夯土遗址表层热劣化模拟试验研究

以武威明长城夯土遗址为例,通过现场调查及室内模拟试验,研究分析夯土遗址表层的热劣化机制.X射线衍射及电镜扫描试验表明:遗址表层与母墙土的矿物成分相似,表层微观结构平滑,但风化明显.热劣化模拟试验表明,试样表层热传导系数、热扩散系数及体积比热均低于母墙.热劣化过程中,表层与母墙的热传导系数与热扩散系数均维持稳定.研究认为,夯土遗址表层与母墙组成具有热性质差异的双层结构,在温差作用下,双层结构间的稳定热差异会使其接触面产生热应力差.热应力差的持续作用使接触面劣化疲劳,导致遗址表层与母墙分离,产生剥离病害.     

江西会昌盆地埃达克质粗面岩年代学、地球化学与成因研究

江西是华南白垩纪红色碎屑沉积岩系最发育的地区之一,且常夹有火山岩层。会昌岽背村一带红色沉积岩系底部的火山岩具有较高Si O2和Al2O3,较低的Mg O,Si O2=59.0%~64.6%(平均61.9%),Al2O3=15.5%~18.9(平均17.7%),Mg O=0.28%~0.92%(平均0.55%);富碱和钠,(Na2O+K2O)=7.19%~10.1%(平均9.70%),Na2O=6.50%~7.70%(平均7.03%),在Si O2-(Na2O+K2O)图解上落入碱性系列粗面岩或粗面英安岩范围;CIPW计算结果显示,标准矿物Ab=57.2%~65.7(平均60.5%),Q=6.07%~14.7%(平均9.95%),小于20%,属粗面岩。稀土总量较低,轻稀土明显富集,重稀土强烈亏损,Eu负异常不明显,∑REE=114×10-6~168×10-6,∑LREE=101×10-6~148×10-6,∑HREE=14.9×10-6~19.6×10-6,∑LREE/∑HREE=6.54~7.52,(La/Yb)N=24.9~34.2(平均27.4),δEu=0.81~1.10(平均0.98%),在稀土曲线图上呈明显的右倾,具高压型粗面岩的特征。较低的Y和Yb含量,较高的Sr含量和Sr/Y比值,Y=8.99×10-6~11.7×10-6(平均10.8×10-6),Yb=0.55×10-6~0.82×10-6(平均0.7×10-6),Sr=329×10-6~836×10-6(平均498×10-6),Sr/Y=36.5~71.8(平均48.2),具有埃达克岩的特征;在不相容元素蛛网图上显示富集大离子亲石元素(Cs,Rb,Ba,K等元素),强烈亏损高场强元素(Ta、Nd),具壳源的特征。较低的(87Sr/86Sr)i值、较高的εNd(t)和较小的TDM2值,(87Sr/86Sr)i=0.7074~0.7082(平均0.7077),εNd(t)=-1.99~-2.60(平均-2.29),TDM2=1 071 Ma~1 120 Ma(平均1094 Ma),具年轻下地壳部分熔融产物的特征。SHRIMP锆石U-Pb测年结果显示,14个分析点的206Pb/238U年龄变化范围为(114~108)Ma,加权平均年龄为(110.7±1.0)Ma,MSWD=0.47,指示地质时代属早白垩世晚期。上述特征显示,会昌岽背村一带红色沉积岩系底部的火山岩为早白垩世晚期加厚地壳背景下年轻下地壳部分熔融形成的埃达克质粗面岩。     

干湿循环机制下风化砂改良膨胀土的收缩特性

为研究风化砂改良膨胀土的收缩指标在干湿循环作用下的变化规律,采用收缩仪对经历不同干湿循环次数的掺砂改良膨胀土试样进行收缩试验,探究试样的线缩率、体缩率、收缩系数、缩限及胀缩总率在干湿循环作用下的变化特征及机理,建立不同干湿循环次数下掺砂改良膨胀土的缩限计算公式。试验结果表明:线缩率及体缩率随干湿循环次数的增加而逐渐减小,经过4次干湿循环作用后二者基本趋于稳定,且风化砂掺量由0增至20%时,线缩率及体缩率的降低幅度最大;随着干湿循环次数的增加,收缩指数呈指数函数降低,在4~5次干湿循环后,收缩系数基本趋于稳定,缩限随干湿循环次数的增加呈二次函数形式增加,且随着风化砂掺量的增加,干湿循环作用下缩限的增加幅度逐渐减小;胀缩总率随着干湿循环次数的增加先逐渐降低后趋于稳定,在干湿循环作用下通过掺入风化砂,可以有效降低土体的胀缩总率,并使之达到路基填土的标准。     

冀北赤城红旗营子杂岩的地质特征及意义

运用野外地质填图、岩石地球化学分析以及同位素年龄等方法探讨冀北赤城红旗营子杂岩的岩石组合、构造属性、变质演化以及时代归属等特征,为重新划分冀北赤城的红旗营子群提供依据。结果显示红旗营子杂岩由云州表壳岩及其内部的退变榴辉岩、蛇纹岩(蛇纹石化方辉橄榄岩)和蛇纹石化(橄榄)大理岩等透镜状构造岩块组成,它们一起经历了晚古生代(321~326 Ma B.P.)区域角闪岩相变质事件。其中,云州表壳岩的岩性主要为石榴黑云斜长片麻岩,原岩是形成于大陆岛弧环境的泥质(含泥质)砂岩,沉积作用发生在晚古生代(340~369Ma B.P.),属于晚古生代沉积-变质地层;石榴黑云斜长片麻岩之中的退变榴辉岩、蛇纹岩(蛇纹石化方辉橄榄岩)和蛇纹石化(橄榄)大理岩等构造岩块应属"外来"的洋壳残片,成因上可能与古亚洲洋的洋壳向南俯冲消减有关。赤城红旗营子杂岩的岩石组合、构造属性、变质演化以及同位素地质年代学等特征明显不同于冀北其他地区的红旗营子群,冀北红旗营子群需要重新划分。     

表生喀斯特作用对蓬莱花岗岩潜山油田风化壳储层发育的控制作用

蓬莱9-1油田位于庙西北凸起,是罕见的大型中生界花岗岩油田,储层发育规律是制约勘探开发的关键问题。通过对岩体进行岩心、测井和化学测试资料综合分析,结果表明,花岗岩潜山风化壳在垂向上依次可划分出土壤层、砂化层、砂化砾石层、裂缝带和基岩;不同带中储集空间类型不同,砂化层以孔隙型储层为主,砂化砾石层以裂缝型+孔隙型储层为主,裂缝带以裂缝型储层为主;从砂化层到裂缝带,储层的孔隙度逐渐降低,裂缝越来越发育,储层的渗透率从裂缝带到砂化层和基岩带依次降低;优质储层主要发育于砂化层、砂化砾石层和裂缝带中,储集空间类型主要为裂缝-孔洞型;储层的孔隙度主要受表生喀斯特作用(包括风化作用)控制,裂缝主要受变形强度和断裂的控制。砂化层、砂化砾石层的厚度受表生喀斯特作用控制,裂缝带的发育与构造作用密切相关。砂化砾石层和裂缝带以高的渗透率和最大的厚度而成为风化壳型潜山最为重要的储层。     

FeCrAl多孔材料烧结体表面球状物和结壳形成原因研究

以FeCrAl粉末为原料,采用粉末冶金法制备FeCrAl多孔材料,试样烧结后表面出现球状物和结壳现象。采用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线能谱仪等设备,对球状物和结壳进行表征,探讨其形成原因并提出预防措施。结果表明：烧结体表面产生球状物和结壳与材料增碳（C）有关。C来源于黏结剂和石墨发热体,在烧结过程中会促进样品表层烧结,形成壳层;C的进一步渗入会降低表层区域熔点,使表层熔化形成液相,冷却后形成球状物。采用硅钼发热体烧结炉可避免试样表面产生球状物和结壳。     

铝电解多功能机组变幅四连杆打壳机构设计改进

铝电解多功能机组是大型铝电解生产的机械化专业操作设备,打壳机构是铝电解多功能机组中的主要工具之一,结构非常复杂。本文通过对旧式连杆打壳机构在实际应用中产生问题的分析及缺陷的设计改进,重点介绍了一种结构相对简单、工作效率高、可将电解槽中缝的氧化铝结壳打碎的新型变幅四连杆打壳结构,经过实践运用,效果良好,是一种极具推广价值的新型结构。     

全风化花岗岩地层膨润土-超细水泥浆液滤失特性研究

针对全风化花岗岩地层注浆加固时,遇到微小孔隙时的浆液失水问题,开展不同膨润土-超细水泥浆液配方的滤失试验,并对滤失泥饼进行微观结构对比分析研究。结果表明,膨润土含量及其水化胶体的形态与分布决定浆液滤失性能;适量加入超细水泥,增加细颗粒含量,胶结体更易填充颗粒间隙,滤失量相比不加超细水泥试验组减小;超量加入超细水泥导致胶体被细颗粒包裹,则无法阻止失水,滤失量反而最大。采用有限元方法进行多孔介质内渗流的数值模拟研究,探究了胶体形态、分布对泥饼内渗流影响,发现分散块状和大、小孔隙状抗滤失性极差,完整膜状抗滤失性最佳。     

东濮地区风化壳储层特征及油气藏的形成

东濮地区第三系基底古潜山风化壳储层，发育有奥陶系的碳酸盐风化壳和石炭二迭系及中生界的碎屑岩风化壳。经多次构造运动和风化作用，这些风化壳储层的储集空间类型丰富，形成了各种成因的缝、洞和各种类型的孔隙。其发育和分布受构造运动和性控制。研究表明，东濮地区油源丰富，生油层和储层有良好的接触关系，断层及不整合面构成了良好的运移通道，为古潜山风化壳储层中天然气的聚集及气藏的形成创造了有利条件。     

路堤荷载下含硬壳层软土地基破坏模式

通过理论分析和数值计算,对比分析在路堤荷载作用下含有连续和不连续硬壳层的水平层状软基的破坏模式,针对路堤坡脚外硬壳层不连续的情况(如存在鱼塘等),提出以局部剪切破坏模式失稳的破坏模式判定参数,即临界距离L_(cr);借助正交试验原理,对L_(cr)的影响因素进行分析,给出各因素的敏感性顺序;利用逐步回归迭代方法,分别给出上限临界距离L_(cr U)和下限临界距离L_(cr D)的数学表达公式,并根据工程实例的验算论证了其可靠性。结果表明:在路堤荷载作用下,硬壳层连续时软基为整体剪切破坏;硬壳层不连续时,当不连续断面与坡脚的距离小于L_(cr U)或大于L_(cr D)时软基为整体剪切破坏,当不连续断面与坡脚的距离大于L_(cr U)且小于L_(cr D)时软基为局部剪切破坏。硬壳层厚度为L_(cr)的主要影响因素,软土层厚度为次要因素,硬壳层内摩擦角和黏聚力对其影响较小。