三江平原土地利用变化对水体中铁环境行为的影响

三江平原湿地农田化对铁的赋存形态、迁移转化特征及输出量产生影响。以湿地沼泽水体和稻田水体为研究对象,利用切向超滤技术分离铁的形态,研究土地利用变化前后铁的形态、迁移转化特征的差异。结果表明：湿地农田化后水体中可溶态总铁质量浓度下降16.9%;由于水体pH值的升高,Fe²⁺质量浓度下降56.3%,非溶解态酸性不稳定铁含量显著升高。沼泽水和稻田水在迁移过程中,铁均以络合态铁和酸性不稳定态铁2种形态迁移。沼泽水在迁移过程中Fe2+和络合态铁含量下降,酸性不稳定态铁含量升高,胶体态铁含量变化不大;稻田水在迁移过程中,络合态铁和酸性不稳定态铁含量下降,Fe²⁺和胶体态铁含量较稳定。2种水体铁形态的转化有较大差异：日间沼泽水中非溶解态的酸性不稳定态铁向可溶态铁转化;稻田水体可溶态铁向酸性不稳定态铁转化。     

深圳海岸壶穴的形态及空间分布特征

对广东深圳西冲湾海滩东侧基岩海岸上壶穴的形态特征进行详细测量并对其位置和高程做三角高程测量。结合野外观测结果从经典统计学和空间统计学的角度定量地描述壶穴的形态和空间分布特征及其在基岩海岸发育过程中的地貌作用。研究得出以下结论：西冲海岸壶穴趋向形成于节理、断裂、层面等岩体软弱带,壶穴的形态和分布受这些软弱带控制,但形成于软弱带的具体位置却是随机的;西冲海岸壶穴的形成、扩大和加深实际上是对二级平台产生破坏,但壶穴以现代低潮线为下蚀极限;海岸壶穴是现代海岸动力侵蚀过程的产物,只要动力、岩石条件适合,壶穴随时都可形成;海岸壶穴的形态不仅与流水动力有关,而且与岩石硬度及壶穴发育过程有关;海岸壶穴与河流壶穴一样,可以在形成于各种类型的岩石,起源于各种各样的凹坑;海岸与河流的水动力差异导致了海岸壶穴和河流壶穴形态差异。     

石灰岩细观力学特性的颗粒流模拟

岩体地区地质灾害的发生和发展取决于岩石细观组分的运动学行为。研究岩石运动学行为时通常将岩石作为整体研究对象较多,而直接以细观组分为对象的研究较少。以石灰岩为例,根据室内试验获得的岩石力学性质指标,使用基于非连续介质理论的颗粒流方法,将材料离散成刚性颗粒组成的模型,把颗粒细观变化与宏观力学特性联系起来,建立了石灰岩的细观结构模型,获得了颗粒接触力、颗粒接触模量、接触连接强度和连接刚度比等细观力学参数。由于文中直接以细观成分为研究对象、反映了岩石和岩体组成的本质特点,所得结论不仅对含裂隙岩石本构关系研究具有广阔的应用前景,而且对岩体工程性质和地质灾害机制研究也具有重要的理论意义。     

EPS颗粒轻质混合土的蠕变模型研究

EPS颗粒轻质混合土是一种新型轻质填土材料,相比EPS泡沫块体,具有更广泛的应用前景。EPS颗粒轻质混合土的基本物理及力学性质已得到了较多的研究,但其蠕变特性研究较少。通过不同围压下EPS颗粒轻质混合土的三轴不排水蠕变试验,采用三种常用的经验模型：Singh & Mitchell模型、Mesri模型和Findley模型对EPS颗粒轻质混合土的蠕变变形进行模拟,结果表明：Singh & Mithcell模型和Mesri模型能反映蠕变趋势,但是不能拟合应变初始快速上升段,用来描述EPS泡沫块体的Findley模型在应力水平较高时,拟合效果最好,某种程度上说,EPS颗粒轻质混合土的蠕变性与EPS泡沫块体相似。推导出了一种新的半经验半理论蠕变模型,用元件模型描述弹性变形部分,用经验模型描述塑性变形部分,拟合结果表明,不管应力水平的高低,新推蠕变模型都不仅能够很好地反映EPS颗粒轻质混合土的初始快速上升段变形,也能够比较准确地拟合长期变形,即蠕变性。     

巨粒土大型三轴试验研究

通过大型三轴试验,对巨粒土在低围压下的应力-应变特性、抗剪强度特性以及水对强度和变形的影响进行了分析。结果表明：在较低围压情况下,应力-应变曲线表现为弱应变软化型或应变硬化型,其形态主要决定于围压的大小,而其体变特征首先表现出体积收缩,随着轴向应变的增加,逐渐转为体积膨胀,随着围压的增大,剪胀逐渐减弱并过渡到完全体缩,但体缩率逐渐减小直至趋于稳定;巨粒土的抗剪强度随着应力水平的变化,表现出非线性特性,一般随着围压增大,强度参数 降低;水对巨粒土的压缩特性和剪切特性有重要影响,主要表现为压缩系数增大,抗剪强度降低。     

砂土中单桩静载室内模型试验及颗粒流数值模拟

通过自行设计的可视化模型箱,进行了单桩静载室内模型试验,考虑了不同桩径、不同土体密实度等影响因素,研究了单桩的沉降模式、桩侧摩阻力和桩端阻力的发挥性状及随沉降的发展模式,并通过拍摄跟踪和图像处理技术,研究了桩端和桩周土体的孔隙率的变化规律;对二维颗粒流程序进行开发,模拟了单桩静载过程中桩端阻力和桩周土体孔隙率的变化情况。结果表明,颗粒流数值模拟能够较好地模拟单桩静载过程,研究成果进一步揭示了单桩静载过程的宏细观机制。     

土石混合料大型直剪试验的颗粒离散元细观力学模拟研究

土石混合料作为一种特殊的岩土介质越来越受到国内外众多研究者的重视。基于3维颗粒离散元PFC3D,建立了土石混合料直剪试验模型,进行了不同含石量、不同岩性的土石混合料直剪试验模拟研究。颗粒离散元模拟结果表明,土石混合料的石料岩性和含石量在很大程度上控制了土石混合料的抗剪强度特性。硬岩混合料的摩擦角普遍比软岩混合料大6°～ 7°,含石量为60%～80%时达到最大。土石混合料的剪切面不再是一个平面,其起伏度随含石量增加而增大。剪切过程中软岩混合料在低正应力下表现为剪胀,高正应力下表现为剪缩,并产生软化现象,硬岩混合料表现为剪胀和塑性;软岩土石混合料剪切过程中能量以应变能和动能为主,而硬岩土石混合料的能量以摩擦能和动能为主。     

Velocity profiles and incipient motion of frazil particles under ice cover

A series of experiments for the incipient motion of frazil particles under ice cover have been carried out in laboratory under different flow and boundary conditions.Measurements on flow velocities across the measuring cross-section at different water depths have been conducted.Based on these experiments under both ice-covered and open flow conditions,the impacts of solid boundary(such as ice cover and flume sidewall) on the distribution of flow velocity profiles have been discussed.The criteria for the inc...     

自贡青岩洞水温映震效能分析

2008年汶川8.0级地震后,通过自贡及邻近区一系列中小地震的检验,证明自贡青岩洞水温观测点是一个难得的敏感点。自贡青岩洞水温观测值在长宁震群、自贡威远间地震、自贡隆昌间的3至4级震例中均出现了超过年变基础之上的短临趋势异常或短临突跳异常现象,其异常幅度均超过年平均值0.5倍均方差以上,特征明显,对应率高,有利于对地震震中位置和时间的判断。地震映震敏感区主要沿华蓥山断裂带西南段至川滇交界处东侧分布。井孔具有有效监控自贡东部、南部及华蓥山断裂带中南段地区5级以上中强地震及川滇交界处东部沿线地区6.5级以上破坏性地震的监控能力,配合其他观测手段可以提高短临预测预报效能。     

公路隧道通风竖井岩爆机制颗粒流模拟研究

根据工程地质资料分析,岩爆是秦岭公路隧道2号通风竖井施工过程中的主要难题。岩爆机制是指岩爆发生的物理过程,与岩石的颗粒大小、颗粒胶结和粒间孔隙等结构特征密切相关。根据颗粒流基本理论和竖井混合片麻岩的基本力学特性,进行混合片麻岩细观颗粒参数标定研究。颗粒大小不是一个自由参数,通过颗粒流模拟的相似比分析,采用强度折减方法进行竖井岩爆机制的颗粒流模拟。研究表明,岩爆孕育的细观机制为平行于开挖面的微裂纹萌生-微裂纹扩展、聚合-宏观裂纹的形成,为压致张剪断裂破坏,主要是由张拉裂纹扩展、聚合引起的,是一个渐近破坏过程。研究成果为竖井岩爆稳定性分析提供初步依据。