人物

刘东生:"黄土之父"病逝3月6日,中国科学院资深院士、第三世界科学院院士、欧亚科学院院士、国际杰出的第四纪地质环境学家、2003年度国家最高科学技术奖获得者刘东生在北京病逝,享年91岁。     

深切悼念刘东生馆长

我们的老馆长刘东生先生于2008年3月6日在北京逝世。他的事迹，他的贡献，他的音容笑貌将永远留在我们的心中。     

国家需求就是我最大的动力——访中国科学院院士刘东生

刘东生院士是中国科学界的大家,更是一位慈祥、朴实、率真的老人。他今年将近90高龄,如果没有特殊活动,他一般会在每个工作日的上午九点,走进他位于北京德胜门外大街的中科院地质所办公室,开始他一天的工作。前不久,笔者走进中科院地质与地球物理所,与这位具有“大家风范”的科学家进行了3个小时的访谈。     

刘东生解读黄土高原“天书”

2004年2月,中国科学院院士、中国科学院地质与地球物理研究所研究员刘东生荣获2003年度国家最高科学技术奖。本文即向小朋友们简要展示刘院士的成就和风采。在近60年的地学研究中,刘东生在中国的古脊椎动物学、第四纪地质学、环境科学和环境地     

高速铁路改良黄土填料性质与工程实效研究

填料性质的优劣是黄土地区高速铁路控制路基工后沉降的关键因素之一,黄土一般属等级较低的C、D组填料。改良黄土无侧限抗压强度、压缩等室内试验结果表明,黄土掺入石灰或水泥后,黄土的工程性质均得到了明显的改善,相同掺量的水泥改良黄土较石灰改良黄土的工程性质更优。通过开展改良黄土路基实体试验,测试结果表明,采用一定掺量的改良黄土填筑路基完全能满足高速铁路对路基工后沉降的控制要求。     

王永焱教授来校讲学

最近,著名黄土学专家王永焱教授来我校讲学,给我校师生介绍了黄土研究的成果,特别是他本人近年来在研究黄土方面的一些新进展,不仅带来了学术信息,而且使     

降雨与堆载耦合条件下的黄土强度骤降效应

基于三轴试验对黄土原状和重塑试样进行了不同加载状态下的增湿试验,模拟原状黄土边坡和黄土填土边坡持续堆载后,由降雨入渗导致黄土中含水量持续增大引起的黄土滑坡形成过程.结果表明,工程堆载后的黄土边坡遇水后会引起强度显著降低,降幅6.25%～68.35%.定义黄土增湿后与干燥状态下的峰值强度的比值为应力恢复比,发现黄土应力恢复比随围压的增加而减小,表明工程堆载量越大,降雨入渗产生的增湿效应越易引发黄土滑坡.     

基于黄土蠕变试验的高填方地基沉降的数值模拟研究

为了全面研究高填方地基的工后沉降规律,本文通过一维固结蠕变试验,研究了黄土的蠕变效应,分析了含水量及压实度对黄土蠕变的影响,选取不同的模型来拟合黄土的应变与时间关系,并且运用FLAC 3D计算了黄土高填方的沉降变形。结果表明：初始荷载越大,黄土蠕变稳定的时间越长;Burgers模型能很好地反映试验曲线各级荷载的变形和时间的关系,适合作为压实黄土土体蠕变变形的模型;高填方的沉降稳定期约为3~4年,工后沉降主要集中在填筑完成后的1年,而且填筑体高度越大,工后沉降稳定期越长。     

基于黄土蠕变试验的高填方地基沉降的数值模拟

为了全面研究高填方地基的工后沉降规律,通过一维固结蠕变试验,研究了黄土的蠕变效应,分析了含水量及压实度对黄土蠕变的影响。选取不同的模型来拟合黄土的应变与时间关系;并且运用FLAC 3D计算了黄土高填方的沉降变形。结果表明:初始荷载越大,黄土蠕变稳定的时间越长; Burgers模型能很好地反映试验曲线各级荷载的变形和时间的关系,适合作为压实黄土土体蠕变变形的模型;高填方的沉降稳定期约为3～4年,工后沉降主要集中在填筑完成后的1年;而且填筑体高度越大,工后沉降稳定期越长。     

兰州黄土梁峁区域离石黄土场地高层建筑基础选型探讨

兰州地区黄土梁峁区域挖填改造后,场地内大面积离石黄土出露。在离石黄土场地上进行工程建设的活动越来越多,通过相关工程实践,认识了离石黄土的相关工程性质。但离石黄土场地上高层建筑的基础选型仍存在较多争议。针对这样的实际工程问题,本文从天然离石黄土及饱和离石黄土的工程性质出发,验算了饱和浸水工况下的高层建筑离石黄土复合地基沉降,建议离石黄土场地上的高层建筑可采用刚性桩复合地基为持力层,对降低离石黄土场地基础施工难度,节约工程造价有很大意义。     

黄土填方边坡物理模拟过程中微结构变形破坏特征

在黑方台地区,常年发生大量的黄土滑坡,对黄土滑坡破坏特征的研究有利于黄土滑坡的预测预报。通过物理模拟实验再现了这类滑坡的破坏过程,利用电镜扫描并借助图像处理软件分析了坡体破坏过程中的土体微结构变化特征,并结合直剪试验研究了土体强度变化特征。得到了以下结论,破坏前黄土颗粒的孔隙率在20%~22%之间,破坏后的黄土颗粒孔隙率13%左右。破坏后的黄土强度低于破坏前,内聚力C、内摩擦角φ均降低。黄土破坏时,颗粒结构重新排列,颗粒间胶结物肢解分散,是孔隙率降低的主要原因。黄土破坏时颗粒结构的改变导致孔隙水压力突增,与宏观变形破坏特征具有一致性,这说明微结构变形破坏特征具有突发性。     

黄土填方边坡物理模拟过程中微结构变形破坏特征研究

在黑方台地区,常年发生大量的黄土滑坡,对黄土滑坡破坏特征的研究有利于黄土滑坡的预测预报。通过物理模拟实验再现了这类滑坡的破坏过程,利用电镜扫描并借助图像处理软件分析了坡体破坏过程中的土体微结构变化特征,并结合直剪试验研究了土体强度变化特征。得到了以下结论,破坏前黄土颗粒的孔隙率在20%-22%之间,破坏后的黄土颗粒孔隙率13%左右。破坏后的黄土强度低于破坏前,内聚力C、内摩擦角Φ均降低。黄土破坏时,颗粒结构重新排列,颗粒间胶结物肢解分散,是孔隙率降低的主要原因。黄土破坏时颗粒结构的改变导致孔隙水压力突增,与宏观变形破坏特征具有一致性,这说明微结构变形破坏特征具有突发性。     

从水土保持到全球气候变化:中国黄土研究70年

 中国黄土独特的地层构造一直吸引着不同领域学者的注意。1949年后，黄土研究进入一个全新而系统的阶段。根据大量黄土研究材料，梳理了黄土研究在中国的发展脉络，总结了70年来黄土研究的重要成果。20世纪50-60年代的黄土普查获得了大量关于黄土地区的一手材料，陆续出版有重要影响力的黄土阶段性研究成果；20世纪70年代后，随着新技术与新方法的运用，黄土研究在内容与精度上不断得以丰富与完善；20世纪80年代至今，黄土高原水土流失综合治理研究取得诸多成果，更为重要的是，黄土地层记录的古气候密码逐渐被破解，成为理解全球气候变化的关键因素。在几代学者的共同努力下，中国黄土研究处于世界先进水平。     

基于蠕变试验的黄土高填方工后沉降规律数值研究

为了研究黄土高填方工后沉降规律,开展一系列压实黄土一维固结蠕变试验,分析含水率及压实度对黄土蠕变特性的影响,验证了Burger蠕变模型在描述压实黄土应变与时间关系上的适用性,在该模型基础上,运用FLAC3D计算了黄土高填方工后沉降规律。结果表明:轴向加载瞬时,试样变形速率较大,随着时间的推移,变形速率减小并趋于稳定,压实黄土蠕变随含水率的提高而增加,随压实度的提高而减小。工后沉降对填料压实标准更敏感,在一定压实度和含水率范围内,工后沉降与含水率和压实度呈线性关系。可以通过高填方工后沉降速率和时间关系曲线上的拐点位置判断工后沉降稳定时间,填料压实度越低、含水率越大,拐点越靠后,沉降稳定的时间越长。     

莱阳白垩纪恐龙化石发现纪实

1951年莱阳恐龙发掘点滴1951年6～9月,中科院古脊椎所杨钟健带领刘东生和王存义等3人组成考察队,在莱阳地区进行野外考察,并在金刚口进行了发掘,采集了一大批恐龙和恐龙蛋化石。在潘云唐所著的《刘东生传》一书中对那段历史有着详细的记述：195 1年,山东大学地矿系主任何作霖写信邀请杨钟健去看前一年山东大学师生在莱阳实习时发现的恐龙蛋和恐龙化石。     

非饱和黄土浸水后变形特性研究

非饱和黄土湿陷变形具有突变性、非连续性和不可逆性,对工程产生的危害严重。因此成了地质学者十分关注的问题。本文从黄土浸水后的破坏机理出发,研究非饱和黄土浸水过程和浸水后的变形特性,将对黄土湿陷系数和浸水时间、含水量、饱和度之间的关系进行分析,为工程建设提供可靠的设计依据。     

多因素耦合条件下重塑黄土的强度恢复特性研究

为了探索重塑黄土的强度与时间的关系规律,以重塑黄土的含水量、干密度和龄期为因素,设计混合均匀试验方案,进行了多因素耦合条件下重塑黄土的强度恢复试验研究。应用最小二乘拟合建立了重塑黄土无侧限抗压强度与含水量、干密度、龄期的非线性回归数学模型。据此模型对宁夏下马关重塑黄土的强度恢复进行了预测,阐述了作用规律,分析了重塑黄土强度的触变恢复机理,得出了各单因素影响重塑黄土强度的重要性顺序,二因素交互作用影响的主次顺序,以及重塑黄土强度测定的合理时间节点,为宁夏处理后的黄土地基设计、施工提供理论和技术支撑。     

论浅层自重湿陷性黄土的增湿

在干旱环境形成的强烈自重湿陷性黄土,在近期的增湿作用下能显著改变其工程性质。浅层土增湿后,具有和新近堆积黄土近似的性质。它不同于一般湿陷性黄土。在某些黄土场地的勘察中,往往发现浅层黄土和深层黄土工程性质差别较大。浅层黄土较之深层黄土湿陷性及压缩性偏高,其界线深度往往在地面下5、6米左右。新近堆积黄土与下部黄土的界线也以5、6米为多,给人形成新近堆积黄土的分布厚度多数不超过6米印象。在预浸水处理后的自重湿陷性黄土场地,往往也是5米或6米以上保留湿陷性。因此这一深度界限及其内在规律值得注意和研究。     

压实黄土的湿陷性与微观结构的关系

由于黄土特殊的工程性质和内部结构的复杂性，黄土地区高等级公路出现了一些湿陷破坏事故。采用扫描电镜、图像处理系统和能谱仪，对压实黄土在湿陷前后的孔隙特征、化学组成等微观结构进行研究，得出压实黄土的湿陷性与微观结构的关系。结果表明：大、中孔隙含量是黄土产生湿陷的主要原因，其与黄土湿陷系数具有定量关系，湿陷后黄土的主要化学元素含量发生了变化。     

干湿循环对压实黄土性能的室内影响研究

失陷性黄土在甘肃具有很广的面积分布,通常情况下压实后的湿陷性黄土其不良力学性能得到了很大程度的改善,能够满足路基稳定性与强度需求,但是在长期的雨水与蒸发作用下,湿陷性黄土地区路基仍然会发生大量的病害。通过试验设计、数据模拟及理论分析等手段,进行干湿循环对压实黄土湿陷系数的研究,对压实黄土强度的研究以及干湿循环前后土样的干密度与孔隙比分析。结果表明:模拟的干湿循环作用使得已消除湿陷性的压实黄土重新具有了湿陷性;干湿循环对压实黄土的强度有较大影响;干湿循环使得压实黄土的内部结构发生了改变。