复合改性水玻璃加固黄土微观特征研究

进行压汞试验和SEM-EDS试验研究复合改性前后水玻璃加固黄土,分析其孔隙分布特征、颗粒和孔隙形态以及胶结物形态和化学元素含量,探讨宏观力学特性与微观特征的联系。压汞测试结果表明,改性前后加固黄土具有相近的孔隙分布特征,入口孔径主要分布在0.06～8 ?m之间,大、中、小和微孔隙分界值分别为8、2、0.06 ?m,加固时生成的凝胶填充作用不显著。SEM-EDS测试结果表明,改性后黄土仍保持其粒状、架空、接触-胶结结构不变,但加入硅酸钾材料后黄土颗粒表面变得粗糙并吸附有絮状物,EDS数据显示K元素含量随着硅酸钾掺入量的增加而增大,且试样无侧限强度与K元素百分含量正相关。研究还表明,土的颗粒联结强度和结构形态特征是导致黄土宏观力学性质差异的本质原因,在复合改性水玻璃加固黄土时在保持黄土架空孔隙基本不变的前提下,生成的含K凝胶在改变颗粒表面形态的同时强化了骨架颗粒之间的连接强度,从而改善了土体的强度。     

Assessment of Compressibility Behavior of Naturally Cemented Soft Clays

It Naturally cemented soft clays have components of strength and stiffness, which cannot be accounted for by classical soil mechanics (Leroueil and Vaughan 1990). This stems from the influence of structure caused by cementation due to environmental factors. It is necessary to evaluate the cementation bond strength at preyield and postyield stress levels of loading, to understand comprehensively the observed response from micromechanic considerations. This helps to better understand and evolve approaches to model the constitutive behavior in a consistent manner, according to the physical phenomenon of formation of cementation as an additional component to what is otherwise normally regarded as frictional behavior arising only from particulate nature of clays. Comparing the behavior of deep deposits of Pusan soft clays under stress with corresponding response of the same clay in its remolded state, it has been possible to take into account particulate and nonparticulate responses. The evolution of cementation bonding is modeled for different Pusan clays with the yield stress in oedometer compression as a normalizing parameter for obtaining the generalized relationship of cementation bonding with increase in stress. The already established model for determining the remolded behavior is appropriately modified to assess the behavior influenced by cementation. The model proposed consists of parameters, which are determined in routine investigations.     

不同围压下冻结黄土胶结行为的离散元分析

鉴于冻土中冰的胶结作用在冻土力学性质方面的重要作用,在三维离散元法中,采用黏结发生在有限范围内的模型来考虑冰的胶结作用,对不同围压下冻结黄土的胶结行为进行了数值研究。结果表明：数值模拟的应力-应变曲线与试验数据吻和较好;颗粒接触刚度、平行黏结刚度和强度均随着围压增大而线性增大,但摩擦系数随围压增大而减小;力链、位移和孔隙率与围压的响应关系呈现出统一性。同时,也分析了冰胶结作用影响下的冻土细观变化与宏观力学行为之间的响应关系。这对于促进离散元法在冻土领域内的应用具有积极的作用。     

贞丰烂泥沟金矿井下钻探施工工艺探讨

以贵州锦丰矿业有限公司贞丰烂泥沟金矿井下金刚石钻探工程施工过程为依托,对井下钻探施工中遇到的设备选型、内管输送、孔斜控制、封孔灌注等一系列技术问题,通过调整相应的钻进工艺方法和参数,取得了良好的施工效果。总结和探讨了适合贞丰烂泥沟金矿井下钻探施工的技术工艺,可为类似地层条件下的井下坑道钻探提供借鉴。     

一种考虑黏聚强度的改良土弹塑性本构模型

改良土中土颗粒和水化物形成具有一定结构的聚合体而表现出较强的结构性。与重塑正常固结土相比,改良土的结构性更强且具有一定的超固结比。在变形发展过程中,由于聚合体结构逐渐破坏,黏聚强度逐渐损失,土体表现出应变软化的力学特性。基于适用于超固结重塑黏土的统一硬化模型,引入改良土黏聚强度及其随塑性变形的演化规律,对统一硬化参数进行了修正,并采用更适用于改良土的非关联的流动法则,建立了一个可以较好地描述改良土力学特性的弹塑性本构模型。通过与水泥改良土和石灰改良土的三轴剪切排水试验的结果进行对比,该模型能够较为合理地描述改良土加载过程中黏聚强度损失对其力学特性的影响。黏聚强度的存在导致土体表现出超固结土的特性,当黏聚强度损失时会加剧土体的软化速度。     

塔里木盆地古近系—白垩系微膨胀防窜盐水泥浆的应用研究

塔里木盆地古近系、白垩系地层含膏、含盐,气显示活跃,固井难度大。在总结前期微膨胀胶乳防窜水泥浆体系固井失利原因的基础上,重点考虑地层岩性特征,以提高二界面胶结质量为目的,优选出微膨胀防窜盐水水泥浆体系。该体系具有API失水量小、SPN值小、水泥石强度大的特点,经现场应用,封固井段固井质量优良,表明该体系有广泛推广的前景。     

不同制样方法对木质素改良黄土力学特性影响

利用加水湿拌和泥浆搅拌2种方法对木质素改良黄土试样先进行均匀混合,后利用静压法在50mm×100mm圆柱形模具中两端压实制备试样,基于三轴仪对不同制样方法下改良土试样进行无侧限抗压强度试验和固结不排水三轴试验。试验结果表明:泥浆制样法获得改良土试样无侧限抗压强度值和固结不排水剪切强度值均高于加水湿拌法获得改良土试样强度值。结合扫描电镜试验对不同制样方法下改良土试样细观结构进行分析,发现对于木质素改良土,泥浆搅拌法获得的试样中木质素与黄土颗粒形成了新的胶结物和团聚物;而加水湿拌法获得试样中,木质素在土颗粒中仅起到加筋作用,未出现新的胶结物。该结果从微结构角度揭示了2种制样法制备试样的本质差异。     

Geotechnical properties of the Ptolemais lignite

Summary The paper describes an investigation of the geotechnical properties of the Ptolemais lignite (brown coal) and shows that the soil mechanics principles used in the study of natural and cemented soils are applicable. The material has a high and variable void ratio incompatible with its preconsolidation pressure, which may be attributed to the existence of structure (chemical bonding). Bond strength and degradation have been studied and are found to be isotropic, while the stress-strain response in the prevield domain is intensely cross-anisotropic. The shear strength determined from triaxial CU and CD tests is variable but strongly dependent on the in situ moisture content. Tests on high quality intact specimens having a wide range of moisture contents (100–150%) verify a hypothesis that the magnitude of bond strength (expressed by the peak shear strength) is inversely proportional to the moisture content. A Hvorslev-type normalization process shows that the peak shear strength of the material can be estimated from the in situ moisture content with reasonable accuracy, thus facilitating preliminary stability calculations of production cuts in lignite mines. The properties of the Ptolemais lignite are compared with the properties of a lignite from another location in Greece (Megalopolis) and an Australian lignite (Morwell). It is shown that the shear strength characteristics of the lignite types studied are similar and strongly dependent on the in situ moisture content, which seems to be a measure of the magnitude of inter-particle bonding.     

基于星点状方解石胶结与溶解的识别查明砂岩粒间孔隙类型——以雅布赖盆地新河组砂岩为例

目前含油气砂岩中粒间孔隙是原生孔隙还是次生孔隙的认识仍不一致,而对星点状方解石胶结与溶解的识别能够有效地查明粒间孔隙的类型。文章通过铸体薄片细致地观察雅布赖盆地新河组砂岩中的微观现象,以成岩环境演化和成岩序列分析为主线,重视方解石胶结物的赋存状态与物质来源和溶蚀流体来源的配置关系,精细解剖微观现象,从而弄清楚星点状方解石的成因,进而查明砂岩的粒间孔隙类型和储集空间类型。结果表明,粒间孔隙中的星点状方解石是成岩早期浸染状方解石胶结物的溶蚀残余,溶蚀流体为成岩中期的有机酸流体,溶蚀类型为一致性溶解,形成的粒间孔隙为次生孔隙。鉴于此,雅布赖盆地新河组砂岩的储集空间由次生粒间孔隙和次生粒内孔隙（长石、岩屑、方解石胶结物的溶蚀孔隙）组成。     

阿尔奇(Archie)公式：提出背景与早期争论

根据关于岩石电学的早期资料，介绍了阿尔奇公式的提出背景和当时身处学术界和测井界的研究者和工程师们围绕阿尔奇公式所展开的一系列研究和论战.回顾与分析证明：围绕阿尔奇公式所进行的早期论战在于地层因子F及指数m和n.具体的论战焦点有四个：（1）地层因子的表达式F=1/m是否合适；（2）m和n是否具有物理内涵；（3）m和n的值到底是常数还是变数；（4）m和n与岩石的内部结构是否有关.在经过近20年的研究和论争后，即在1960年左右发现指数m和n与岩石的结构、构造以及孔隙流体的饱和度和流体替换的历史有关.此外，还发现岩石的湿润性和超毛细管孔隙度对岩石的电阻率也有很大的影响.虽然阿尔奇公式影响深远而且在岩石物理学和石油测井的发展中具有划时代的意义和里程碑式的作用，但是没有考虑泥质、淡水、低孔隙、非均匀几何参数分布（孔隙度、曲折度）、非均匀饱和度分布、各向异性以及参数a和b对岩石电阻率的贡献和隐藏在这些参数和因素后面的物理机制.因此，在应用阿尔奇公式时必须注意有关的应用条件.此外，根据完全水饱和公式ρ0=FρW=aρW/m和部分水饱和公式ρt=Iρ0=bρ0S-nW来研究F、I、a、b以及m和n与岩石的内部结构、孔隙分布以及孔隙流体和岩石颗粒之间的物理及化学相互作用的关系具有反问题的特点.所以，围绕阿尔奇公式的研究和争论将有可能会伴随着时代的进步和科学技术的发展一直进行下去.