甘肃引洮供水工程饱和黄土隧洞施工方法选择的工程地质研究

甘肃引洮供水一期工程总干渠13#、14#、15#隧洞围岩为al-lQ2饱和黄土,地下水位高于洞顶437m,饱和度一般在98%100%,水稳性很差。因此,该段隧洞施工方法的选择十分重要,从工程地质角度研究其工程特性,采用D rucker-Prager弹塑性模型、关联流动法则,模拟了传统钻爆法开挖时隧洞稳定性,计算表明,若采用钻爆法,由于围岩的岩性软弱,隧洞开挖后,在隧洞周围较大范围内存在应力降低区,隧洞位移十分迅速而且位移量非常大,洞顶下降发生塌方并引起地面沉降。从盾构法施工对地质条件的适应性分析,其施工风险相对较小,施工过程中可利用护盾很快封闭围岩,因此该段隧洞宜采用盾构法施工。     

冲击压实技术在处治湿陷性黄土地基中的应用

基于冲击压实技术在某高速公路工程中处理湿陷性黄土地基的应用实践,通过土工试验和现场沉降观测试验,对冲击压实前后地基土的湿陷性、干密度、孔隙比、压缩模量及路基的沉降变形随土层深度、碾压遍数的变化规律进行了系统的研究。研究表明,冲击压实能使土的物理力学性质得到很大改善,路基的整体强度得到均匀提高,使得地基产生很大的沉降,是传统压实机械所达不到的。因此,冲击压实技术在处治湿陷性黄土地基中是有效的和实用的,而且生产效率高,有很好的发展和应用前景。     

东海岛屿风尘沉积中的碳酸盐特征及地质意义

通过分析东海嵊泗列岛嵊山黄土、浪岗山黄土的CaCO3特征,发现其含量极低,仅为0.1%左右,远低于内陆黄土,这是由于降水量大、剖面厚度小及周围多火山活动等因素共同作用的结果。按成因划分,嵊泗黄土中的CaCO3属于后期淋溶残余型,不适于作为恢复当地古环境的替代指标。与基本在同一直线上的兰州、渭南、南京及嵊山等地黄土中的CaCO3平均含量进行比较,发现其由西北向东南均匀递减,这是由于风尘黄土地层的淋滤作用和Ca (HCO3)2的淀积作用强度对降水量变化的响应速度不同的结果。     

大别山北麓黄土地球化学特征及其古气候意义

通过对大别山北麓GS剖面系统的氧化物地球化学的测试及综合分析,讨论该地区中更新世以来GS剖面的氧化物地球化学分布特征及其所记录的古气候变迁规律.综合分析表明:大别山北麓富含硅、铝、铁,三者之和高达85%,该区中更新世以来以湿热气候为主;氧化物地球化学分布特征和变化规律可推断该地区中更新世以来经历了8次暖湿期与8次干凉期的交替过程;氧化物比值分析验证该地区经历多次干冷-温湿大幅度的波动,同时伴随着成壤程度、淋溶和化学风化强弱多次旋回.     

陕北环境地质条件脆弱区黄土滑坡的勘察与治理

陕北环境地质条件脆弱区某330kV变电站在大面积挖填方施工过程中,填方区内出现了多条拉张与剪切裂缝,工程被迫停工,需查明原因。通过大范围工程地质测绘、钻探、井探、槽探与多种方法的抗剪强度试验以及稳定性分析计算,查明该场地选在了一个稳定性程度不高、滑面呈直线形的大型古滑体上,滑面为黄土与砂泥岩接触面,滑面倾角与滑动方向同单斜构造的岩层产状(300°～310°∠8°～12°),场地前缘出露的砂泥岩非原状基岩而为滑坡堆积物。堆积物的存在阻断了坡体降水的排泄通道,致使滑面以上形成大范围的软弱土层,且工程施工时的大面积挖填方破坏了古滑坡的原有力学平衡,导致局部复活,形成了3个不稳的工程滑坡。得出了在环境地质条件脆弱区进行工程建设时应重视选址勘察,单斜构造上滑面呈直线形的黄土与砂泥岩接触面滑坡稳定性计算采用饱和残剪的抗剪强度参数(c=6.6kPa,φ=5.6°)是可行的,对剪出口在沟谷中的黄土滑坡采用既能增加耕地又能改善当地生态环境的淤地坝与局部支挡等综合治理方案有广阔的前景。     

山东青州地区黄土的粒度组成及成因分析

在鲁中山地北侧的山间谷地及山麓地带广泛发育厚度不一的黄土堆积。对该区青州傅家庄黄土剖面进行了系统的粒度分析, 并与黄土高原的第四纪黄土-古土壤、北京现代降尘、剖面附近的河流相样品进行了对比。结果表明, 青州黄土的粒度分布特征与北京现代降尘、黄土高原黄土非常相似, 与河流相样品则有很大的不同; 在整个序列中, 青州黄土粒度变化与黄土高原典型的风成黄土、古土壤一致, 黄土层颗粒粗, 古土壤层颗粒细。上述结果从沉积学的角度为青州黄土风成成因提供了证据。青州黄土的粒度组成特征及前人的研究表明, 青州黄土主要来源于沉积区以北的黄泛平原和莱州弯等地出露的海相地层, 其次是高空气流携带的西北内陆的远缘粉尘。     

宝鸡古土壤层S7和黄土层L8的天然剩磁锁定深度初探

详细的古地磁及岩石磁学研究表明磁铁矿和赤铁矿是宝鸡古土壤层S7和黄土层L8的特征剩磁的主要载磁矿物,在稳定的正反极性期间,这两种磁性矿物携带的剩磁方向完全一致。然而,在地磁漂移事件或者松山-布容（M-B）极性转换的过程中,这两种载磁矿物有时携带的剩磁方向不同。高分辨率的磁性地层结果证实宝鸡古土壤层S7和黄土层L8能记录300500年的短期地球磁场极性倒转事件。经与日本大阪湾高分辨率的海洋沉积物中记录的同期短期极性倒转事件相比,估算宝鸡剖面土壤层S7和黄土层L8的天然剩磁锁定深度小于58cm。     

中国黄土和阿拉斯加黄土磁化率气候记录的两种模式探讨

在中国和中欧黄土-古土壤研究中发现的磁化率与成壤作用(或古气候温湿程度)的正相关性已被第四纪科学家广泛认识,并应用于古气候研究中.成壤过程形成的亚铁磁性矿物被认为是古土壤磁化率增加的主要原因;然而,这一模式并不一定适用于其他黄土沉积地区,如阿拉斯加和西伯利亚黄土沉积显示了一个完全相反的磁化率行为,即在黄土层获高磁化率值而在古土壤层获低磁化率.这种相反的关系过去被解释为磁化率反映的是与风动力吹来的亚铁磁性矿物的含量,即与风速或风力大小有关.本研究发现阿拉斯加黄土与古土壤的磁性矿物性质有明显差异,不仅仅是粒径的大小,还有磁性矿物的种类即矿物相的差别.这一证据很难单纯以风力强度的大小来解释,意味着阿拉斯加古土壤的低磁化率至少部分是在成壤过程中亚铁磁性矿物发生改变(如溶解)而造成,表明阿拉斯加黄土和中国黄土的磁化率与古气候记录可能存在两种模式,即氧化和还原条件下的成土模式.黄土磁化率在不同的气候(温度湿度)条件下有着不同的对应关系:在低降水量、高蒸发量的干旱氧化成壤条件下,利于亚铁磁性矿物的生成,其磁化率与古气候的关系呈正相关,如中国和中亚黄土;在高纬高湿的还原成壤条件下,亚铁磁性矿物会被破坏被分解,其磁化率与古气候呈负相关关系,如阿拉斯加黄土.如果成壤条件在氧化和还原之间来回变换,那么就很难找到两者之间的联系.因此,将磁化率应用于古气候的重建时要加倍的小心.     

中国黄土环境磁学

中国陆相风成沉积序列蕴含了晚新生代以来丰富的古地磁场和古气候信息.第四纪黄土-古土壤序列的岩石磁学性质可以揭示第四纪亚洲内陆地区干旱化过程和东亚古季风演化历史以及末次冰期-间冰期旋回的气候不稳定性特征.文章主要评述近年来中国黄土环境磁学研究所取得的一系列重要进展,同时提出目前需要深入研究的几个重要问题,如成土作用对黄土沉积物沉积剩磁的影响、微生物对磁性矿物的改造、亚洲内陆地区气候过程和环境演变的磁气候学记录等.     

黄土物理性质与湿陷性的关系及其工程意义

以陇东地区黄土为研究对象,探讨了湿陷系数与各种物理指标的内在联系,采用多因素回归分析建立了湿陷系数与含水量、孔隙比、塑性指数(粘粒含量)的分析模型,结果显示湿陷系数与物理指标间具有良好的相关性,采用物理指标计算的湿陷总量与实验测试总量较为接近,计算结果更好的反映湿陷性随取样深度变化的规律,对评价湿陷性黄土地基具有工程实用价值。