巨型超高速远程滑坡.该滑坡的不确定周期与继发性特征完全不同于一些大型的蠕动性滑坡.将这起巨型山体崩塌-滑坡及其影响的空间范围与历时时间联系起来研究,不难发现该滑坡是在一个特定的时空范围内,通过超量冰雪融水引发山体崩塌,以山体崩塌激发超高速远程滑坡,又以滑坡体堵塞易贡藏布成湖的方式,导致上游湖水淹没周边大范围农田、茶场、草场、房舍及森林而成灾,尔后通过湖水溃决方式冲毁易贡藏布、帕隆藏布、雅鲁藏布江及其两岸的所有桥梁、交通及通信设施,并使其下游沿江地区长达450km范围的居民受害.最终以洪水冲蚀河谷坡脚,造成数百km河谷地段发生不同程度的坡脚失稳,致使沿江河两岸的河谷发生崩塌、滑坡,形成浅层牵引式滑坡带等次生地质灾害而告结束.由此认定该滑坡是一个具有明显时间序列、以山体崩塌激发高速远程滑坡为主、有超常危害性的巨型滑坡地质灾害链.     

太湖MS岩芯重金属元素地球化学形态研究

采用BCR三步提取法对太湖MS岩芯沉积物中Cu、Fe、Mn、Ni、Pb和Zn等6种重金属元素的化学形态进行了研究.结果表明,有效结合态的Cu、Ni和Pb主要以有机物及硫化物结合态、Fe-Mn氧化物结合态存在,Fe和Zn主要以Fe-Mn氧化物结合态存在,Mn主要以可交换态及碳酸盐结合态存在;Fe-Mn氧化物结合态的Ni、Pb和Zn与可还原态的Mn有较好的正相关关系,有机物及硫化物结合态的Cu、Mn、Ni、Pb和Zn与有机碳含量有较好的正相关关系;重金属形态分布体现了重金属元素地球化学性质的差异,以及重金属形态含量与沉积物理化性质的关系.沉积岩芯重金属元素形态垂向变化规律及次生相富集系数表明,Cu、Mn、Ni、Pb和Zn在沉积岩芯13～4 cm有效结合态含量较稳定,为自然沉积;4～0 cm有效结合态含量明显升高,存在一定程度的人为污染.根据137Cs测年结果判断,沉积岩芯Cu、Mn、Ni、Pb和Zn等重金属污染开始于20世纪70年代末期,主要污染元素及污染历史与太湖流域污染工业类型及经济发展阶段相吻合.     

辽东湾北部浅海区底泥镉元素形态特征

依据辽东湾浅海区底泥的52件样品中镉元素全量和各形态的测试数据,研究了镉元素存在形态的分布特征和相关性,并探讨了底泥镉形态的环境因素和生态效应.结果表明,底泥中的镉含量为较高水平,非残渣态含量极高,占总量的90%.非残渣态镉主要为离子交换态（44.38%）和碳酸盐结合态（21.38%）.镉的全量与各种形态都有极显著的相关性,并且分布特征一致,最高样点都分布在锦州湾.底泥镉的各种形态与底泥的有机质和海水环境中镉存在显著的相关性.底泥的离子交换态镉与脉红螺的镉有正相关关系.     

地震纵波技术预测煤层瓦斯富集区的探讨与实践

基于国内外煤层瓦斯富集的岩石物理及地球物理响应的研究成果,提出了以煤层反射波振幅、频率及衰减等动力学特征变化为主要研究对象的地震纵波预测技术方案;探讨了利用叠后Gamma拟合声波约束反演、频谱分解属性分析和叠前AVO反演、弹性阻抗反演等纵波技术预测煤层瓦斯富集性的理论依据及实现方法。上述技术在沁水盆地进行了预测尝试,其获得的含气性预测成果与探井实测的瓦斯富集情况基本吻合,初步证明了上述纵波预测技术方法在开展煤层瓦斯富集区研究方面的可行性和有效性。     

隧道支护结构荷载作用的随机反演

提出荷载－结构模式进行随机反分析方法，从隧道支护结构变形反算对应的荷载作用，可反推围岩抗力系数和覆土荷载的分布情况，以及作用于支护结构上各部位的外荷载。提出了以实测位移为基础的样条函数插值．以插值位移补充大量的实测值，满足了反分析所需众多的已知位移数。通过一施工实例对该方法的可行性进行了检验。     

渭南黄土沉积中十五万年来的古土壤及其形成时的古环境

关中盆地渭南地区十五万年来的黄土剖面记载了６个大的成壤期。本文对古土壤形成时的古环境进行了解译,并对它们在不同分类系统中的位置进行评价。全新世土壤Ｓ０是联合国土壤分类中的淋溶湿草原土。马兰黄土中包含两层古土壤,属典型黑钙土。Ｓ１古土壤由三层土壤复合组成,从上到下依次为典型黑钙土、淋溶湿草原土和深色淋溶土。成壤期与全球冰量较小的时期相对应,但古土壤的类型及发育程度与深海氧同位素所推测的全球冰量的变化有很大的不一致性,相反许多方面与北半球夏季太阳辐射的变化有较大的可比性。     

地表的分形测量及其大地构造学意义

以湖北红安地区为例,采用投影覆盖法(projectivecoveringmethod)对地表进行了二维分形测量,结果表明,地表面积具有双分形(bifractal)关系,即具有小尺度的结构分形(texturalfractal)和大尺度的构造分形(structuralfractal),分叉点(breakpoint)的尺度为3610m,分维值都在2～3之间且结构分维值大于其构造分维值。可见,地表形态具有分形性质,分维值可以指示地表形态的复杂程度。构造分维值可作为构造活动强度的一个指标,可为大地构造单元的划分提供定量依据。复杂地表形态主要是由构造活动(内营力作用)和各种复杂表生地质作用(外营力作用)引起的,前者主要控制大尺度的地形起伏,后者则塑造小尺度的地表形态。地表分维值可以指示地表的发育成熟度,该地区小尺度的结构分维值大于大尺度的构造分维值表明其处于地表形态的发育晚期。此外,地表的分形尺度可以来用确定构造活动尺度,从而指导构造地质与找矿勘探研究。     

湘南多金属矿床方解石形态及表面微形貌的研究

对湘南多金属成矿区方解石的研究表明，产于钨矿床中的方解石以层状晶体发育为特征，晶体形态主要为｛０００１｝和｛０１２｝＋｛１０１０｝，晶体表面具有菱形生长阶梯；产于铅锌矿床中的方解石一般不出现层解石，晶体形态主要为｛２１３１｝，｛０１１２｝＋｛１０１０｝和｛０００１｝＋｛１０１０｝＋｛０１１２｝，晶体表面平行纹发育；远矿正常灰岩内方解石晶体形态主要为｛４０４１｝。     

环境水样中砷的化学形态分析

由于砷的化学形态不同,在环境中的毒性、分布、生物效应亦不相同,因而砷的形态分析在环境监测治理中有着不可忽视的重要作用.砷的形态分析