云冈石窟砂岩循环冻融试验研究

风化是云冈石窟目前所面临的严重的地质病害之一,温度和水分的变化是造成石窟岩体风化的重要原因,尤其是在循环冻融条件下岩体更易风化,因此,利用室内试验研究循环冻融条件下云冈石窟砂岩的物理力学性质,对于石窟岩体的稳定性评价和保护具有重要的意义。将取自云冈石窟的砂岩岩样分为饱水组、干燥组和对比组3组,通过对饱水组和干燥组岩样进行35次循环冻融试验,模拟云冈石窟砂岩的风化过程。在冻融循环开始前以及每5次冻融循环结束后,量测岩样的质量、体积,并利用超声检测分析仪对各岩样进行超声纵波测试;利用INSTRON－1346岩石伺服试验机对上述3组砂岩岩样进行单轴压缩试验,并对试验后的岩样进行SEM微观结构分析。通过试验研究,得到不同含水状态下云冈石窟砂岩岩样的冻融破坏特征以及不同循环冻融次数后岩样体积、质量、超声波纵波波速、砂岩的单轴应力-应变全过程曲线、抗压强度、抗冻系数以及微观结构的变化,分析归纳出循环冻融条件下云冈石窟砂岩的主要物理力学特性。     

云冈石窟第9、10窟列柱地质病害特征与加固设计

以第9、10窟的列柱为代表,在现场地质病害调查、室内测试和分析计算的基础上,对其地质病害进行了研究,制定了支撑方案,并采用围岩与支撑结构耦合有限元模拟方法对支撑结构的可行性和加固效果进行了计算分析。结果表明,列柱底部的应力σ1和最大剪应力τmax集中明显,τmax的最大值出现在列柱底部,从受力条件看列柱是整个围岩中受力条件最差的部位,安全隐患最大;列柱的抗压稳定性系数都不能满足规范要求,处于不安全状态;采用框架式钢管混凝土支撑框柱的支撑方案,其应力分担效果明显,列柱上所承担的竖向荷载与现状相比平均降低了63%,与现状+Ⅷ度地震相比平均降低了70%;其抗压稳定性系数可以提高到3.76～4.02,能够有效地起到保护列柱的作用,使列柱处于稳定状态。     

山东胶西北金矿带成矿构造应力场反演及其控矿作用

以控矿构造因素为主线,研究了成矿构造应力场的基本特征及其控矿作用。采用有限元数值模拟法反演了成矿期构造应力状态,为宏观构造分析提供了佐证,亦为成矿预测提供了定量一半定量的实验数据,并预测了成矿远景区。     

湖北随州市曾候乙墓地质环境及木椁原地保护研究

曾候乙墓是全国重点文物保护单位。自1978年考古发掘出土了编钟、编磐等大量珍贵文物以来,早已名震中外,为世人所瞩目。其墓藏椁室开凿于白垄系砂岩中,椁底、椁墙及椁盖由171根方木叠置而成,每根椁木横切面0.50～0.65m2,长4～10m。当年发掘后将椁墙、椁底方木124根留在墓坑中,采用浸水法临时保护,并供游人参观。     

隧洞排水法治理大足石刻渗水病害

综述了大足石刻区的水文地质条件 ,分析了渗水病害的机理 ,首次提出了采用隧洞排水法治理石刻岩体的渗水病害 ,并在施工实践中取得了良好的效果。     

国家重点文物安丙家族墓地遗址区环境地质病害研究

介绍了四川安丙家族墓地遗址区的地质环境 ,指出本区主要的环境地质病害是墓室主梁断裂、墓壁变形开裂、墓室渗水、石雕和壁画风化以及斜坡失稳。     

钓鱼城遗址始关门破坏机制研究与FLAC3D地震动力响应模拟

古遗址赋存于岩土体之中,是岩土体的一部分,故尝试采用岩土工程分析手段对其破坏机制进行研究。在"5.12"汶川地震中,重庆合川钓鱼城古战场遗址的始关门出现了局部开裂、错位等变形破坏现象。地质勘察表明,始关门赋存于滑坡、裂隙等复杂地质环境中,故抽取了始关门的地质模型,采用有限差分软件FLAC3D对其进行了三维地震动力响应模拟,分析其变形破坏机制。结果表明,始关门应力集中明显,并在地震波作用下有明显位移出现。始关门破坏是各种地质因素综合作用的结果。"5.12"汶川地震是诱导因素,滑坡、陡崖裂隙等地质结构是主要原因,古城门自身强度减小是发生破坏的内因。模拟结果为始关门修复设计提供了可靠的科学根据,具有一定的研究意义和推广价值。     

四川巫山县四道沟滑坡稳定性分析评价

滑坡是三峡工程库区主要发生的地质灾害 ,四川巫山县四道沟滑坡的研究及防治工作是关系到巫山新县城地基是否稳定的最重要的因素之一。通过平面弹塑性有限元法及SARMA法以自重 +静水压力、自重 +静水压力 +动水压力、自重 +静水压力 +动水压力 +地震力等6种方案进行稳定性的计算分析 ,从充水前后不同标高滑体的塑性分布状态分别讨论巫山县四道沟滑坡的变形破坏机理及其稳定性 ,可为四道沟滑坡的监测及防治工作提供科学依据     

胶东半岛西北部金矿带成矿构造应力场及成矿微量元素分布特征研究

本文重点研究成矿构造应力场控制的成矿期构造活动，以讨论矿带范围内构造应力、应变能的分布规律，分析矿液运移、富集成矿的机制，并探讨构造应力与成矿元素分布之间的关系和构造作用中的地球化学过程。     

龙门石窟碳酸盐岩体文物风化作用模拟试验研究

为了研究凝结水对龙门石窟碳酸盐岩表面的风化作用机理,在现场进行凝结水观测、CO2浓度监测的基础上,利用自行研制、能模拟现场温湿度环境、能提供CO2外部来源,并能对反应过程进行监控的室内模拟试验装置系统对石窟碳酸盐岩风化作用进行模拟实验。实验结果表明,凝结水会造成碳酸盐岩表面的溶解,在CO2加入的条件下风化效果加剧,岩石的质量损失和孔隙率同时增大。经过78次的模拟试验后,灰岩岩样质量损失率为0.077%~0.088%,孔隙率由实验前的0.39%~0.40%增长到0.71%~0.74%;白云岩岩样的质量损失率为0.032%~0.038%,孔隙率由实验前的0.61%~0.68%增长为0.77%~0.85%;灰岩和白云岩的平均溶蚀深度分别为89.475μm和36.865μm,溶蚀速度分别为0.0956μm/h和0.0575μm/h,风化溶蚀作用对龙门石窟文物的影响破坏较大。