四车道大跨度浅埋黄土隧道开挖方案数值分析

为保证四车道浅埋黄土隧道的施工安全,优化施工方案,采用数值模拟手段对大断面黄土隧道开挖常用的三台阶七步开挖、中隔壁、交叉中隔壁和双侧壁4种方法进行系统的对比和分析。结果表明:(1)四车道浅埋黄土隧道与普通的两车道隧道变形存在较大差异,拱顶下沉显著增大,水平收敛较小且拱脚有向外挤出的趋势,故变形监测应以拱顶下沉为主;(2)地层竖向位移随深度的增加线性增大,距拱顶4m范围内呈指数型增大,且与洞周形成塑性区有关;(3)围岩应力均未超过其强度极限,初期支护应力较大,起到了主动承载和控制围岩松弛的作用,其与围岩共同承担大部分荷载,二次衬砌应力普遍较小,可为隧道结构提供安全储备;(4)变形控制要求严格的地区推荐使用双侧壁法,允许较大变形的情况优先采用三台阶七步开挖法。结论可为黄土隧道设计和施工方法的选择提供理论依据。     

湿陷性黄土钻孔和探井土样天然重度指标的试验分析

通过对山西省晋中地区的湿陷性黄土进行的钻孔、探井对此勘察试验,用相关性分析方法,得到了钻孔、探井土样天然重度的回归方程,解决了钻孔天然重度资料的合理使用问题。     

黄土不同湿状态下破坏动强度的试验分析

对西安、兰州、太原三个典型黄土地区的原状黄土在不同初始湿度下进行了黄土动力特性的研究。通过对破坏动应力试验资料的对比分析,揭示了密度、湿度及结构性等因素对黄土破坏动强度影响的规律性,并对其做出了合理的解释。     

黄土湿陷变形本构关系研究

根据黄土湿陷变形的结构性原理,分析了湿陷变形的塑性特性,引用增湿软化模型ZSM体作为增湿变形的力学模型,应用常规三轴浸水试验研究了不同的应力状态下湿陷性黄土在水和力共同作用下的湿陷变形特性,将增湿含水量作为内应力考虑,并由试验拟台得出湿陷体积屈服面和剪切屈服面,基于广义塑性力学原理建立了湿陷变形的增量本构模型,该模型考虑了湿陷变形中的湿陷体积变形和湿陷剪切变形以及球应力和偏应力对湿陷体积变形和湿陷剪切变形的交叉影响,反映了黄土湿陷变形的特性。     

宁夏同心黄土湿陷特性实验研究

以宁夏同心黄土为研究对象,初始含水量、干密度、自重压力、超固结比为因素,设计正交实验方案进行了黄土的湿陷性研究．结果表明：黄土的湿陷系数随初始含水量、干密度、自重压力、超固结比的增大而减小;各因素影响的主次顺序为初始含水量、超固结比、干密度和自重压力,初始含水量和超固结比是影响黄土湿陷性的重要因素．在正交实验结果分析的基础上,以初始含水量为因素进行了单因素实验,发现湿陷系数与初始含水量有很好的线性相关性,并得到拟合关系式,对当地湿陷性黄土地基处理有很好的指导意义．     

Variability of snail growing season at the Chinese Loess Plateau during the last 75 ka

Knowledge of seasonal climate change is one of the key issues facing Quaternary paleoclimatic studies and estimating seasonal climate change is difficult,especially changes such as seasonal length on glacial-interglacial timescales.The stable isotope composition from seasonal land snail shells provides the potential to reveal seasonal climatic features.Two modern land snail species,cold-aridiphilous Pupilla aeoli and thermo-humidiphilous Punctum orphana,were collected from different climatic zones in 18 localities across the Chinese Loess Plateau,spanning 11 degrees of longitude and covering a range of 1000 km2.The duration of the snail growing season(temperature ≥10℃) was shorter(202 ± 6 d) in the eastern Loess Plateau compared with in the western Loess Plateau(162 ±7 d).The δ13C of P.aeoli shells was ?9.1‰ to ?4.7‰ and ?5.0‰ to 0.3‰ for δ18O.For P.orphana,the δ13C ranged from ?9.1‰ to ?1.9‰ and ?8.9‰ to ?2.9‰ for δ18O.Both the δ13C and δ18O differences between the two snail species were reduced from the east to the western Loess Plateau(2.8‰ to 0.2 ± 1.1‰ for δ13C and 4.7‰ to 2.9 ± 1.3‰ for δ18O).These isotopic differences roughly reflect the difference in the growing season lengths between the east and west Loess Plateau indicating that the duration of the snail growing season shortens by 15 d or 19 d if the difference decreases by 1‰ in δ13C or δ18O,respectively.Thus,the difference in δ13C and δ18O between both snail species can be used to reveal the length of the snail growing season in the past.Based on our investigation,the length of the snail growing seasons from the Xifeng region during the last 75 ka was reconstructed.During the mid-Holocene(8-3 ka),the mean isotopic difference from both snail species reached maximum values of 2.6 ± 0.7‰ and 2.1 ± 1.4‰ for δ13C and δ18O,respectively.This was followed by MIS 3 that ranged from 2.5 ± 0.4‰ for δ13C and 1.6 ± 0.8‰ for δ18O.The Last Glacial Maximum changed by only 0.2‰ and 0.4‰ for δ13C and δ18O,respectively.Therefore,we estimate that the duration of the snail growing seasons to be ～200 ± 10 d during the mid-Holocene,190 ± 6 d in MIS 3 and 160 ± 3 d during the last glacial period.     

黄土地层中锚杆受力性能试验分析

介绍了以黄土地层作为支护对象的锚杆室内模型试验 .试验表明 :锚杆受力规律与在其它支护介质中相似 .按理论推导得到了最佳安装角αopt的计算公式 ,将其简化为αopt=6 0°- φ(其中 φ为土的内摩擦角 ) ,并提出了剪力沿锚杆长度分布的“黄金分割”规律 ,得出了各种锚固 (不同锚固角 )情况下的有效锚固长度 .     

西安东郊和蓝田偏白村剖面黄土含水量研究

通过对蓝田县偏白村和西安东郊刘家坡黄土剖面的观测和含水量的测定,研究了黄土含水量变化.结果表明,偏白村黄土地层与刘家坡黄土地层中含水量代表了两种不同的变化类型,偏白村黄土层含水量高,红色古土壤层含水量低;刘家坡黄土层含水量低,红色古土壤含量高.黄土层比红色古土壤层更利于地下水富集,黄土层为含水层,红色古土壤层为隔水层.黄土、古土壤含水性与含水量和古气候密切相关.     

从黄土Sr同位素探讨海水87Sr/86Sr变化的原因

目前多数认为河流输入是引起海水^87Sr／^86Sr变化的最主要因素，对此推论并没有提供确实的定量分析和依据．通过对黄土高原洛川剖面黄土—古土壤Sr同位素组成和沉积速率等的定量计算说明，在过去2．5Ma期间，海水^87Sr／^86Sr上升总量仅是河流输人海洋总量的大约1/10，而其9／10被海底玄武岩的热液蚀变输入所抵消．海底玄武岩的热液蚀变输入对海水^87Sr／^86Sr变化的总影响量应近似等于河水输入对海水^87Sr／^86Sr变化的总影响量．海水^87Sr／^86Sr变化的原因是河水输入与海底玄武岩的热液烛变输入联合作用的结果．     

南京下蜀土剖面磁化率测量及其与深海沉积的对比

本文通过对典型样品的低温磁行为分析探讨了磁化率反映古气候的机制,并尝试把下蜀土剖面磁化率古气候记录与华北黄土及深海沉积的记录相对比。