红皮云杉不同器官对土壤重金属的富集特征

为了解不同污染等级下红皮云杉不同器官的富集特征,运用室外采样和室内测定相结合的方法,测定了红皮云杉树叶、树枝、树皮、树根和根际土壤中3种重金属元素(Pb、Cd、Cr)的含量。在污染等级1中,各器官重金属含量大小顺序为树皮树枝树根树叶,在污染等级2中,各器官重金属含量大小顺序为树皮树根树枝树叶。各器官对Cd、Cr和Pb的富集能力为树皮树枝树根树叶。各重金属元素含量在红皮云杉中的总趋势为CrPbCd,富集能力总趋势为CdCrPb,反映出红皮云杉对Cd的低吸收高富集能力。随着土壤重金属污染等级的增加,红皮云杉对Cd和Cr的富集能力增加。单株红皮云杉不同重金属元素积累量为CrPbCd,富集效能为树根树枝树叶树皮,树根对各重金属元素的积累量明显高于其他器官。因而,红皮云杉可以作为对土壤中Cr、Pb污染场地进行修复和治理的备选树种。     

大气作用下非饱和土路基湿度及影响因素分析

基于水、蒸汽的流动方程及热能的扩散方程建立路基模型,分析了大气作用下路基湿度变化规律,通过改变相关的气相参数及土壤特性参数,研究了不同气候环境影响下的非饱和土路基湿度变化规律.结果表明：大气对非饱和土路基湿度的影响显著,但其影响的深度范围有限;太阳辐射量对路基湿度的影响最大,相对湿度次之;此外,路基填土的渗透系数及土水特性对路基的湿度影响较大,路基填土的初始含水量越高,则蒸发强度越大,路基的失水程度越高;在长时间小雨的降雨模式下,雨水更容易侵入路基,从而改变路基湿度.
     

临近水库浅埋煤层防水煤柱留设宽度数值模拟

留设防水煤柱是临近水库煤层保水开采最为有效的方法,而如何确定防水煤柱留设宽度是当前迫切需要解决的问题。本文分析保水开采问题的流固耦合机理,建立流固耦合作用的控制方程,以张家峁矿井常家沟水库周边4-2煤层开采为工程依托,采用数值模拟研究煤层采动对库岸边坡变形和孔隙水压力的影响规律,分析浅埋煤层开采覆岩采动破坏特性与岸坡失稳模式,进而提出防水煤柱的合理留设宽度。结果表明：当工作面临近库岸边坡时,库岸坡体先后出现向采空区侧倾倒转动和向水库方向滑移失稳的破坏模式;当坡面顶点产生反向水平位移且竖向位移急剧增加时,岸坡开始向水库方向滑移;当煤层顶底板孔隙水压力突变为0时,顶底板开始突水;取以上两种情况下较大煤柱宽度作为临界煤柱宽度,可以保证岸坡不出现失稳破坏且煤层顶底板不发生突水事故。在此基础上确定4-2煤层防水煤柱宽度为109 m,工程实践证明该宽度可以保证安全开采。本文研究成果可为确定临近水库煤层开采的防水煤柱宽度提供理论支撑和实践依据。     

不同应力路径下饱和黄土应力应变及孔压特性分析

通过GDS多应力路径试验仪,对饱和重塑黄土开展不同应力路径下的固结不排水试验。分析和探讨了常规三轴压缩、增p、减p和等p应力路径下饱和黄土的应力与应变关系和孔压特性变化规律。试验结果表明,不同固结方式所得到的应力峰值和稳定的孔隙压力明显不同。在等压固结方式下,减p、等p和增p路径所对应的应力峰值和稳定孔隙压力值依次增大;且减p、等p和增p三种路径下的应力峰值和稳定时的孔隙压力值均随初始固结应力增大;在偏压固结方式下,减p、等p和增p路径所对应的应力峰值依次减小,减p、增p路径所对应的稳定孔隙压力值大于等p路径,减p路径下的稳定孔隙压力值最大。