江苏沿海地区工程建设地质适宜性评价

建筑用地适宜性评价对城市规划和土地利用总体规划具有重要意义,是资源环境承载力评价的重要组成部分,但目前无统一的地质适宜性评价标准,尚处于研究探索阶段。江苏沿海地区沉积环境复杂,软土严重区软土厚度10 m,地面沉降严重区地面沉降速率10 mm/a。通过探讨基于层次分析法的建筑用地工程建设地质适宜性评价和基于地质环境问题的限制性因素评价方法,发现这2种方法相互结合、互为补充,可在城乡规划中发挥支撑规划编制和工程建设的双重作用。     

中全新世以来海相沉积物的化学特征及其对古环境变化的响应机制

海相沉积物的化学特征是分析古环境变化的重要指标。本研究以连云港滨海地区浅部海相沉积物为研究对象,开展易溶盐、粒度、AMS ¹⁴C年龄及微体古生物测试,分析海相沉积物的化学特征及沉积环境。结果表明,连云港滨海地区浅部海相沉积物Cl^-含量最高,Na⁺含量次之;5 m以浅土体含盐量变化较大,绝大数土体含盐量为0.3%～3.0%;至埋深20 m时,土体含盐量稳定在1.0%。沉积物中Cl^-含量与含盐量相关性最高,以直线型和多项式型拟合效果最佳;与Ca²⁺、Mg²⁺、K⁺、SO₄^2-含量拟合效果好,以多项式型拟合效果最佳;与Na⁺含量以幂型拟合效果最佳。沉积物含盐量与pH值呈负相关关系,说明碱性环境不利于土体盐分的增加。沉积物交换性钠(ESR)值高,说明研究土体含盐特征保留了海水特征。推测连云港滨海地区海相沉积物受到了海平面变化、东亚冬季风及黄河夺淮事件的影响。以ZK1孔为例,中全...     

中国“采水型”地裂缝特征和成因分析

过量开采地下水诱发的地裂缝("采水型"地裂缝)灾害对社会造成严重损失,受到人们普遍关注。近几十年来,国内外学者对其成因机制进行了大量研究,取得了丰硕成果。本文系统分析了前人的研究成果,归纳出"采水型"地裂缝的差异沉降成因、拉张性水平应变成因和四种成因模式;然后针对中国三个典型的"采水型"地裂缝发育区,即汾渭盆地、华北平原、苏锡常地区,阐述了各地地裂缝分布、发育特征和成因机理,并选择典型地段地裂缝进行成因分析,认为汾渭盆地和华北平原地区部分地裂缝属于"先期断层模式",而苏锡常地区地裂缝总体属于"基岩起伏模式",并阐述了该模式下导致地裂缝发育的差异性变形、水平应变作用机理。     

里下河地区全新世自然环境变迁

在区域地质调查项目进行过程中,以几个典型地质剖面和钻孔为基础,讨论了里下河区域全新世地层的分布规律,研究了地貌分布特征;探讨了全新世古植被、古气候与古环境变迁以及历史时期自然环境变化特征。里下河地区全新世自然环境变迁经历了4个重要的阶段:(1)10～7.5 kaBP,以湖沼发育为主,海水曾经影响到本区;(2)7.5～4.0kaBP,海水入侵本区,自然环境以潮滩、滨浅海、潟湖等为主,最大海侵甚至可到达运河以西地区,但里下河仍然有部分地区未被海水淹没;(3)4.0 kaBP～1128 AD,海水全面后退,岸线在范公堤一线曾做长时间停留,形成西冈贝壳砂堤,断续分布,海水时常影响西部地区;(4)1128 AD以来,由于黄河南泛夺淮入海,改变了里下河地区的地表水系,苏北滨海平原迅速向海推进,此后里下河地区远离海水的影响。     

长江河口深层软土含盐特征及其沉积环境分析

软土的含盐特征是地基设计的一个重要指标,含盐特征主要受沉积环境控制,往往具有较强的地域性。以长江河口北翼海陆交互相软土为研究对象,采集多组土样进行室内试验,进行土体含盐特征、参数相关性及沉积环境分析。研究结果表明,软土含盐特征为NaCl型,含盐量均值为0.613%,以弱盐渍土为主,占比85.4%。含盐量、Cl−含量、Na+含量、K+含量峰度检验符合正态分布,但偏度检验值坐落在拒绝域,不属于正态分布。其他离子假设检验偏度和峰度检验均不符合正态分布。软土含盐量与Cl–含量相关性最高,与除了Ca2+含量、${\rm{CO}}_3^{2-} $含量之外的离子相关性好。软土Cl–含量与含盐量、${\rm{SO}}_4^{2-} $含量拟合以乘幂效果最佳;Cl–含量与Na+、Ca2+、Mg2+、K+、${\rm{HCO}}_3^- $含量拟合以多项式拟合效果最佳。软土环境沉积为碱性。软土钠吸附比平均值为54.35,与标准海水的钠吸附比接近,说明软土层含盐特征保留了海水特征。随着深度的增加,软土钠吸附比有减小的趋势,这与软土形成时间有关,软土形成时代越老,渗透淋滤的时间越长。软土中Sr/Ba远大于1,说明土体沉积时受到了海水作用。软土浸出液中的γMg/γCa远高于地表淡水的γMg/γCa背景值,说明土体沉积时受到海水入侵。引入海水混合模型,计算了海水混合比例。海水混合比的低值主要分布于西部远离海岸区,该区土体沉积主要受长江河水控制。海水混合比的高值主要分布在滨海地区,该区土体沉积主要受海侵控制,海相属性更重。     

长江河口地区全新世以来的弱透水层孔隙水地球化学特征及成因分析

弱透水层孔隙水反映了土体沉积时的原始溶液, 对于古气候重建具有重大作用。为了解析长江河口地区全新世以来弱透水层孔隙水的补给及其盐分来源, 采集易溶盐、土工、潜水、近岸海水等样品。采用易溶盐指标结合土工指标(含水率、湿密度、比重)获取了研究区弱透水层孔隙水的水化学特征。采用二端元法、Piper三线图、Gibbs图、离子比值法等解析了孔隙水的补给及其盐分来源。结果表明: 孔隙水矿化度介于1.16~32.79 g/L, 平均值为10.68 g/L, 盐水占比最高, 其次为咸水和微咸水。孔隙水类型以Cl-Na型(85.6%)为主, 其次从高到低依次为Cl-Ca·Mg、HCO3-Ca·Na、HCO3-Ca、Cl-Ca型。当地潜水类型为HCO3-Ca型, 深层孔隙类型为Cl-Na型, 说明深层孔隙水保留了土体沉积时的环境信息。中层与浅层孔隙水受到了大气降水补给、人类活动、蒸发作用等表层作用影响, 孔隙水水化学数据较为离散。孔隙水的δ18O与δD数据说明孔隙水样点受到了海水混合作用与蒸发作用的叠加影响, 蒸发作用较为强烈。孔隙水海水补给比例介于30.2%~87.0%, 大气降水补给比例介于13.0%~69.8%。土体中的盐分主要来自全新世海侵(海源)与蒸发盐岩溶解、长石风化溶解(地壳源)。海水补给深层孔隙水盐分的比例约为37%, 其余盐分主要来自地壳源。     

苏州市区多种地下地质资源协同开发利用研究

地下空间、地下水、浅层地热能和地质材料是重要的地下地质资源,协同开发利用是大势所趋。苏州既是历史文化名城又是现代国际化大都市,城市发展至今对地下地质资源的需求相当迫切。通过对苏州各类地下地质资源的的识别分析,表明其具备分别开发地下空间、地下水、浅层地热能和地质材料资源的能力。若多种资源协同开发,平面上开发利用条件较好,竖向尺度地下浅层到次深层适宜地下空间和地质材料的协同开发,而深层适宜以浅层地热能为主的协同开发。结合苏州国土空间发展格局和地下资源的优势分布特征,城镇空间建议采取“地下空间+浅层地热能”的协同利用模式;农业空间建议采取以“浅层地热能”为主的协同利用模式;生态空间予以生态环境保护。     

基于BOFDA的砂—黏土互层垂向变形物理模型试验研究

地面沉降作为一种常见地质灾害对城市发展造成巨大威胁,有效监测土层的垂向变形过程是地面沉降防治的一项重 要工作。文章采用布里渊光频域分析（BOFDA） 技术,利用室内地面沉降模型,对砂-黏土互层土体在排灌水循环中的垂 向变形进行分布式监测,并结合固结压缩试验对土体的垂向变形进行分析。结果表明：黏土层为地面沉降的主要变形层; 在排灌水循环中,土体也会经历压缩-回弹的循环。此外,BOFDA分布式监测技术可以有效地捕捉砂-黏土互层土体在排 灌水状态下的垂向变形情况,实现对地面沉降发育过程中土体垂向变形的实时监测。研究结果可为实现地面沉降的有效防 治措施提供一定的参考依据。     

围垦工程影响下的淤涨型潮滩演化:以江苏弶港潮滩为例

通过对受到围垦工程影响的江苏弶港海岸两条潮滩剖面的多期高精度实测高程及沉积物粒度数据进行分析,探讨淤涨型潮滩剖面对围垦工程的响应特征及剖面演化模式。结果表明,在物源充足的淤涨型潮滩围垦,可导致沉积物在围垦堤附近海域快速堆积、沉积物粒径变细;离海堤越远,沉积速率及沉积物粒度参数的变化越不显著。围垦堤附近海域是潮滩低能区,沉积物在此汇聚,造成潮滩剖面凸点的向岸迁移及双凸型剖面的塑造。另外,大型潮沟及其迁移也是影响剖面发育的重要因素。未来需结合海平面变化,研究围垦背景下的长周期潮滩演化趋势。     

黏土失水干缩裂缝发育动态试验研究

饱和黏土中水分的丧失会引起土体基质吸力和表面收缩率的变化,并导致其表面开裂。在室内对黏土干裂过程中土体的失水率、裂缝面积率等开裂特征参数随时间变化的关系进行研究。结果表明:(1)根据表面开裂率、裂缝节点和开裂块数特征随失水率和时间变化,可划分为开裂前、快速开裂、开裂停滞三个阶段,在快速开裂阶段,土体的失水率和表面裂隙发育率呈现为显著的正相关关系;(2)开裂后土体裂缝呈现为多个期次性,1、2期次裂缝之间夹角大都大于90°,第3期次(或更高期次)裂缝大都近似垂直于器壁(或第2期次裂缝)平行发育,且有等间隔发育倾向。第1、2期次裂缝的长度和宽度都远大于第3期次裂缝。