动荷载作用下冻土试验技术及冻土变形初步研究

随着季冻区公路工程建设规模不断扩大,路基在冻融及车辆荷载(尤其重载)协同作用下翻浆、沉陷等灾害现象频繁出现,需要对其致灾机理进行深入研究.本文采用英国GDS冻土动静三轴仪对季冻区路基土开展了常温、-5℃及-10℃三种环境下的动变形试验研究.主要工作有:(1)针对GDS仪器在试验中出现的围压进气孔及加载杆易冻结等实际问题,提出了采用耐压密封胶及硅胶干燥剂等处置方法,保证了冻土负温试验的顺利开展;(2)开展了常温下路基土动变形试验.在相同循环作用次数条件下,存在动应力临界值.当动应力幅值超过此界限,土体残余应变逐渐增大,直至破坏;反之,则土体应变速率逐渐降低,残余应变最终趋于稳定;(3)开展了-5℃及-10℃条件下路基土动变形试验.试验表明:同一动应力幅值作用下,随土体温度降低,其残余应变减小,但即便同在负温条件下,土的应变速率及最终值也有很大差异.试验得到的新认识对季冻区公路设计及灾害防治有一定指导意义.     

古人利用节理面开凿遂昌唐代金矿巷道的发现及论证

在对遂昌金矿唐代古金矿4号古洞的考察中,发现分布在矿中的巷道两侧的围岩都是坚硬的变质岩。通过现场研究,作者有4点发现：（1）发现发育于围岩中的节理面具有密度大、倾角陡和间距小的特点;（2）古巷道轴线的走向与节理面的走向基本一致;（3）古巷道的横截面被古人设计成高宽比很大的洞形;（4）巷道的走向都被设计成某种弧形。据此,可以作出以下判断：在一千多年前的唐代,古人很可能已发现这些发育于围岩中的陡倾角节理面之间的结合力很低,使用铁凿就可撬下来,并据此来开挖古巷道的。这也表明唐代的古人已经掌握了相当多的地质知识,并能够将之成功地应用于工程实践中。     

东昆仑东段东昆中构造带韧性剪切作用及其地质意义

东昆仑东段东昆中构造带经历了多期(次)构造事件,现今保留了复杂多样的构造样式。哈图沟、清水泉—塔妥和沟里等地区构造变形十分强烈,且发育有呈NWW-SEE展布的韧性剪切带。通过野外调研及显微构造研究,对东昆中构造带几何学、运动学及动力学等进行了分析,并通过费氏台和EBSD技术对其进行石英C轴组构分析后认为该剪切带为一压-扭性构造界面,且早期为左旋逆冲,晚期为右旋走滑,变形温度为400~550℃。对剪切带内的石英亚颗粒及动态重结晶粒度测量计算出研究区内韧性剪切带古应力值约为153.791 MPa。哈图沟牦牛山组变形砾岩(4个测点)有限应变测量结果显示,越靠近东昆中断裂带砾石Flinn指数、应变程度、罗德系数(绝对值)越大,且Flinn指数均大于1,属拉伸变形。结合区域地质资料,认为东昆仑东段东昆中韧性剪切带形成于晚海西—印支期。     

三轴应力状态下盐岩强度分析探讨

通过分析盐岩在三轴应力状态下的变形,说明了较高围压下盐岩的大变形特性,提出了三轴应力状态下,利用轴向荷载除以试件初始横截面面积得到应力-应变关系存在的问题,据此对工程应变和对数应变进行了分析和对比,阐明了这两种应变的适用条件,并开展了不同围压下的试验测试和对试验结果对比分析。研究揭示了应利用对数应变分析盐岩的大变形特性和对变形后的应力进行修正,得到了盐岩的工程应变和对数应变均可表示为围压的线性函数,围压为20 MPa时的轴向压缩变形量是5 MPa时的3.09倍。围压越高,对数应变修正得到的最大轴向应力与不修正的差值越大,用对数应变修正后的轴向应力低于不修正的结果,围压达到20 MPa时,前者仅为后者的63.85%。     

基于幂强化本构模型的轴对称圆巷弹塑性解

轴对称圆巷的弹塑性求解的关键是选择合适的屈服准则。已经有诸多学者选择Mohr-Coulomb准则、Drucker-Prager准则和Hoek-Brown准则等,进行了相应的求解。为了探讨更符合工程实际需要的准则和求解,在考虑岩石材料的应变强化效应的条件下,建立了轴对称圆巷的幂强化本构模型和基于Drucker-Prager屈服准则的幂强化-理想塑性模型,并进行了弹塑性求解。以工程实例为计算条件,将幂强化-理想塑性模型的计算结果与基于Mohr-Coulomb准则、Drucker-Prager准则的理想塑性模型和幂强化模型的计算结果分别进行了对比,分析幂强化参数对围岩弹塑性解的影响。研究表明,应变强化效应对围岩稳定性有较大影响,对于应变强化效应较强的岩石材料,采用幂强化模型分析更接近工程实际。     

江苏淤泥质潮滩剖面演变现场观测

为探究江苏中部沿海双凸型剖面演变特性,在江苏盐城川东港南侧潮间带布设了10个水准观测站,2012年9月至2013年11月对该潮滩剖面演变过程开展了现场观测.结果表明:该潮滩剖面呈现出双凸型特征,平均高、低潮位线附近的滩涂形成淤积率较高的地形凸点;潮间上带受潮流影响小,滩面高程相对稳定;平均高、低潮位之间的区域滩面高程季节性变化明显,总体呈现冲刷状态;潮间下带冲刷显著,滩面坡度增大.全剖面自岸向海呈现\"稳定—淤积—稳定—淤积—冲刷\"的双凸型剖面特征.     

东海陆架盆地西湖凹陷新生代断—拗转换面的厘定

以近年来东海盆地西湖凹陷新增加的钻井资料和区域连片三维地震资料为基础,通过对区域二维地震大剖面进行重新解释,对主要控凹的同沉积断裂活动史进行了定量分析,并对T30(平湖组顶界面)、T34(宝石组顶界面)和T24(花港组顶界面)三个地震不整合面的规模、不整合面上下断层发育程度和地层厚度横向的变化、以及不整合面上下沉积旋回和沉积相转换的强度进行了比较。指出只有T30界面才是西湖凹陷从伸展断陷盆地转换为拗陷盆地的转换面,此不整合面的规模最大,界面上下的构造样式、沉积相和断层活动指数的转变强度最大;而T34界面仅为两个断陷幕之间的次级不整合面,T24界面仅为两个拗陷幕之间的次级不整合面。     

基于积分图像的面状注记配置方法研究

提出了一种基于积分图像的面状图形注记自动配置算法,设计并实现了基于积分图像的面状注记配置的核心算法。实验表明,该算法能快速准确地定位待标记注记的位置,合理而又美观地实现面状图形注记的自动配置。该算法已成功应用于深圳市地籍测绘大队的房产测绘系统中。     

阿荣旗谢永贵家庭农场一带土壤化探的数学地质异常提取

应用数学地质方法对阿荣旗谢永贵家庭农场一带1：1万土壤化探数据进行了分析,得出该区异常主要受中下泥盆统泥鳅河组泥质板岩、沙质板岩与安山岩体接触带形成的矿化异常控制。研究区土壤地球化学R型聚类分析表明,10种微量元素可以分为3类：第一类为Cu、Ag、Au、As、Mo,第二类为Pb、Zn、Bi、Hg,还有一类为Sb。第一类反映了石英脉或蚀变岩型矿化的指示元素组合,第二类反映了中温的矿化元素组合。对研究区元素采用因子得分趋势面分析提取其反映局部异常变化的剩余异常,再对剩余异常进行多因子叠加法成图。在该区共圈定出4个异常靶区,以石英脉或蚀变岩型金矿化为主,是下一步重点的找矿区域。     

循环荷载下原状结构红黏土累积塑性应变模型

基于循环荷载作用下原状结构红粘土εP-lgN试验曲线簇,采用经典的对数函数模型对稳定性曲线、Monismith指数函数模型对破坏型曲线进行拟合分析,获得了相应模型参数的拟合公式,得出发散型对数函数模型不适宜于稳定型曲线的结论.针对稳定型曲线收敛的特点,提出了一个新的稳定型曲线累积塑性应变数学模型.与发散型对数函数模型比较,新模型具有收敛性,能更好地模拟稳定型曲线的变化规律.利用新模型对不同试验条件下原状结构红粘土稳定型曲线进行拟合,获得了新模型参数拟合公式.基于原状结构红粘土临界动应力试验值,引入了一个新的参数“动应力比”,该参数的引入能很好地降低试验数据点的离散性.