广西红粘土击实样强度特性与胀缩性能

通过对广西贵港红粘土重型击实样的室内试验研究,探讨了其力学特性、胀缩性能、孔径分布特征与含水量之间的关系。结果表明：干密度指标总体上能反映红粘土击实样的强度规律,但非饱和击实样强度峰值对应的含水量因基质吸力作用而偏小,饱和后土体由于吸水膨胀与基质吸力的消失,使得强度峰值对应含水量较饱和前明显增大,红粘土在最优含水量下压实,虽可获得很高的压实度,但饱和后的强度并非最大;红粘土击实样的胀缩性能主要由含水量决定,同时,受到干密度的影响;孔隙主要以孔径在0.01～0.05μm范围内的小孔隙为主,为进一步掌握红粘土的工程力学特性提供了帮助。     

水下收缩裂隙天然实验研究中获得的新认识

通过青岛市唐岛湾沿岸7个实验工区的考察测试、实验分析、数据处理等,对现代泥质沉积物水下收缩裂隙的整体形成过程、定量分级、各参数间拟合关系、开裂规律以及充填物沉积模式等进行了详细研究,并且建立了相应的地质演化模型。裂隙整体形成过程分4个阶段,依次为:泥水混合物初始混浊阶段;沉积物压实稳定阶段;裂隙形成阶段以及裂隙充填阶段。裂隙形态定量分级可分别用横缝长、纵缝长、裂隙面积和基块面积等参数表示,共分4级。其中裂隙各参数之间的拟合关系以及开裂规律地质建模分析等,对于定量描述裂隙形态、结构、变化规律,预测区域性裂隙规模、判别区域沉积环境等具有重要意义。沙泥质地层裂隙开裂过程中的异常高压作用(形成机理与大地构造中的异常高压相似)以及裂隙分叉角度的统计分析(最多为90°,其次为120°)均属首次提出。其中异常高压作用对于初始裂隙的形成、沉积物粒间水的有效排出以及主要渗流通道的发育起到了重要作用。单一泥质地层裂隙内充填物沉积模式与沙泥互层的多旋回地层略有差异,主要表现为沙层的润滑作用以及对早期裂隙内充填物类型的影响。裂隙纵剖面中生物发育层的出现,对于裂隙内充填物的物理、化学性质将产生重要影响。     

内蒙赤峰地区若干主干断裂带的构造热年代学

黑里河-宋三家和西拉木仑近东西向断裂的宏观和显微组构特征均指示了右行走滑剪切；小城子-八里罕北北东向断裂显示了平面上的左行剪切和剖面上的正断式剪切。根据断裂糜棱岩中长石残斑与韧性基质在粒径上的显著差异，采用逐级破碎、逐级分选的方法，逐次剔除长石残斑。从细粒韧性基质中分选出钾长石、斜长石和黑云母，进行糜棱岩矿物内部Rb—Sr等时线定年和单颗粒黑云母的激光熔化^40Ar／^39Ar定年。定年结果显示，糜棱岩化促进了手标本尺度上的同位素均一化，造成了原岩同位素时钟的重置。定年结果表明，黑里河-宋三家断裂变形的年龄为232Ma；西拉木仑断裂右行挤压走滑的年龄为165Ma。蒙古古生代岩浆弧与华北地块北缘的碰撞拼贴，以及华北-蒙古联合地块与西伯利亚板块的碰撞拼贴的远程效应。导致了上述2期变形。小城子-八里罕断裂的左行和正断式剪切的年龄介于127～117Ma，与喀喇沁核杂岩的快速隆升时期相同。壳-幔隆升促进了中下地壳的韧性化和拆离，导致了北北东向断裂的左行和正断式剪切。     

隧道施工中环境土层工程性质研究

利用非饱和土的三轴仪 ,测定不同吸力状态下的土的强度特性 ,并确立了两者之间的定量关系 ,同时进行了含水量对非饱和土的强度影响试验 ,研究了北京地区的非饱和土的强度特性。试验结果表明 :不同的吸力状态下 ,土的强度明显提高 ;含水量的改变对内聚力有明显影响 ,而对内摩擦角无明显影响 ,并测定本土样对强度改变的含水量拐点值.     

多接收器等离子体质谱仪Zn同位素测定方法研究

该研究建立了Zn同位素比值的MC-ICPMS高精度测定方法.研究内容包括:对干扰信号、介质影响、基质效应和仪器稳定性的评估等方面.重复性测定中,66Zn/64Zn、67Zn/64Zn、68Zn/64Zn外精度分别为0.1‰(2SD)、0.23‰(2sD)、0.22‰(2SD),达到国际先进水准.     

堤外水位升降条件下非稳定渗流模型试验研究

建立堤坝饱和-非饱和渗流测试系统,对在水位骤升和水位骤降条件下堤坝进行试验研究。主要测试堤坝模型内各点的非饱和基质吸力,同时观察记录试验过程中实验室内的气温和湿度,探讨水位升降条件下非饱和区负压的变化规律及其影响因素。研究发现,堤坝模型中各点的吸力不仅与水位变化、各点所处的位置有关,同时也受大气温度、湿度、蒸发等外界环境因素的影响;水位变化因素占优还是蒸发因素占优,决定着堤坝非饱和区负压的变化发展方向     

非饱和黄土强度参数的试验研究

非饱和土强度理论的研究是非饱和土力学的核心问题。目前公认的非饱和土强度理论是Bishop的单变量理论和Fredlund的双变量理论,二者都引入了基质吸力这一应力参数,只是前者将其归到有效应力中,后者作为独立变量。要得到这两个公式中相关参数需利用控制基质吸力的非饱和土三轴仪或直剪仪测定,控制基质吸力是通过同步增加气压和孔隙水压力保持吸力不变实现的,即所谓的轴平移技术,该项技术一直面临测试周期长的困难和合理性的质疑。鉴于此,本文采用不同含水率的常规三轴CU试验,测定了有效稳态强度参数,得出了吸应力和体积含水率的关系曲线,非饱和强度直接用吸应力函数表达,该强度公式回避了测定基质吸力的问题,便于在工程实际中推广。为了进一步和Bishop及Fredlund的强度公式进行对比,又用张力计测定了同一试样的水土特征曲线,获得了其强度参数。理论上,这3种强度理论对机理的解释不同,但在数学上可以互相转化。从工程应用的角度,基于吸应力的抗剪强度更便于工程应用。     

水下收缩裂隙形成过程及裂缝充填模式研究

通过野外实地考察测试,对水下收缩裂隙整体形成过程、裂隙内充填物沉积模式、影响因素等进行了详细讨论,并且建立了相应的地质理论模型。水下收缩裂隙的形成共分4个阶段,依次为:泥水混合物进入低洼地带的初始混浊状态;沉积压实稳定阶段;水位线下降,盐度增大,裂隙形成阶段;沉积裂隙充填阶段。其中“异常高压作用”,对于初始裂隙的形成、沉积物孔隙水的有效排出以及主要渗流通道的发育起到了重要作用。单一泥质地层裂隙内充填物沉积模式与沙泥互层的多旋回地层略有差异,主要表现为沙层的润滑作用以及对早期裂隙内充填物类型的影响。上述两种地层裂隙内充填物沉积特征均与后期充注期次相对应,表现出很好的韵律性。裂隙纵剖面中生物发育层的出现,对裂隙内充填物的物理、化学性质将产生重要影响。     

MC-ICP-MS高精度Cu、Zn同位素测试技术

过渡族元素同位素是国际上同位素地球化学研究的热点。测试技术的限制是制约过渡元素同位素研究发展的关键。笔者利用Neptune型多接收等离子质谱(MC-ICP-MS),采用Cu、Zn互为内标的方法对仪器的质量歧视进行了校正,对基质效应和测试方法的重现性进行了检验,建立了高精度的Cu、Zn同位素测试技术。在5个月内对实验室标准IMRCu和IMRZn进行了测量,结果分别为δ65CuNIST976=(0.34±0.08)‰(2SD,n=32),δ66ZnJMCZn=(-9.64±0.05)‰(2SD,n=26),δ67ZnJMCZn=(-14.37±0.16)‰(2SD,n=26),δ68ZnJMCZn=(-19.01±0.08)‰(2SD,n=26),分析精度达到国际同类实验室先进水平。对Cu、Zn同位素参考物质进行了对比测量,分析结果与报道值在误差范围内完全一致。     

华中地区几种土壤铁锰胶膜及其基质中某些元素的地球化学特点

通过对华北地区几种土壤和胶膜中某些性质及元素的相关分析和因子分析。比较了铁锰胶膜和基质土壤的性质及元素含量之间的关系。研究表明，（1）铁锰胶膜的pH值，粘粒含量，K2O,Na2O,MnO2，非晶质铁，铁的活化度，微量元素等的含量均比基质土壤的高，且差异显著；（2）铁锰胶膜富集重金属元素，Co,Ni,Cu和Zn等元素主要富集于胶膜的氧化锰矿物中，而Pb主要富集在氧化铁矿物中；（3）Mg在铁锰胶膜的形成过程中进一步淋溶，以致含量减少。