饱和软粘土在不排水循环荷载作用下孔隙水压力模型的建立

通过应力控制式循环三轴试验,研究了饱和软粘土在不排水循环荷载作用下的性状。在考虑影响循环 特性因素的基础上,建立了一种适合上海地区饱和软粘土孔隙水压力的增长模型。     

Study on the mechanism of transport of heavy metals in soil in western suburb of Beijing

1 IntroductionIncorporation of potentially toxic metals ( e.g.Cd, Cu, Cr, Pb, Hg, As, Se, Zn, Ni) into soils ei-ther through sewage-sludge irrigation or some othersources of pollution (e.g. atmospheric deposition, ap-plication of agri-chemicals) has posed…     

昆明盆地孔隙水的化学特征及其演化规律

昆明盆地为一碳酸盐岩基底背景上形成的断陷盆地.研究区内孔隙水中Ca²+、HCO₃^-在阳、阴离子中占有绝对优势,水化学类型以HCO₃-Ca、HCO₃-Ca·Mg、HCO₃·Cl-Ca等为主.受不同区域人为活动影响,地下水各离子组分空间分异较大,水化学类型由盆地边缘向盆地中心呈现出复杂化.在平面上,从盆地边缘向盆地中部的冲湖积平原方向,地下水矿化度具有东西过渡分带的特点,以矣六乡-小板桥-巫家坝-联盟镇为界,东部矿化度较低,西部则相对偏高.20年来,随城市化进程的加快,孔隙水水质的演变朝着正负两方面发展,盆地西山、草海一带生态环境有所好转,地下水矿化度在逐年降低,而地下水恶化的区间向着城市的外围边缘转移.冲湖积平原区,地下水矿化度变化不大.地下水化学类型的变异在很大程度上显示了地表土地利用方式的改变对地下水环境演变的影响.因子分析法的结果表明,地下水中Mg²⁺、HCO₃^-、Ca²⁺、Na⁺、Cl^-、SO₄^2-等离子的来源很大程度上显示自然演化的结果,而NO₃^-、K⁺、PO4^3-等离子的来源主要受农业和生活污水的影响.地下水化学组分中Mg²⁺、Na⁺、Cl^-、SO4^2-和K⁺同时受到自然作用和外界污染的影响,以COD为代表的工业污染在一定程度上影响了地下水中Cl^-、SO₄^2-和K⁺的浓度及其分布.     

松辽盆地储层成岩反应与孔隙流体地球化学性质及成因

松辽盆地储层的砂岩类型为典型的不稳定砂岩,岩屑、长石等不稳定组分的含量较大。长石的钠长石化作用和长石、岩屑的水化水解作用、溶解作用、导致了不稳定组分的转变以及大量离子游离于孔隙水中,同时导致大量的自生矿物沉淀。因此,在沉积物沉积埋藏过程中,孔隙水与矿物之间发生了一系列物理和化学变化,通过水－岩之间的离子交换改变了孔隙不中的离子组合。在砂碉成岩过程中,各种成岩反应随着沉积物的埋藏压实具有不同程度的阶     

岩体应力应变曲线转型的孔压效应与降雨滑坡的机制分析

从宏观与微观机制方面探讨了孔隙水压力对岩体脆－延性转变的影响。定义了一个峰后破坏割线模量Epost来表征孔隙水压力对岩体应力应变曲线转型的效应,并结合突变理论得到的斜坡失稳的刚度判据,进一步分析了孔隙水压力对应力应变曲线峰后斜率的影响,随孔隙水压力的增加,峰后曲线斜率变陡,峰后刚度增大,即材料的均匀性、脆性增大与刚度比k减小。因此在系统内部条件不变时,刚度比k=1时就存在一个临界孔隙水压力pwcritical,即降雨等涨落因素引起滑面介质中的孔隙水压力大于这个临界值时斜坡就易于发生突变失稳。从而深化认识了降雨等外部涨落因素对斜坡系统失稳的重要触发作用。     

Anaerobic oxidation of methane in coastal sediment from Guishan Island (Pearl River Estuary), South China Sea

The concentrations of CH₄, SO₄²⁻, σCO₂ and the carbon isotope compositions of ΣCO₂ and CH₄ in the pore-water of the GS sedimentary core collected from Guishan Island (Pearl River Estuary), South China Sea, were determined. The methane concentration in the pore-water shows dramatic changes and sulfate concentration gradients are linear at the base of the sulfate reduction zone for the station. The carbon isotope of methane becomes heavier at the sulfate-methane transition (SMT) likely because of the Raleigh distillation effect; ¹²CH₄ was oxidized faster than ¹³CH₄, and this caused the enrichment of residual methane δ ¹³C and δ ¹³C-ΣCO₂ minimum. The geochemical profiles of the pore-water support the existence of anaerobic oxidation of methane (AOM), which is mainly controlled by the quality and quantity of the sedimentary organic matter. As inferred from the index of δ ¹³C-TOC value and TOC/TN ratio, the organic matter is a mix of mainly refractory terrestrial component plus some labile alga marine-derived in the study area. A large amount of labile organic matter (mainly labile alga marine-derived) is consumed via the process of sedimentary organic matter diagenesis, and this reduces the amount of labile organic matter incorporated into the base of the sulfate reduction zone. Due to the scarcity of labile organic matter, the sulfate will in turn be consumed by its reaction with methane and therefore AOM takes place. Based on a diffussion model, the portion of pore-water sulfate reduction via AOM is 58.6%, and the percentage of ΣCO₂ in the pore-water derived from AOM is 41.4%. Thus, AOM plays an important role in the carbon and sulfur cycling in the marine sediments of Pearl River Estuary.     

库岸深层老滑坡间歇性复活的动力学机制研究

库岸深层老滑坡在季节性降雨和周期性库水位变动联合作用下往往表现出间歇性复活特征。在这一复活过程中,滑动期与间歇期交替出现,滑带土经历不同速率的剪切和不同时长的固结。从滑动期内残余强度的剪切速率效应、间歇期内峰值抗剪强度的恢复特征以及间歇期过渡到滑动期的孔隙水压力触发过程3个方面着手,建立了描述库岸深层老滑坡间歇性复活的动力学方程。塘角村1号滑坡滑带土试样的环剪试验结果显示：残余强度在较小速率范围内表现出负速率效应,而当剪切速率达到一定值后残余强度不再减小,且有微弱增长趋势;峰值强度在短时间内有较明显的恢复,但在较小位移后衰减至残余强度;孔隙水压力触发剪切破坏的发生滞后于所施加的水压力,这一滞后过程为孔隙水压力的扩散过程。基于试验成果,根据所建立的动力学方程,对库岸深层老滑坡间歇性复活的动力学机制进行了讨论,从而为此类滑坡的预测和防灾减灾提供有价值的参考。     

电渗的二维固结理论

在Esrig一维固结理论的基础上,采用分块处理的办法,就阴极排水,阳极不排水;阴极不排水,阳极排水;阴极排水,阳极排水三种情况进行了二维固结理论的解析,证明了电渗最终产生的超孔隙压力可正、可负,其极值决定于两极所加电压大小,其分布与电压的分布和边界条件有关,和初始条件无关。     

利用半透膜渗透装置富集-超声萃取分析表层沉积物间隙水PCBs的方法

本文建立了半透膜渗透装置(semi-permeable membrane device,SPMD)富集-超声萃取-凝胶渗透色谱净化-气相色谱法测定沉积物间隙水中多氯联苯(PCBs)的方法。比较了有机溶剂透析法与超声萃取法从膜袋内提取PCBs的回收率,发现超声萃取法在节省时间和溶剂方面有明显优势。应用凝胶渗透色谱分离与净化SPMD提取物,收集11—17min的流出液能达到最佳分离效果。基于此方法测定了大连湾沉积物间隙水中自由溶解态PCBs的含量(C_(W-SPMD)),同时又分析了沉积物中PCBs的总量(C_(SED))、间隙水中PCBs的含量(有机碳含量校正法,C_(W-SED))和间隙水中PCBs的总含量(离心法,C_(PW))。结果表明,C_(PW)值显著高于C_(W-SED)和C_(W-SPMD)值。因此,考虑到生物可利用性,无论采用沉积物中或者间隙水中的PCBs总量进行污染物生态风险评价均会造成风险被高估,建议采用间隙水中可溶解态含量。     

尾矿料的动力特性试验研究

通过对某铜矿的尾矿料进行动三轴和共振柱试验,研究了尾矿材料动力变形特性,提出了简单实用的孔隙水压力模型,给出了能更加准确地预测尾矿材料的动孔隙水压力的公式,并将其与Seed提出的预测公式进行了比较。在不同密度尾矿料的动三轴试验基础上,分析了相对密度对液化特性的影响,得出了相对密度小于70 %时抗液化强度随相对密度的增加而明显增加的结论。在不同围压下进行动三轴试验,结果表明：在相同的液化振次条件下,围压越高,动剪应力比越低。由共振柱试验可知,尾矿料的阻尼比随着动剪应变幅的增大而增大,而动剪模量随动剪应变幅的增大而减小,动剪模量和阻尼比与动剪应变幅的关系受围压影响不太敏感。