盐渍土地区机场地基处理设计

基于对盐渍土形成原因及危害的简单分析,结合机场工程的具体特点,对新疆库车机场采取的强夯、设置土工布包裹砂砾石隔断层设计等地基处理措施进行了介绍。机场通过2年多的运行使用,没有出现因盐渍土作用引起的病害,处理措施效果良好。     

水盐含量对寒旱区黄土状盐渍土强度特性和渗透特性的影响

为探究含盐量和含水率对黄土状盐渍土力学特性的影响,本文通过人工配制不同含盐量的黄土状盐渍土进行室内三轴试验,分析了不同含盐量和含水率条件下的黄土状盐渍土抗剪强度参数和渗透系数的变化规律。结果表明：低含水率时,盐渍土的抗剪强度参数随含盐量的增大呈现出先增大后减小的趋势,在无水硫酸钠掺量为3.2%时,抗剪强度指标达到最低;高含水率下,盐渍土的抗剪强度参数随着含盐量的增大而减小;在含盐量一定的条件下,盐渍土的抗剪强度参数均随含水率的增大而减小,且含盐量越高,抗剪强度指标随含水率的变化越明显。另外,含盐量一定时,随着含水率的增大,盐渍土的渗透系数呈现明显增大趋势;在含水率一定的条件下,盐渍土的渗透系数随含盐量的增大而减小,且含水率越高,渗透系数随含盐量的变化越大。     

深部咸水层二氧化碳沿断层泄漏的运移规律研究

以深部咸水层二氧化碳地质封存为背景,基于多组分多相流运移理论,对咸水层储存二氧化碳沿断层泄漏的运移规律进行研究。建立二维多岩相结构模型,通过数值方法分析二氧化碳在断层通道和上覆岩层中的运移规律,以及运移过程中二氧化碳相态的变化特征,并对断层的渗透率进行敏感性分析。结果表明,深部咸水层二氧化碳在浓度差和压力差作用下沿断层通道向上覆岩层运移。二氧化碳的密度比水小,重力差使二氧化碳受到向上的浮力,因此在岩层中二氧化碳的分布特征整体上呈类似漏斗的形态。随着泄漏的进行,二氧化碳不断驱替断层通道中的水分,密度减小;随着两相流变成单相流,断层通道逐渐被蒸干。此外,断层渗透率是整个泄露过程中流体运移的重要影响因素。     

盐渍土腐蚀钢筋混凝土研究现状及展望

盐渍土地基对基础中的钢筋混凝土结构具有很强的腐蚀和粉化作用,盐渍土地区钢筋混凝土结构的耐久性,一直是盐渍土地区重点关注和研究的课题。通过梳理近年来中外学者在盐渍土地区展开的相关研究,围绕盐渍土中的氯盐、硫酸盐和复合盐离子对钢筋混凝土结构的腐蚀研究成果,总结出硫酸盐渍土和氯盐渍土的腐蚀化学机理、氯离子进入钢筋混凝土的方式、氯盐的临界浓度以及氯盐的侵入传输模型和复合盐离子腐蚀机理。目前,关于氯盐盐渍土对钢筋混凝土结构的腐蚀效应、侵入模型、腐蚀化学机理等研究已经形成比较完整的理论成果,但仍需进一步结合盐渍土地区的工程实践,对研究成果进行工程时效性验证;硫酸盐渍土对钢筋混凝土构件的腐蚀研究尚处于腐蚀机理研究阶段,硫酸盐渍土地区中水泥类型、混凝土类型和骨料矿物成分等的腐蚀效应、侵入方式和腐蚀破坏模型等还有待进一步研究。     

高速公路盐渍土地基溶陷特性离心模型试验

为了研究盐渍土地基的溶陷特点,采用室内模拟潜蚀溶陷变形的离心模型试验方法,在最佳含水率条件下,向典型天然盐渍土中添加不同含量的氯化钠盐,研究典型天然盐渍土和不同氯离子含量的盐渍土溶陷系数的特点,以及在相同氯离子含盐量条件下不同温度对于盐渍土溶陷系数的影响。试验结果表明:向典型天然盐渍土中添加氯离子的含量(质量分数)由3.48%增加到5.31%时,其对应的最大溶陷率分别为0.83%、1.65%;当氯离子含量增加到9.59%时,其对应的最大溶陷率达到1.58%,溶陷系数呈现先增大后减小的规律;温度对氯盐引起的盐渍土溶陷特性影响甚微;浓度与时间关系曲线、浓度与滤液关系曲线均符合幂函数。     

吉林西部盐渍土电导率、可溶性钠与裂纹相关性测量

吉林西部盐渍土的改良,是实现吉林省粮食增产目标的关键。利用激光三维成像技术非接触、无损伤地探测土壤表面形态,计算出土壤开裂的裂纹面积及长度,并探讨其与盐渍土电导率及可溶性钠的相关性。通过对几种人工扰动盐渍土土样的测试研究表明,土壤裂纹面积与电导率和可溶性钠的R2值分别为0.54和0.611 5,土壤裂纹周长与电导率和可溶性钠的R2值分别为0.861和0.918 1,说明裂纹周长与上述两个参数具有较好的相关性。由此可知,土壤的裂纹特征可以反应土壤的电导率和可溶性钠含量,为盐渍土的改良利用提供有效的探测技术。图8,表2,参15。     

盐水层CO2埋存潜力及影响因素数值模拟

 温室气体CO₂使全球气候变暖,对人类生存和社会经济发展构成了严重威胁。研究表明,沉积盆地深部存在体积巨大的盐水层,盐水不宜开发利用,但可用来埋存CO₂。本文首先对盐水层CO₂埋存机制进行研究分类,得到盐水层CO₂埋存量计算公式,在对埋存机制及公式分析的基础上,运用Eclipse数值模拟软件,通过数值模拟的方法综合分析水平渗透率、纵横渗透率比值、地层韵律、地层矿化度及温度对盐水层CO₂埋存的影响,并对各影响因素进行了系统评价。结果表明,盐水层的渗透率、纵横向渗透率比值、沉积韵律是影响盐水层CO₂埋存量的主要因素,盐水层的矿化度和温度是影响CO₂溶解量的主要因素。     

二氧化碳咸水层封存和利用

 CO₂咸水层封存是减少人为CO₂排放最有效的选择之一,是人工制造巨量碳汇的新型地质工程。全球商业化规模CO₂封存项目和中试尺度的现场试验10年以上的平稳运行表明,CO₂咸水层封存在技术上是可行的。本文从CO₂咸水层的封存机制、储量评价、监测和预测、安全评价和利用方面作了系统评述。水热实验和数值模拟是目前水-岩-CO₂相互作用过程和CO₂封存机制研究的重要方法,但需要现场试验数据的验证。储量评价主要基于CO₂溶解捕获原理,参数的确定方法及不同尺度上方法的选择仍需进一步研究。以地震法为代表的地球物理方法能够有效监测储层中CO₂晕的形态,但价格昂贵不宜广泛应用,新方法的试验很有必要;地球化学方法能够及时反映CO₂注入后的运移及储层的响应,简单易行,成本较低,但需要监测孔;数值模拟方法能为CO₂晕的运移形态和方向提供依据;需要依托一套适用性强的多种方法联用监测技术。安全评价技术包括数值模拟、岩石力学参数测定及各种模型建立,还需从公众认可度及加入大规模项目数据角度提高和完善。考虑到成本问题,CO₂咸水层利用值得重视,特别是实现地热可持续开发利用的CO₂-EATER技术的发展。国外在CO₂海相咸水层封存的技术发展较快,国内沉积盆地可用于CO₂封存的咸水层多以陆相沉积为主,储层水化学、水文地质和矿物岩性特征与海相咸水层有很大差异,非均质性也较突出,需要在借鉴和学习国外经验的同时突出自己的特色和重点。     

西藏盐湖生物与生态资源及其开发利用

 以科研团队多年工作成果为基础,对藏北209个湖泊进行面积、盐度分类,结合藏北的生态特征和生态需求,阐述了可开展西藏盐湖卤虫生态修复的湖泊水域资源潜力,发展盐湖农业的优势与意义,以及盐湖水系生物资源开发的生态保护原则。阐述了西藏湖泊水域的浮游植物、浮游动物、大型水生植物的物种资源及其分布特征,以及硅藻、卤虫、盐藻、水木耳（念珠藻）、轮藻、细叶眼子菜的资源及其科学与经济价值。阐述了西藏盐湖生态修复的生态意义和藏北高原盐湖卤虫生态修复的经济重要性,并从产业发展角度分析西藏拟溞、盐藻等的资源现状及其开发利用,提出以冷水鱼为特色产业的水域资源优势与发展前景。     

咸化湖盆成岩致密带形成机制及其地质意义

针对咸化湖盆成岩早期储层致密的问题,开展了这一成岩致密带的形成机制及其地质意义的研究。研究中以渤南洼陷沙四上亚段为例,综合物性分析、铸体薄片、全岩矿物X衍射等分析化验资料,认识到渤南洼陷沙四上亚段的成岩致密带上碳酸盐岩胶结物发育,胶结率普遍大于0.5,压实率低于0.2;早期较强胶结作用使原生孔隙所剩无几,造成后期有机酸与可溶矿物的接触面积变小,大量溶蚀发生的时间滞后,从而在2 800~3 200 m形成致密带;致密带上储层孔隙度普遍小于12%,有利储集体应为致密带上、下的扇三角洲前缘、混积岩滩坝及近岸水下扇扇端;致密带物性较差,不但可阻止油气二次运移,使其上、下油气聚集方式存在差异,而且致密带内、外油气富集程度和产能也存在差异。