吕梁山西麓吴家峁剖面红粘土的古地磁年代及构造意义

新近纪中晚期以来吕梁山西麓堆积了一套厚层红粘土。由于红粘土堆积早期有水流作用的参与,导致红粘土中夹杂有数层砾石层,这些砾石层记录了吕梁山山体隆升的信息。文章对山西省吕梁市中阳县吴家峁剖面红粘土进行了沉积学和磁性地层学研究,探讨吕梁山西麓红粘土的堆积过程以及吕梁山新近纪的抬升事件。磁性地层结果显示吴家峁剖面的古地磁年龄大约为7.1~2.6 Ma。所含砾石层的古地磁年龄分别为6.2 Ma、5.9 Ma、5.8 Ma、5.5 Ma、4.9 Ma、4.0 Ma和3.7 Ma,其中6.2 Ma和4.9 Ma两层砾石层较厚,延伸较远,较稳定。结合吕梁山西麓中段卫家洼和复兴剖面的研究,得出红粘土中砾石层是吕梁山隆升剥蚀的产物,推断在大致8.1~3.7 Ma之间吕梁山有较为明显的隆升。目前在吕梁山西麓中段的研究不支持这些砾石层是古黄河或者古湖泊沉积物。     

四川攀枝花昔格达组及其下伏河流砾石的地球化学特征以及对物源的制约

位于扬子地块西缘的攀枝花地区昔格达组湖相沉积及其下伏河流相砾石比较发育。湖相沉积具有较高的SiO2含量和Al2O3/SiO2比值,显示其载体沉积物具有较高成熟度,表明经历了长距离的搬运。主元素、稀土(REE)和微量元素分析结果揭示昔格达组湖相沉积物源形成于典型的大陆岛弧构造背景,主要来自松潘-甘孜造山带义敦岛弧花岗岩区。Eu/La?Yb/La判别图与Zr/Y比值进一步证实昔格达组湖相沉积分别来自于金沙江上游及雅砻江上游,说明昔格达古湖形成时金沙江上游已被袭夺。昔格达组下伏河流相砾石REE、微量元素分析结果显示其形成于被动大陆边缘构造背景,说明其是由雅砻江经扬子板块边缘花岗岩区携载而来。昔格达组湖相沉积与其下伏河流相砾石的不同物源特征表明伴随着昔格达古湖的形成,金沙江河流经历了演化史上的巨变。     

卵砾石地层金刚石钻头的试验研究

卵砾石地层钻进是钻探的难题之一,不仅钻进速度低,钻头的使用寿命短,而且钻探成本高。针对卵砾石地层钻进,开展了新型结构钻头的试验研究,研制成一种金刚石-聚晶体复合型钻头,现场试验表明,钻头的钻进速度能够≮1.8 m/h,使用寿命能够达到50 m,钻探成本较低。     

广西横县六景古近纪冲积物特征

广西横县六景火车站南侧,角度不整合覆盖下泥盆统莫丁组和那叫组下段、被新近系大面积覆盖而呈两部分远距离割裂状态的一套“二元结构”特征显著的红色泥砂基底碳酸盐岩粗—巨砾岩,长期以来未被学者们看作一个冲积扇的有机统一体进行研究。经两次实地踏勘、系统采样和测量,以现代山麓冲积扇鉴别特征为主,辅以古冲积扇特征,综合分析得出结论:该套沉积的系列相关分割露头分别为一古近纪冲积扇之残存扇根、扇中及扇缘。该冲积扇为一典型的古近纪早期干旱气候条件下、母岩区为陡峻碳酸盐岩山体的古山麓冲积扇。     

新疆额尔齐斯河边滩砾石定向性特征及其意义*

综合运用玫瑰图以及Curray的计算方法,对额尔齐斯河某处边滩上的20个观测点的砾石定向性进行了研究。结果表明,研究区砾石长轴存在定向排列且最优方向和河流流向平行,但是砾石定向性特征还和其他因素有关。颗粒支撑方式对砾石定向性有一定影响,多级颗粒支撑的砾石定向性最好,其次是颗粒支撑的砾石。水动力强弱会影响砾石定向排列,当水动力比较弱时,砾石在流水作用下以滚动的方式被搬运,砾石长轴和河流流向垂直;水动力比较强时,砾石在流水作用下以跳跃方式被搬运并且长轴和流向平行,在这种情况下其所受阻力最小,能够保持稳定状态。砾石粒径也会影响砾石定向性,在水动力比较弱时,小砾石(粒径小于2cm)长轴和河流流向垂直,大砾石(粒径大于2cm)和河流流向平行;但是当水动力较强时,砾石粒径大小对颗粒定向性特征的影响就可以忽略不计。因此运用砾石长轴来判断古流向时,要综合考虑研究区的古气候、沉积时的水动力等其他因素,然后确定河流流向和砾石长轴的关系,最后再确定研究区的古流向。     

深厚覆盖层潜蚀对大坝应力变形影响的有限元模拟

深厚覆盖层坝基潜蚀不一定导致坝基的渗透破坏。但坝基砂砾石土内部细颗粒的流失,一方面会增大土体的渗透性;另一方面可降低土体的强度和变形模量。前者导致坝基坝体渗流场的变化,从而引起坝体变形和应力变化,后者变形模量衰化,导致坝基坝体变形和应力调整。潜蚀造成的坝基和坝体应力变形对大坝的正常使用和安全性带来一定负面影响,定量评估这种影响是内部不稳定砂砾石深厚覆盖层坝基采用悬挂式防渗墙处理方案设计和该类大坝运行管理的迫切需求。提出了潜蚀对大坝应力变形影响的模拟方法,对一个典型大坝设计方案进行了计算分析,该设计方案中潜蚀造成应力变形变化的两种机制中,渗流场变化机制对坝基坝体的应力变形改变远大于模量衰化造成的影响。总体上该方案潜蚀造成的坝体变形和应力变化并未显著降低坝体的安全性。     

不均匀系数法判别无黏性碎砾石渗透变形类型适宜性研究

不均匀系数法判别无黏性粗粒土渗透变形类型,至今仍被众多学者和技术人员推荐和应用,为验证该法的适宜性,采用试验验证、其他方法印证和理论分析相结合的方法,对收集的43个工程313个试样的渗透变形试验成果进行统计分析研究。结果表明,B.C伊斯托明娜的不均匀系数法三准则中,只有第3条准则是适合的,第1、2条准则均是不适合的,其中第1准则的判断结果甚至和实际试验结果截然相反。因而可以确认,B.C伊斯托明娜的不均匀系数法整体上不适合无黏性碎砾石的渗透变形类型的判别。     

不排水条件下砾石土的应变率效应

为研究应变率对砾石土应力、应变、强度特性的影响和应变率效应产生机制,对砾石和黏土混合备制的饱和砾石土心墙料,在应变率0.028～0.690 %/min范围内进行了不同围压下的固结不排水三轴压缩试验,定量地分析了三轴不排水抗剪强度的应变率效应。试验结果表明,不同的应变率下砾石土应力-应变曲线具有相似性;应变率增大10倍,不排水抗剪强度增大7.4%～29.9%;砾石土的应变率效应是剪切产生的孔隙水压力和土料本身黏滞性共同作用的结果,在不同的围压下二者发挥的程度不同     

高堆石坝砾石土心墙施工期应力监测与分析

对于高堆石坝,施工期心墙内部是否会出现过低的竖向土压力或较高的孔隙水压力对施工期以及蓄水期大坝安全稳定具有重要意义。以施工期砾石土心墙应力监测资料为基础,结合施工进度和过程资料,分别从时间、空间和影响因素分析砾石土心墙施工期竖向土压力和孔隙水压力,以期对土质心墙高堆石坝的设计理论和施工措施的完善具有促进作用。竖向土压力主要和土重度、土柱厚度和拱效应有关,沿坝轴线基本为对称分布;心墙拱效应最强烈的部位大约在1/3坝高处坝轴线附近;存在拱效应的高程土压力呈驼峰状分布,坝轴线附近土压力最小。孔隙水压力主要和竖直土压力、含水率有关。在大坝填筑过程中,应加强心墙土料和上下游坝壳含水率的控制,避免过高孔隙水压力的产生,并降低拱效应的影响。     

泥皮厚度对结构接触面力学特性影响的试验研究

针对实际工程中砂砾石与结构物所形成接触面,采用联合研制的大型叠环单剪仪对砂砾石与夹不同厚度泥皮混凝土接触面力学特性进行了相关试验研究。结果表明,泥皮厚度对结构接触面的强度影响显著,且存在两临界厚度值（记为H1和H2,且H1 < H2）。当泥皮厚度小于临界厚度值H1时,接触面表现为砂砾石与混凝土板接触面特征,其剪应力与相对剪切位移关系曲线呈现明显的双曲线关系,可用双曲线模型进行描述;当泥皮厚度介于两临界厚度值之间时,接触面表现为泥皮与混凝土板接触面,达到破坏阶段后切向变形呈现明显的刚塑性的变形特征,可用刚塑性模型进行描述;当泥皮厚度大于临界厚度值H2时,剪切破坏并不发生在接触面处,而是发生在泥皮层内部,此时接触面特性即为泥皮剪切特性。