干湿交替与盐渍双重作用下干旱和半干旱地区土遗址劣化效应

基于明长城遗址、西夏王陵遗址和苏巴什佛教遗址等大型土遗址遗存地区具有集中降雨和强烈蒸发的气候特征,为土遗址创造了干湿交替和盐渍共同作用的赋存环境,研究基于多处土遗址的环境监测数据和物理性质实验结果;通过对实验条件下掺入不同含量的氯化钠并经历干湿循环的遗址土重塑土样的界限含水量、崩解、风洞和弹性波速实验,揭示双重作用下土遗址崩解、稠度、抗风蚀能力和弹性波速等与片状剥离和底部掏蚀病害的发育和发展密切相关性质的变化规律,并对2种病害形成过程以及与上述性质变化的内在联系进行分析和阐释,得出土遗址相关性质发生劣化和病害发育的本质原因。     

基于含水率及干湿循环膨胀土强度研究

以阜阳地区膨胀土为例,通过常规室内直剪试验,分别探究了不同含水率和等幅干湿循环作用对膨胀土强度的影响。对试验现象进行了解释,得到了相关拟合关系曲线;并对干湿循环过程中裂隙的发展进行了分析。试验结果表明:含水率和干湿循环对膨胀土强度都有重要影响;抗剪强度指标c、φ与含水率有良好的线性关系;强度指标与等幅干湿循环次数有良好的指数关系,多次干湿循环后土体强度逐渐接近于残余强度;裂隙的发展是干湿循环作用下膨胀土强度下降的主要原因,裂隙破坏了土体的结构使得黏聚力下降,而裂隙的张开使得咬合摩擦力降低。     

特定盐分及含量遗址土盐渍化风蚀效应试验研究

盐渍化风蚀效应是岩土体盐渍劣化加速风蚀损化的一种普遍效应,对西北干旱区土遗址影响尤大,遗址土体基底盐渍区掏蚀现象的发育发展研究基于室内试验,采用遗址土重塑样进行声波测试和风蚀试验,阐述了盐分类别及含量、挟沙风速对土遗址盐渍区损化率的控制作用.结果表明,NaCl盐分对试样强度破坏最大,导致风蚀损化率也最大,且盐分含量越大这种破坏土体强度和促进风蚀损耗的作用越强烈;而Na2SO4盐分含量较小时促进风蚀,含量加大后反而会提高试样强度从而减轻风蚀效应;复盐作用下试样风蚀效应受这两种单盐共同作用呈现不同的规律;所有试样风蚀损耗量均随挟沙风风速增大呈指数递增.研究对地貌学、文物古迹保护和土木工程等领域有直接的影响意义.     

干湿循环效应对纤维膨胀土抗剪强度室内试验研究

为探究干湿循环效应对纤维膨胀土抗剪强度的影响,本文进行了大量的干湿循环和直剪试验,纤维含量按0%,0.1%,0.2%,0.3%,0.4%来设计,干湿循环次数为0～6次。试验结果表明：1)随着干湿循环次数的逐渐增加,内摩擦角先是小幅度提高,然后逐渐减小并趋于稳定;随着干湿循环次数的逐渐增加,黏聚力则是逐渐减小并趋于稳定,其衰减规律基本符合二次函数。2)随着干湿循环次数的增加,抗剪强度逐渐减小,在干湿循环1～3次的时候衰减幅度较大,之后逐渐减小并趋于稳定。3)适当的增加上覆荷载能够有效的抑制纤维膨胀土在干湿循环过程中强度的衰减。综合比较干湿循环效应对纤维膨胀土内摩擦角和黏聚力的影响,当纤维含量在0.3%时,对纤维膨胀土在干湿循环过程中抑制抗剪强度的衰减作用明显。     

干湿循环条件对膨胀土强度指标的影响

以引江济淮试验段工程项目为研究对象,分析膨胀土抗剪强度指标在不同循环次数、脱湿温度、循环幅度、制样方式及高、低法向应力段下的变化规律.研究结果表明:循环次数、脱湿温度、循环幅度对膨胀土强度指标影响显著.相较于脱湿温度,循环幅度对黏聚力影响较小,对内摩擦角则基本无影响;原状样与重塑样强度指标变化规律虽然相似,但二者强度指...     

干湿循环下粉砂土改良膨胀土强度特性分析

干湿循环作用对膨胀土地基有较显著的影响,以黄泛区粉砂土改良膨胀土为研究对象,为研究改良膨胀土的强度受干湿循环作用的影响,设计并进行了不同含水率和干湿循环次数对改良膨胀土作用的直剪试验。试验发现：反复的干湿循环作用后,土体由于干缩产生裂隙,试件结构被破坏,整体稳定性下降,强度降低。改良膨胀土的抗剪强度和干湿循环次数呈负相关;前三次干湿循环作用时,土体粘聚力下降较迅速,随后几次干湿循环粘聚力下降幅度较小;随干湿循环次数的改变,内摩擦角基本没有较大幅度的变化。     

粉砂土改良膨胀土的干湿循环特性实验研究

膨胀土是一种广泛分布且胀缩性明显的特殊土,其裂隙的发育及扩展受到诸多因素的影响.通过30％的粉砂土改良膨胀土进行干湿循环后的直剪实验,采用MATLAB开发的图像处理技术及定量分析裂隙的程序,研究不同含水率的改良土随干湿循环作用的抗剪强度及裂隙的发育规律.研究结果表明:前3次干湿循环作用时,黏聚力下降较迅速,裂隙发育较快...     

干湿循环增湿与脱湿过程中高液限粘土强度变化

对高液限原状粘土进行了增湿和脱湿两种不同干湿循环路径中不同含水量变化的高液限粘土快剪试验．试验结果表明,干湿循环增湿和脱湿过程中含水量的增加或减少对粘土抗剪强度具有较为相同的弱化或强化效应,具体表现为含水量的增加会导致高液限粘土的粘聚力呈近似幂函数形式衰减,内摩擦角呈近似二次函数形式衰减;对于相同的含水率,增湿和脱湿过...     

干湿循环效应对膨胀土抗剪强度的影响

膨胀土除具有一般非饱和土的共性外,还受季节性气候的影响,其抗剪强度具有明显的变动特性．为此,通过模拟土体季节性的干缩湿胀,采用常规直剪试验方法,测试了宁明膨胀土击实土样经干缩湿胀饱水后的抗剪强度,并与其它类似的试验结果进行了比较,以探讨干湿循环效应对膨胀土强度的影响及试验方法的合理性．     

干湿循环效应对合肥工业大学南区膨胀土强度特性的影响

膨胀土属高塑性黏土,是一种典型的工程灾害性地质土.它除具有一般非饱和土的共性外,最大的特点就是受季节气候的影响其强度特性具有明显的变动特性.该文通过模拟土体季节性的干缩湿胀,测试其液限、塑限、自由膨胀率、抗剪强度和无侧限抗压强度,并与有关的试验结果进行比较,以探讨干湿循环效应对膨胀土强度的影响.     

干旱半干旱区几种典型灌木半灌木茎叶水分传导系统的结构特征

植物茎干叶片的水力结构特征决定了植物的生态适应能力.本研究在干旱半干旱地区不同的地点采取了几种典型的灌木半灌木植物小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿、柠条锦鸡儿、荆条、沙棘、油蒿为研究对象,探究不同环境中灌木半灌木茎叶水分传导系统的水力结构特征,分析环境差异对这几种典型灌木水力结构特征的影响.结果表明:荆条具有最大的导管直径,沙棘的导管密度最大,几种灌木半灌植物85%以上的导管都为小导管.半灌木油蒿的叶片最厚,中间锦鸡儿的叶脉密度最大,柠条锦鸡儿具有最大的比叶重(LMA)(面积质量).导管密度与导水率呈显著正相关关系(R~2=0.69,P0.05).叶脉密度与比叶重显著正相关(P0.05),说明叶脉密度越高就需要更多的物质成本来构建叶脉.叶脉密度的增加提供了而更多的水分运输路径.年均降雨量与叶片厚度、比叶重、叶脉密度呈显著负相关关系(P0.05).年平均温度与叶脉密度呈显著正相关关系(P0.05),与叶片厚度、比叶重呈不显著的负相关关系(P0.05),说明环境因子的差异是造成植物水力结构差异的主要原因,揭示了灌木半灌木水力结构对不同环境的适应性策略.     

干旱半干旱区不同下垫面边界层特征分析

选取干旱半干旱区具有不同下垫面特征的黄土高原和河西走廊代表站点2006-2013年的探空资料,对其边界层高度、边界层内的位温、比湿、风速等特征量在不同时间、不同高度的变化特点进行了比较分析,结果表明07:15两地区边界层高度多在300～600 m,且黄土高原地区要高于河西走廊地区;19:15两地区边界层高度多在200～500 m左右,且河西走廊地区要高于黄土高原地区.两地区边界层高度的变化均呈现出一定的周期性,在每年4、5月份左右达到峰值.黄土高原地区位温及其随高度递增率整体大于河西走廊地区;黄土高原地区比湿整体大于河西走廊地区;河西走廊地区风速廓线随高度变化差异大于黄土高原地区.各特征参数随着高度的增加,差异逐渐减小,说明下垫面对边界层特征的影响在近地层表现得尤为明显.     

极度干旱区板块状盐渍土路用性能试验

为解决新疆红鄯(红山口—鄯善)高速公路沿线板块状盐渍土用于工程建设的问题,基于渗透试验、无侧限抗压强度试验、CBR试验和承载力试验,研究了板块状盐渍土的路用性能。结果发现:板块状盐渍土的天然抗压强度受含盐量分布不均匀、土样级配不同和试件尺寸效应等因素的影响,其值为2.8～28.6 Pa,相差极大;板块状盐渍土的CBR值高达120%,远大于非板块状盐渍土的CBR值(28.6%),其弯沉值远小于设计弯沉值。这些结果说明,在工程实际中控制水的浸入,就可以充分利用板块状盐渍土作为路基的地基;结合渗透性试验成果和新疆红鄯高速公路周边环境的气候条件与降雨特征,提出对现场粗粒、细粒板块状盐渍土区段盐溶的深度处理分别为80 cm和50 cm。     

混凝土在卤水、淡水中的干湿循环腐蚀试验研究

经过优化组合、试验测试确定了青藏高原高性能混凝土和普通混凝土在淡水、卤水中进行干湿循环损伤规律。结果表明：研制的高性能混凝土（HPC）在淡水、卤水中干湿循环能力全部优于普通混凝土（OPC）,能满足青藏高原严酷环境的要求。     

酸碱环境干湿循环下砂岩动态力学性能试验

为了探究砂岩在酸碱环境干湿循环作用下的动态力学特性,分别进行了不同酸碱环境下(pH=3、7、11)和不同干循环次数(n=0、5、10、15)耦合作用下砂岩试件的物理、动态力学试验,并借助红外热成像技术进一步评定了砂岩的损伤表现。研究表明：酸性溶液和干湿循环的耦合作用使试件孔隙的发育得到加速;但15次循环之后,试件孔隙率的增长速度放缓。砂岩的峰值应力与弹性模量在干湿循环10次后,劣化现象最为明显。并随着干湿循环次数的增加,主应力面与破裂面的夹角逐渐增大,试件破坏形式由脆性破坏向塑性破坏转变,红外热成像技术佐证了砂岩在受酸碱循环作用下试件内部发生的损伤,并根据热成像技术可进一步评定砂岩损伤表现。研究结果对隧道掘进、巷道开挖、地铁和水下工程等施工作业提供参考和借鉴。     

内陆干旱半干旱盆地地下水生态环境指标研究

探讨了内陆干旱半干旱盆地地下水生态环境指标.内陆干旱地区主要生态环境问题是人工绿洲土壤次生盐渍化和天然绿洲植被衰败.不同区域地下水生态环境指标不完全相同,人工绿洲主要是土壤含盐量和地下水位临界埋深等指标,天然绿洲则主要是土壤含水量、土壤含盐量、潜水矿化度和地下水生态水位等指标.上述指标中最重要的地下水生态环境指标是地下水位埋深,其它指标如土壤含盐量、土壤含水量等指标可通过调节地下水位埋深来进行控制.人工绿洲临界埋深随气候和下垫面条件的变化而变化,年内不同时段指标阈值不同,天然绿洲的生态水位是适宜大多数植被生长的共同潜水埋深,为2.0～4.5m.表2,参9.     

干旱区绿洲灌漠土和灰钙土Cu,Ni的吸附解吸特征

利用热力学吸附平衡法研究了干旱区绿洲灌漠土和灰钙土Cu,Ni的吸附解吸行为.结果表明:Henry方程,Freundlich方程可以较好地模拟Cu,Ni在灌漠土和灰钙土中的等温吸附特征;灌漠土和灰钙土对Cu,Ni吸附选择顺序都为Cu>Ni,灰钙土Cu,Ni之间的竞争作用大于灌漠土中的;灌漠土和灰钙土Cu的解吸率都远远小于Ni的,两种土壤Cu的吸附滞后作用都比Ni的强.     

土壤中阿特拉津降解实验研究

通过批实验确定了阿特拉津在不同土壤样本中的降解速率，同时对各土壤特性与降解速率的相关性进行了统计分析，并比较了阿特拉津在灭菌土壤与未灭菌土壤中的降解过程．结果表明：土壤中阿特拉津降解速度缓慢，而且实验土壤对阿特拉津的吸附作用较弱，故阿特拉津的施用对当地浅层地下水和地表水资源存在较大威胁；非生物降解和生物降解所起的作用相当；实验地区阿特拉津的降解参数服从正态分布；在水平α=0．05下，降解速率与已知的几种土壤特性及吸附参数的相关性较弱，