雷祥义在黄土显微结构研究方面取得新进展

多年来,我校地质系黄土研究室雷祥义同志在黄土显微结构及其工程性质及环境关系的研究方面,做了大量深入细致的研究工作,取得了一些重要成果。他发表这方面的学术论文6篇,其中有些高水平的文章发表在《地质学报》、《地质评论》、《水文地质工程地质》等全国重要刊物上,     

西安白鹿塬黄土物质来源问题

西安白鹿塬不同时代的黄土的颗粒成分基本是均匀的,主要由<8φ(即>0.005mm)的粒级组成。但是,从塬边向秦岭山麓黄土颗粒成分逐渐变细。该地区黄土中的石英颗粒形状主要是次棱角状及次圆状,颗粒圆度较高。石英颗粒表面上碟形坑发育,见有麻面结构。粒度分析结果及扫描电镜下石英颗粒表面结构研究表明西安白鹿塬黄土物料和西北黄土高原的相同,主要是由风从西北沙漠地区搬运来的。     

兰州黄土显微结构和湿陷机理的探讨

本文刊用扫描电子显微镜、透射电予显微镜和X射线衍射分析研究了兰州黄土的显微结构和粘土矿物成分。对黄土湿陷的各种不同假说进行了讨论,并提出对黄土湿陷机理的意见。     

黄土滑坡类型及变形破坏机制

中国西北黄土高原地区滑坡灾害十分发育,按滑体岩土组成和滑面发育位置,黄土地区的滑坡可划分为黄土层内滑坡、黄土接触面滑坡、黄土-泥岩顺层滑坡、黄土-泥岩切层滑坡四种基本类型。在此基础上。本文对四类黄土滑坡的变形破坏机制进行了系统研究,主要包括滑移-拉裂型、滑移-压致-拉裂型、滑移—拉裂-剪断型三类,归纳总结了不同黄土滑坡对应的变形破坏机制。这些基本规律对黄土滑坡研究和防治、滑坡灾害预测有-定指导意义和实用价值。     

西安黄土地层盾构施工的Peck公式修正

以西安黄土地区某区间段地铁隧道盾构施工实测数据为基础,通过peck公式的两个重要参数,即沉降槽宽度系数K,地层土体损失率η,对Peck公式进行修正,使其能适用于黄土地区,并为今后黄土地区地铁的盾构施工提供参考依据。研究表明,修正后的沉降槽宽度系数为K=0.42～0.445,地层损失率应根据不同的地层情况和施工参数进行确定,一般情况下取η=0.82%～1.65%是合理的。     

西安附近黄土地层形成时期的古气候研究

通过孢粉分析,我们发现了前人在古土壤中未曾发现过的黄杞、杜鹃科、枫杨、粟等能够反映植被类型和气候特征的花粉,从而确定古土壤发育时的植被为森林型,代表气候温暧湿润,与今日西安气候相似或略暧湿。但在黄土层中,以草本植物花粉为主,木本植物花粉少见,反映植被以草原为主,代表气候温凉干旱,与今日陕北定边、靖边气候大致类似。根据孢粉、碳酸钙含量和PH值所综合反映的气候变化,可将西安附近黄土地层形成时期的气候变化划分为15个旋回,其中中、晚更新世和全新世气候旋回可与深海沉积所反映的气候旋回对比。     

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.     

西安黄土的新型旋转触探室内试验研究

简要介绍了静力触探在我国的发展与局限,并对西安黄土进行了新型旋转触探仪的室内试验研究.通过锥尖阻力的变化分析,认为探头阻力在触探过程中的影响因素主要有触探速率、探头的尺寸(锥底面直径)和土性指标等.试验结果表明,旋转钻进能有效提高设备在坚硬黄土中的触探能力,为静力触探在硬质地层中的应用创造了条件.     

西安城郊表层黄土的粒度组成及其形态特征

目的 对西安地区表层黄土的粒度组成与形态特征进行分析，研究其与沙尘暴发生时沙尘颗粒的来源、起动机理与迁徙过程之间的关系。方法 采用筛分析法和密度计法，对西安城郊表层黄土土样进行了粒度组成分析，同时利用扫描电镜对颗粒的赋存形态加以考察。结果 西安城郊表层黄土属级配良好土，土壤颗粒组成主要以细沙和粗粉沙为主，沙粒尤其是粗沙粒的含量较表层以下的正常黄土偏大；土壤粒度分布曲线具有典型黄土粒度分布的双峰式特征。结论 西安地区发生的沙尘天气，与地表黄土组成有着密切的关系。     

干湿循环作用下西安特殊黄土的力学特性

为了研究西安特殊黄土的强度特性,在不同含水率和不同增湿减湿作用下进行无侧限抗压强度试验和单轴压缩试验,借此观察西安特殊黄土的力学特性及强度变化规律。结果显示:西安地区特殊黄土,无论是其单轴压缩强度还是无侧限抗压强度均随着含水率的降低而逐渐增大,并且呈现出黄土的含水率越低其强度值就越大,且强度值增加越来越快的现象,当黄土为干燥状态时其强度是达到最大;无论试样经历增湿减湿循环多少次,黄土的弹性模量随着含水率的降低在持续增大,并且呈现出随着含水率的降低其下降相同比例时弹性模量增大越明显的现象;无论经历增湿减湿循环多少次,泊松比随着含水率的降低逐渐减小,但与其他参数相比,泊松比并没有明显的变化。     

黄土的湿陷性与显微结构特征研究——以咸阳市区为例

对咸阳市区黄土湿陷性与微结构的系统研究,发现咸阳市区黄土的湿陷性与微结构特征随地貌单元有不同的变化.渭河三级阶地黄土地层厚度大,湿陷性较强,黄土微结构以支架大孔半胶结结构为主;二级阶地湿陷性次之,黄土微结构以支架大孔-镶嵌微孔半胶结结构为主;一级阶地湿陷性最弱,黄土微结构较为致密,以镶嵌微孔胶结结构和絮凝胶结结构为主.黄土的湿陷性与微结构特征关系密切,支架大孔半胶结结构的黄土湿陷性较强,镶嵌微孔半胶结结构的黄土湿陷性较弱,镶嵌微孔胶结结构和絮凝胶结结构的黄土不具湿陷性.     

西安神禾塬全新世黄土磁化率反映的古气候特征

目的对西安地区全新世以来的环境演变特征进行研究,从而为预测西安地区乃至中国和全球未来环境的发展趋势提供依据。方法通过对西安神禾塬鱼包头村典型剖面全新世黄土—古土壤地层的岩性描述、地层划分和对比,结合泾阳县新庄村AMS14C的年代测定和其他学者的测年数据,建立该地区全新世以来黄土沉积年代序列。结果根据磁化率气候替代指标显示的曲线特征,得出了这一替代指标在剖面上的变化规律以及该黄土剖面所反映的东亚冬、夏季风强弱变化特点,将西安地区10 000年以来的气候演变划分为7个气候阶段。结论全新世以来,西安地区气候变化表现为周期性、不稳定性和趋势性。     

黄土边坡剥落病害的类型及其发育特征

黄土地区公路边坡剥落病害问题十分严重。总结描述黄土边坡剥落的基本特征,考虑工程实用性,根据黄土边坡剥落的发育特征、规模、断面形态学参数对黄土边坡剥落进行分类:按剥落形态划分将黄土边坡剥落分为片状剥落、层状剥落、碎块状剥落、鱼鳞状剥落和混合状剥落;按剥落层厚度可分为表层结皮剥落、中层层状剥落和厚层滑塌状剥落;按剥落成因可分为重力型剥落、冲刷型剥落、冻融型剥落、扰动型剥落、坡脚应力集中型剥落、构造型剥落、风化型剥落和生物型剥落。最后,从黄土地层岩性、地形地貌、地质构造及坡型坡度等方面探讨了黄土边坡剥落病害的发育特征。     

晋西黄土崩塌类型及其变形-破坏机制

晋西黄土高原沟壑纵横的地貌形态使得黄土崩塌灾害频发,加之因其纵向贯穿砂黄土带、典型黄土带和黏黄土带,黄土崩塌类型齐全,为黄土崩塌成因及分类理论研究提供了便利条件。基于此通过开展大量野外调查研究,提出了晋西黄土崩塌的“主控因素分类”和“变形-破坏方式分类”,并探索了滑落式黄土崩塌与黄土滑坡的界定条件。结果表明：晋西黄土崩塌按主控因素可分为冻融破坏、构造应力诱导、降雨诱发、灌溉诱发、工程扰动、植物根劈、复合型等7种类型,按变形-破坏方式可分为被动(拉裂)倾倒式、主动(推挤)倾倒式、下挫式、坠落式、被动(拉裂)滑落式、主动(剪切)滑落式、剥落式等7种类型;将变形黄土体重心的垂直移动距离大于其水平位移距离2倍以上且其致灾模式以“击毁+掩埋”为主,“冲毁”为辅的认定为滑落式崩塌。以上研究结果不仅可用于指导晋西黄土高原崩塌灾害防治规划工作实践,亦可为黄土崩塌理论研究提供可以借鉴的理论基础。     

西安黄土台塬区全新世黄土磁化率古气候环境演变

通过对西安神禾塬鱼包头村和泾阳县新庄村典型剖面全新世黄土—古土壤地层的岩性描述、地层划分和对比,结合泾阳县新庄村AMS~(14)C的年代测定和其他学者的测年数据,建立了该地区全新世以来黄土沉积年代序列.根据磁化率气候替代指标在剖面上的变化规律以及该黄土剖面反映的东亚冬、夏季风强弱变化特点,详细分析了西安地区全新世以来环境变化的特征和规律,进而将该剖面磁化率曲线特征与其他学者的孢粉谱建立的温度曲线进行对比.对西安地区全新世以来古气候的阶段进行了划分,将西安地区10 000 a以来的气候演变划分为6个气候阶段:10.0~9.0 kaBP,冷温转换阶段;9.0~7.0 kaBP,暖冷波动阶段;7.0~5.0 kaBP,温暖阶段;5.0~3.4 kaBP,暖冷剧烈波动阶段;3.4~2.0 kaBP,气温先降后升阶段;2.0 kaBP至现在,温暖半湿润、半干旱阶段.     

西安城区道路绿化类型及配置技术浅析

本文将西安市城区道路绿化归纳为4个类型,并对各类型的配置技术进行了分析。     

西安城区黄土冲洪积层CFG桩复合地基承载能力可靠度分析

为西安城区黄土冲洪积层CFG桩复合地基设计和施工更加合理。搜集了西安城区冲洪积地层信息,得到含有黄土层的3种阶地。假设各随机变量之间相互独立,基于3种阶地的6个典型复合地基工程中36根CFG桩的工程信息,建立CFG桩复合地基承载力无量纲极限状态方程,得到各随机变量的分布概率模型,利用Monte-Carlo法计算CFG桩可靠度指标,得到可靠度指标β平均值为3.033 6,低于《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB 50068-2001)给出的柔性结构上部平均可靠度指标3.2.结果表明:利用经验公式进行CFG桩复合地基承载力的设计能够满足工程的可靠度要求。研究成果可为西安城区黄土冲洪积层CFG桩复合地基及类似工程的设计和施工提供依据。     

浅谈湿陷性黄土地区公路病害类型及治理措施

本文从施工实践出发,介绍了湿陷性黄土地区公路病害的类型,提出了治理病害的相关措施。     

湿陷性黄土地区基坑支护的特性与支护类型优选

本文结合湿陷性黄土的特性分析了湿陷性黄土地区基坑支护的类型;建议了湿陷性黄土地区基坑工程中土的抗剪强度指标的修正.通过对西宁地区典型的湿陷性黄土基坑工程事故分析,指出了湿陷性黄土地区基坑工程事故预防措施.     

无机物显微结构研究

在显微镜下观察无机物沉淀晶形是一种较为直观的鉴别无机物沉淀的方法，研究无机物沉淀在一定的内，外界条件（浓度，温度，酸碱度等）下所具有的不同为微结构，不仅可鉴别不同的无机物沉淀，还可在教学中培养学生的审美情趣，提高学生的动手操作能力。