污染物通过GCL/AL防渗层的对流-弥散解析解

为了研究GCL/AL(attenuation layer)防渗层的防污性能及其与传统压实黏土衬垫(CCL)之间的等效性, 建立了污染物在GCL/AL防渗层的一维对流-弥散模型. 模型引入了GCL和下伏土体保护层(AL)之间的浓度和通量连续条件, 考虑了污染物在GCL下伏土层AL中的背景浓度, 并在假设污染物在GCL中的运移为稳态过程的基础上得到了无量纲形式的解析解. 渗滤液水头从0.3 m增加到10 m可使苯击穿时间减少2.7倍. GCL渗透系数减少一个量级可使苯击穿时间增加7倍. 增加AL厚度达到的防污效果不如减少其渗透系数或减少GCL渗透系数有效. 标准的75 cm CCL可采用GCL和1.0~4 m厚的AL层代替. 解析解可用于填埋场GCL/AL防渗层的初步设计和等效性评价、污染土修复问题的初步设计, 并可用于拟合试验数据等.     

内蒙古四子王旗晚中新世哺乳动物群的发现及其古动物地理意义

乌兰花哺乳动物群发现于内蒙古四子王旗的晚中新世红土剖面底部.中国的红黏土堆积相当广泛,其中富含三趾马动物群化石,在山西、陕西、河南和甘肃都有众多化石地点.蒙古高原也是新近纪沉积非常发育的地区,尤其是在内蒙古中部,已建立起哺乳动物群序列.乌兰花动物群的发现进一步完善了这个序列,并且对于三趾马动物群的地理分布和红黏土的气候环境背景也具有重要的指示意义.乌兰花动物群中的化石种类大多数与保德动物群相同或很接近,也有一些与保德动物群相比在系统演化水平上稍高,可能代表比后者略晚的地质时代,其年龄约为距今7Ma.乌兰花动物群的组成表明,当时该地区周围可能是典型的温带稀树草原环境,为确定中国北方晚中新世三趾马动物群东西分区的界线提供了直接证据.     

考虑黏土矿物影响的湿相-非湿相置换实验

通过天然岩心与人工岩心的岩心渗吸实验结果分析,黏土矿物的存在对渗吸作用存在影响.利用玻璃管填充不同比例黏土矿物和石英砂,可视化观察和测量湿相置换量和气-液界面前缘突进速度,实验采用2％、3％、5％含量黏土矿物和纯石英砂填充做对比发现,纯石英砂湿相置换量为88.96％,5％含量黏土矿物湿相置换量为69.22％.黏土矿物含量为5％时,所需要的置换时间为纯石英砂的2.29倍,湿相置换量为纯石英砂的77.8％.黏土矿物在接触去离子水后发生膨胀,湿相置换量随着黏土矿物含量的增加而减少.在湿相中加入KCl可有效抑制黏土矿物发生膨胀,并提高湿相置换率,实验结果显示5％黏土矿物填充管实验中,湿相加入40 g/L浓度KCl溶液,最终湿相置换率接近纯石英砂湿相置换率.可见,非湿相中存在不同含量的黏土矿物,对湿相-非湿相置换过程存在影响,而湿相中加入KCl可有效避免黏土膨胀.     

致密储层水敏感性伤害垂向差异因素分析及保护措施优选

库车北部构造带吐格尔明段明南1井水敏感性损害在垂直方向存在明显差异特征,研究表明以克孜勒努尔组(J1 kz2)、阳霞组(J1 y2)和阿合组(J1 a1、J1 a2)为主的小层位表现出较高的水敏感性损害.结合X衍射分析、CT扫描和铸体薄片等方法进行验证,结果显示储层组中黏土矿物整体体积分数处于8.77％ ～17.52％,较高的黏土含量且含有大量溶蚀颗粒等因素是造成水敏感性损害的主要原因;从物性因素分析,退汞率和孔喉半径随井深深度呈现逐渐降低的趋势,部分小层位孔喉连通性较差;上述控制因素在垂向上表现出明显的差异性,是明南1井水敏感性损害垂向差异的主要原因.此外,通过黏土稳定剂损失率实验,优选出降低明南1井水敏感性损害的两种最佳选择,3％YLN-07可最有效防止黏土损失,黏土损失率降低14.97％;若综合考虑经济效益等方面,0.5％HES黏土稳定剂是最为理想的选择,黏土损失率降低12.5％.     

真空挡土井点降水法解决淤泥质黏土深基坑开挖技术

在广东中山地区,地面以下7～20m范围内主要是淤泥质黏土层,在本地区作深基坑开挖一般采用成本较高的钢板桩围堰法施工,本文提出采用成本较低,效果良好的真空挡土井点降水法进行深基坑开挖,并详细介绍了真空挡土井点降水法解决淤泥质黏土超大深基坑开挖的施工技术。     

基于离散元的南海软粘土剪切变形模拟

软粘土剪切变形是决定海洋构筑物、管线安全存在的重要因素,离散元能有效模拟粘土剪切变形。通过对南海神狐海域原状软粘土开展固结不排水三轴试验,得到离散元模拟所需宏观剪切强度参数指标;采用试错法调整细观参数使得双轴压缩模拟结果与室内试验相吻合,标定出一组适用于南海软粘土的细观参数组合。离散元模拟结果得到,在应变达到5.3%时,土体发生破坏,形成一条与X轴反方向为49°的剪切带;应变增加到10%时,倾角增大到57°。测量圆对剪切带内外的应变进行监测得到,剪切带内土体初始应变较大,在达到4%应变后不再继续发生变形;剪切带边缘区域,土体应变持续增大;剪切带外应变较小。一般的室内三轴试验无法得到剪切带内外土体应变变化定量数据,离散元模拟是对室内三轴试验的重要补充。     

低渗透油藏注水开发储层动态特征变化

为了解低渗透油藏长期注水后储层特征的变化及其机理,以马岭油田南二区延9油藏为例,通过室内物理模拟实验法研究注水开发前后储层物性、孔隙特征和渗流特征的变化。研究结果表明:长期注水后,储层渗透率明显增大,孔隙度增加较小,且储层渗透率越高,水洗程度越大,储层物性的增加幅度越大;储层物性的增加主要与水洗后黏土矿物含量的降低有关,其中伊利石和伊蒙混层的相对含量明显降低,高岭石相对含量明显增大;水洗后储层岩石表面油膜脱落,岩石润湿性由亲油性变为亲水性;注入水与储层岩石的相互作用使油水相流动能力增强,两相区范围变宽,水驱油效率提高。可见马岭油田南二区延9油藏注水开发中储层的变化有利于油田的开发。     

循环荷载下结构性黏土的动力特性试验研究

天然沉积黏土大多具有结构性,我国沿海地区广泛分布着深厚的软黏土层,沿海地区的机场、高速公路、地铁等大型交通工程都建在软黏土地基上。天然软黏土由于结构性表现出与重塑土不同的工程性状,通过开展湛江原状黏土和重塑黏土的循环三轴试验,对循环荷载作用下湛江黏土的动变形、动强度和动孔压特性进行系统性的试验研究。结果表明,结构性黏土在循环荷载作用具有脆性破坏特征,固结压力增长造成的土体结构破坏对天然黏土动力特性的影响较大,随着固结压力增大,原状黏土的动力变形特性逐渐趋于重塑土,原状土和重塑土在不同围压下的动强度曲线差异性十分明显,且结构性某种程度上抑制了原状土的动孔压发展。     

海口红粘土大型单剪试验研究

利用自制的大型单剪仪对海口红粘土重塑土样进行了不同含水率条件下的大型单剪试验,并用所获得的抗剪强度指标与直剪进行比较,大型单剪仪能更好的观察土体的变形特征及剪切破坏带。分析了红粘土抗剪强度指标在直剪、大型单剪试验中的异同,及其与含水率的变化关系。结果表明,海口红粘土的抗剪强度及其抗剪强度指标与含水率呈负相关,且含水率与粘聚力、内摩擦角的关系均能用二次函数进行拟合。其中,含水率对粘聚力的影响较大。此外,红粘土在单剪试验中的剪切破坏带随含水率的变化而变化,而直剪试验中的剪切面是人为固定的,这是造成红粘土单剪抗剪强度与内摩擦角低于直剪的原因。     

纳米复合水凝胶的制备与表征

以两种不同的黏土-锂基黏土XLG和钠基黏土（Na—clay）为改性剂,通过原位复合法制备黏土／聚丙烯酰胺复合水凝胶．通过调整反应物之间的配比、反应条件考察了纳米复合水凝胶的机械强度、吸胀性能、透明性等性能．结果表明两种黏土都能够增强水凝胶的拉伸强度,其中前者效果更加明显．并且XLG／聚台物凝胶具有极好的透明度,XRD结果表明黏土在聚合物基体中呈纳米尺度均匀分散,并起到交联剂作用．