非饱和土固结理论新进展

总结了国内外多年来在非饱和土固结理论领域研究的主要理论成果,内容包括国内外非饱和土固结理论研究的概况,涉及线性、非线性、弹塑性和结构性等方面,非饱和土固结理论的研究具有非常好的应用前景。但非饱和土固结理论还很不成熟,有待广大科研工作者的进一步研究。     

福州地区结构性软土次固结试验研究

为研究福州地区浅层软土的结构性特征,特进行了一组原状土和相应的重塑土的一维固结试验。通过原状土和预压后软土的一维次固结试验,探讨了软土的次固结特性。试验结果表明,原状土和重塑土的固结曲线明显不同,说明福州地区浅层软土具有结构性;原状土主次固结的划分以及次固结系数Cα与结构强度有关,经预压结构破坏以后土样的主次固结分界及次固结系数Cα主要受预压荷载Pp影响。     

考虑应力历史的饱和土抗剪强度测试方法探讨

通过直剪试验和三轴试验,研究了超固结状态和正常固结状态土强度指标的差异性。抗剪强度指标在大于和小于前期固结压力的压力段明显不同,试验资料整理时应分别确定抗剪强度指标。剪切前,试样在其自重固结压力（重塑土为预固结压力）下作预处理,比较了在垂直压力或围压小于前期固结压力和大于前期固结压力两个压力段的强度指标,前者不固结不排水剪黏聚力c小于后者,内摩擦角φ大于后者;固结不排水剪黏聚力c大于后者,内摩擦角φ小于后者。重塑土强度试验模拟的应力历史很难真实反映实际工况土体的强度特性,室内试验应尽量使用原状土进行抗剪强度测试。室内试验确定土的抗剪强度指标时,应先确定地基土的前期固结压力、K0状态参数,按工程实际应力状态确定。     

变荷载下不排水桩复合地基桩间土和下卧层土固结分析

基于悬浮不排水桩复合地基超静孔隙水压力解答,建立了变荷载条件下复合地基桩间土和下卧层土平均固结度的解析解。通过与有限元解答的对比,证明了解析解的正确性和有效性。利用解析解对桩间土和下卧层土的固结性状进行了分析。研究发现,桩间土的固结速率远大于下卧层土,并随置换率和桩土模量比的增加而增大。在工程设计采用的置换率范围内,桩的贯入比较小时,下卧层土的固结速率受置换率和桩土模量比的影响很小;桩的贯入比较大时,下卧层土的固结速率随置换率和桩土模量比的增加而增大。桩间土和下卧层土的固结存在临界置换率和临界桩土模量比,超过临界值后,桩间土和下卧层土的固结速率不随桩土模量比和置换率的增加而增大。桩间土和下卧层土的固结速率随加荷速率的增加而增大。     

非饱和粉质粘土固结压缩特性及体变试验研究

为进一步研究与基质吸力相关联的非饱和土固结压缩特性,扩展非饱和土固结理论在工程实际中的适用性,通过分析非饱和粉质粘土水土特征曲线变化规律,对非饱和土固结变形机理进行研究。试验结果表明：非饱和土的最终沉降量仅与土骨架的压缩模量有关。对于不同饱和度的非饱和土而言,固结速度随初始饱和度的增加而减小,饱和土固结过程所需要的时间比非饱和土固结过程所需要的时间短。由于孔隙流体的压缩性导致高饱和土体的瞬时沉降比低饱和土体的瞬时沉降小,但高饱和土体的后期固结沉降受饱和度和吸力的影响,比低饱和土体要大得多。      

上海地区淤泥质粘性土固结试验方法探讨

本文对上海地区具有最大压缩性的淤泥质粘性土的固结试验,进行了四种方法的探讨,针对软土结构特征,在加荷速率和荷重率方面作了优化选择,为提高试验效率、保证成果质量,提出了适合上海淤泥质粘性土的固结试验方法。     

软土的一维次固结双曲线流变模型研究

软土的次固结对于软土的变形量非常重要。在软土次固结计算中,通常以次固结系数作为计算参数,但该系数不能反映荷载变化的影响,而且只适用于正常固结土。由于工程中所遇到的大都为超固结土,对超固结土的次固结计算还缺少合理的方法。通过室内试验开展了软土次固结沉降相关研究,进行了多组原状软土试样的分级加载次固结试验,试验结果表明,对于软土次固结计算,建议从次固结应变与时间关系的角度,采用双曲线形式进行拟合,并分别对正常固结和超固结状态的次固结应变参数进行分析,建立了一维次固结的经验模型公式,提出了一种考虑压力对次压缩影响的次固结沉降计算方法,并将该方法应用于现场工程项目,验证了该方法可以适用于正常固结土和超固结土,使得软土次固结沉降量的计算能够更好地反映实际工程问题。     

海相结构软土的次固结研究

现有次固结计算方法没有考虑土结构性的影响,但自然沉积土大都具有结构性。海相软土一维次固结试验研究表明,对于结构性土,次固结不仅在超固结状态时与荷载有关,且在土体结构破坏的过程中也与荷载有关。当固结压力小于先期固结压力时,次固结系数随压力增长较快;当固结压力大于先期固结压力且小于结构完全屈服压力时,次固结系数随固结压力增长缓慢;当固结压力大于结构完全屈服压力时,次固结系数不随固结压力变化。次固结系数变化与否的荷载分界点不是先期固结压力,而是结构完全屈服压力。对于海相结构软土,其次固结系数变化在超固结、结构破坏、正常固结3个阶段随荷载变化的规律不同。最后,提出了考虑土结构性的一维次压缩计算方法。     

对欠固结土的超固结比的探讨

欠固结土是在自重作用下尚未固结完成的土,欠固结土的超固结比（overconsolidation ratio,简称OCR）取值在现有文献中可见两种不同的表述,分别是等于1和小于1,这容易导致概念混淆和超固结比取值误用等问题。对国内外使用较为广泛的土力学教材中超固结比相关内容进行了整理,发现超固结比有两种不同的定义表达式,这两种表达式中分母的不同是导致欠固结土超固结比取值差异的根源。采用知识图谱法,对超固结比和欠固结土的概念内涵、历史源头和研究应用等进行了综合分析,结果表明：研究欠固结土相关问题时,采用固结度或固结状态参数作为分析变量可完全替代超固结比的作用;将超固结比定义为前期固结应力与现有有效应力的比值（即OCR = p_c /p′₀,p_c为前期有效固结压力,p′₀为竖直有效应力）,契合应力历史对土体工程特性影响的内在机制,也符合概念的历史渊源。     

深基坑中考虑超固结效应的有效土压力计算

超固结土的抗剪强度比正常固结土高.在深基坑工程中,若能考虑超固结土的作用,则对支护结构的设计是有利的.     

广西兴业县龙安高岭土矿床成矿地质特征、选矿试验及开采价值浅谈

广西兴业县龙安高岭土矿床产于大容山花岗岩体龙门单元补充侵入岩,成矿母岩为细粒斑状二长花岗岩。高岭土分布广,储量大,埋藏浅,易开采,矿物组分主要为高岭石和石英。高岭石为片状晶体,有序度高,粒度细,粒级分布理想,广泛用于陶瓷、造纸、橡胶、油漆及无线电电子元件、冶金、石油、原子能、建材等,具有巨大的经济开采价值及广阔的市场需求前景。     

甘肃省石硐沟银多金属矿床富集规律及找矿前景

石硐沟银多金属矿床位于北祁连加里东造山带西段,与塔尔沟大型钨矿床为同一成矿系列。矿区出露地层主要为前长城系北大河群,为一套中一深变质岩系;石硐沟断裂（F1）为区内主要控矿断裂。矿带（体）严格受其控制;矿体呈似层状,含矿岩石为角砾状硅化灰岩;银矿化与铅矿化呈正相关,与锌矿化呈一定负相关。矿体品位及厚度均具膨大缩小,分段富集特点,矿体总体向东倾伏。矿带向东西均有延伸,沿断裂破碎带找矿前景广阔。矿体深部及东西延伸方向尚未控制到矿体边界,向东矿体延伸空间较大。沟系土壤异常指示效果明显,异常向西未封闭,西部具有较大的找矿前景。     

黄河下游河道的冻裂研究

黄河下游河道在冬季冰封雪冻,使得河道上发育了大量的冰冻裂痕(简称‘冻裂'),形貌独特,引人注目.黄河下游的冻裂共有八种形态:缝隙状、豆荚状、直线状、三联状、锯齿状、网状、螺旋状及树枝状.后两种冻裂仅产在薄层淤泥中;其余的均产在粉砂中,与一般的干裂发育载体迥然不同,这也是冻裂的一个特殊之处.另一种发育在粉砂层中的冻裂-冰冻裂理也很特殊.冻裂的形成无疑与冰作用有关.冰融水劈的交替作用是其具体的动力学过程。     

板峪口组大理岩中的变质流体

山西五台山区板峪口组大理岩的总体矿物组合为透闪石、金云母、白云石、方解石、微斜长石和石英,岩石变质时受缓冲作用控制。口泉主沟内绿帘石脉体中流体的X_(CO_2)为0.08,而围岩白云岩中X_(CO_2)大于0.4,同一地点脉体和围岩中变质溶液具有不同的X_(CO_2)说明溶液成分受缓冲作用控制。绿帘石脉体内溶液成分保持X_(CO_2)=0.8不变则说明溶液成分受渗滤作用控制。围岩内矿物组合为金云母、透闪石、方解石和白云石也说明溶液成分受渗滤作用控制。总的说来,本地区的变质溶液成分是缓冲作用加渗滤作用的综合结果。 本区变质时所通过的流体数量一般不超过岩石体积的1/4。当岩石内有单矿物脉体时,脉体内所通过的流体数量较高。绿帘石脉内所通过的流体大致相当于岩石体积(99％)。     

新疆降水特征及其对水资源和生态环境的影响

新疆位于欧亚大陆腹地,空中水汽来源少,水资源匮乏,生态环境脆弱,降水有其独特的时空分布特征,且对水资源形成和生态环境有着十分重要的影响和作用.利用全疆106处水文、气象站1956-2005年的降水资料以及相关分析研究成果,从水资源的角度对新疆降水的形成条件、时空分布特征和对水资源、生态环境的影响进行了分析.结果表明:多年平均年降水总量为2588×10⁸m³,折合降水深157.4 mm;90%以上的站点年降水量变差系数在0.2～0.7之间;连续最大4个月降水量在40%以上,平均降水产流系数为34%.新疆降水的稀少导致了其生态环境的极端脆弱,绿洲面积仅占全疆总面积的9%,而沙漠面积却达全疆的25.7%.未来新疆地区仍然是干旱、半干旱地区,大气降水资源有限,必须通过其它途径来解决新疆水资源短缺问题.     

贵州下石炭统旧司组页岩气地质特征及有利区优选

贵州下石炭统旧司组作为页岩气新区新层系勘探重点,近年来虽开展了大量的页岩气地质调查工作,但勘探效果甚微。本文在大量露头、钻井和测试分析资料的基础上,对其页岩空间展布特征、地球化学特征、页岩气储集特征和含气性特征进行详细分析,发现旧司组主要沉积于台盆和泻湖环境,黔西南地区干酪根类型主要为Ⅱ1和Ⅱ2型,在黔南地区主要为Ⅰ型,TOC主要分布于1%～2%。Ro值主要分布于1%～2.5%,区内热液矿物或温泉的影响不具区域性。页岩中石英含量多＞40%。旧司组下段页岩孔隙以宏孔为主,上段页岩孔隙呈中、宏孔并存。孔隙度主要分布2.0%～10.0%,储集性能中等。黔南地区目标层含气性良好,以吸附气为主。黔西南地区目标层以游离气为主,其含气性受断裂和目标层所处应力状态控制。在此分析基础上,结合勘探实践经验,采用综合信息叠合法初步优选出：望谟-紫云-罗甸、罗甸-克度和蟠龙-勺米3个有利勘探区,有利区面积约为1 448 km²。     

广西平南赤泥堆场地下水渗流特性试验研究

渗漏污染是建干岩溶地区赤泥堆场的主要环境工程地质问题。解决这一问题的关键是通过查明地下水的渗流特性，从而确定其渗漏通道。试验研究表明，堆场内各水点之间、堆场与外部各水点存在一定的水力联系，其流速受季节影响，在枯水期较为缓慢；地下水流向主要取决于地下暗河的走向；堆场区地下水流向总体是自堆场向北流向右江，局部地下水的流向受构造和岩溶裂隙控制；岩溶管道是渗流的主要通道。因此，存在因赤泥渗流污染居民生产与生活水源地的可能，污染物的扩散途径主要是岩溶通道。     

鄂西沉积型赤铁矿含矿沉积盆地与成矿作用分析

鄂西是中国沉积型高磷赤铁矿的重要产区,含矿岩系为上泥盆统黄家蹬组和写经寺组,前者主体为近滨亚相沉积,后者为较平坦的远滨带.铁矿化受含矿沉积盆地和岩相古地理环境控制,矿化主要赋存于碎屑岩和碳酸盐岩中.含矿建造层序构成了沉积旋回,与海进-海退相呼应.中泥盆世盆地下陷接受沉积;晚泥盆世下陷加速,在晚泥盆世晚期海水最深.之后盆...     

辽宁省朝阳市东五家子金矿成矿流体特征及矿床成因探讨

东五家子金矿所处大地构造位置为华北克拉通北缘中段,其北侧以赤峰-开原深大断裂与内蒙-兴安褶皱造山带相隔,南侧以凌源-北票深断裂与燕山沉降带为邻。北西向断层为矿区内最主要的容矿构造,脉岩中的闪斜煌斑岩与矿化关系最为密切。矿石自然类型为石英脉型,矿石中硫化物主要为黄铁矿,其次为黄铜矿和方铅矿。贵金属矿物有自然金和碲银矿。围岩蚀变为硅化、绢云母化和碳酸盐化等,蚀变分带明显。矿石中明显出现碲化物,与矿化关系密切的闪斜煌斑岩发育,矿石硫同位素δ34S‰接近零值等表明成矿流体具幔源流体特征。石英流体包裹体发育较差,包裹体为单一的气液两相包裹体,属H2O-NaCl体系类型。流体盐度为9.86%～16.72%,且随着温度降低盐度出现升高的趋势。流体密度为0.936～1.017g/cm3,成矿温度为172.3～212.6℃,成矿压力为19～24MPa,形成深度为1.9～2.4km。与国内典型的造山型金矿对比表明,该矿床属浅成的造山型金矿,成矿动力学背景为早燕山期华北与西伯利亚克拉通碰撞后的陆内造山。     

中国北部边疆第四系地下水研究

在中国北部边疆西起天山东端的北山，东至大兴安岭北段的４２００ｋｍ地域内，气候干旱少雨，水资源贫乏，第四系地下水是主要供水源之一。本文首次比较系统地研究了该区第四纪堆积物的分布和地下水的赋存规律。文中依据不同地貌单元、地层岩性及气候条件诸因素将本区第四系地下水划分为枝状沟谷砂砾石层孔隙水、河谷冲积平原砂砾石层孔隙水两种主要类型，并着重对有重要供水意义的河谷冲积平原砂砾石层孔隙水的分布、埋藏条件、富水性及水化学特征进行了论述。