新疆东昆仑土窑洞地区新元古代早期侵入岩年代学、地球化学及其构造意义

东昆仑造山带西段发育元古宙花岗质岩浆岩,其岩浆活动时限及构造环境仍存争议,制约了对东昆仑造山带元古代构造演化过程的深入认识。本文通过对东昆仑西段土窑洞花岗岩类进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和全岩元素组成研究,探讨区域构造演化。土窑洞二长花岗岩和正长花岗岩具有片麻状构造,发育白云母等富铝矿物。岩石具有高SiO_(2)(67.37%~76.35%)、Al_(2)O_(3)(12%~14.25%)和K_(2)O(1.59%~6.01%),低TiO_(2)(0.16%~0.56%)、Na_(2)O(2.13%~3.86%)和CaO(0.9%~4.25%),A/CNK平均为1.02,A/NK平均为1.47。两类岩体球粒陨石标准化配分曲线和原始地幔标准化蛛网图较为一致,其轻稀土元素富集(La/Yb)_(N)=5.04~16.76),有明显铕负异常(δEu平均0.47)。原始地幔标准化蛛网图显示岩石富集Rb、K和Th,亏损Nb、Ba、Sr、P和Ti,CaO/Na_(2)O比值(0.35~1.41)较高。岩浆锆石^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄为(932.7±2.4)Ma,表明岩体形成于新元古代早期。综合分析认为土窑洞正长花岗岩和二长花岗岩属于S型花岗岩,其岩浆源于陆壳上部含少量泥质成分的碎屑沉积物质,形成于同碰撞挤压背景,为东昆仑造山带响应Rodinia超大陆汇聚作用的物质记录。

单跨与多跨黄土窑洞点稳定系数对比研究

基于M-C强度准则,对点稳定系数计算公式进行推导。利用Geostudio软件分别建立上覆有古土壤与无古土壤的单跨窑洞和多跨窑洞模型,并在拱顶、拱肩、窑腿和地面等关键部位布置测线。通过在Sigma模块中计算各模型大小主应力分布情况,获得各测线点稳定系数变化曲线。对比不同覆土条件和不同形式窑洞的点稳定系数变化曲线,得到如下结论:(1)天然状况下,单跨窑和多跨窑各关键部位点稳定系数均大于1.82,具有较大安全储备;(2)点稳定系数在上覆古土壤层附近显著提高,且上覆古土壤仅对拱顶有局部加固作用;(3)相较单跨窑,多跨窑点稳定系数在主窑窑腿部位相对较低,更易在地震荷载下发生剪切破坏。

黄土窑洞病害调查及分析

黄土窑洞是目前世界上建筑面积最大的地下工程群体,研究黄土窑洞病害问题不仅具有工程背景,也有重要的人文和生态意义。基于大量的现场调查研究,归纳出了黄土窑洞病害类型,并分析了影响黄土窑洞病害的因素。

西北黄土窑洞减渗防塌措施的研究

黄土窑洞在我国北方分布极广,目前仍有四千万人居住在各种形式的黄土窑洞中。长期以来连阴雨是造成窑洞坍塌的主要原因。本文根据近代土壤水能量原理,结合室内外的实验研究,证明在黄土窑洞洞顶土层设置砂层,可以防止和减少土壤水分的下渗。

横向地震对黄土窑洞稳定性的影响

在黄土高原上,数千万人居住在窑洞中,且很多地区处于地震带上,进行黄土窑洞的地震反应分析有助于探讨如何提高其稳定性。基于对河南陕县黄土窑洞的调研和测绘,并提出"抗震稳定性系数",分析了多遇地震、罕遇地震情况下,窑洞的塑性区、最大剪应变随折减因子增大的发展变化情况,探讨了黄土窑洞的稳定性变化趋势。结果表明,不管是多遇地震还是罕遇地震,材料、几何参数均为平均值且折减因子为1的河南陕县的黄土窑洞,均不会出现塑性区,具有较高的抗震稳定性;在增大折减因子时,窑腿最先出现塑性区且塑性应变最大,是决定窑洞稳定性的关键部位。

降雨入渗下渭北地坑黄土窑洞稳定性分析

通过试验得到了土层中有竖向节理裂隙和无竖向节理裂隙2种黄土物理力学参数随含水率变化的规律。利用硐室围岩应力的表达式和莫尔-库伦强度准则给出了黄土窑洞安全系数的定义,分析得到重现期为10年,即有效降雨量为277mm时的降雨入渗深度为286cm,计算得到了窑洞安全系数最小值为1.183。当废弃窑洞覆盖土层中含有竖向节理,雨水可以直接到达窑洞周围土体,使含水率增大,力学参数降低,计算得到窑洞安全系数最大值为0.657。同时依据毕肖普条分法得到了分层边坡的计算公式,稳定安全系数最小值为5.537。结果表明:降雨量为277mm时,无竖向节理裂隙的窑洞稳定,有竖向节理裂隙的窑洞破坏,边坡均处于稳定状态。

小型装配式恒温贮藏库和土窑洞改造库建设及其贮藏的红富士苹果品质分析

应用100 mm厚聚氨酯彩钢夹心保温板组装冷库墙体及库顶,用150 mm厚聚苯乙烯泡沫板进行地面保温处理,并配备氟制冷机组和智能温控电控箱,新建1座6 m×12 m×3.5 m(宽×长×高,下同)小型装配式恒温贮藏库,在原有土窑洞库顶和墙体喷涂80 mm厚聚氨酯,用150 mm厚聚苯乙烯泡沫板进行地面保温处理,改造1座3.8 m×28 m×4 m传统土窑洞式贮藏库,以未改造的传统土窑洞和大型恒温冷库为对照,以红富士苹果为试材,研究了新建(改造)贮藏设施的降温与保温性能及其对苹果的保鲜效果。结果表明,小型装配式恒温贮藏库和土窑洞改造库均能在1 h之内将空库库温降至0℃以下,贮藏温度可均匀、稳定地控制在0℃左右;苹果贮藏120 d,其果实硬度、可溶性固形物和可滴定酸含量显著高于传统土窑洞,而与大型恒温冷库贮藏苹果的效果无显著差异。小型装配式恒温贮藏库和土窑洞改造库可以满足果农贮藏苹果的需要。

砖箍拱券技术在生土窑洞加固中的应用

生土窑洞是黄土高原居民营造技艺与智慧的结晶,是我国宝贵建筑遗产的重要组成部分。然而,窑洞土体的开裂、局部坍塌、潮湿及采光差等问题却制约着其使用与发展,使得生土窑洞正逐渐走向衰落。为提高其结构安全性能,保护与传承此类珍贵建筑文化,探讨砖箍拱券技术在生土窑洞加固中的应用。以实地调研资料为依据,结合修缮工程实例,首先计算拱券的内力;其次,依据内力计算结果进行材料选择与截面设计;最后,介绍砖箍拱券技术的施工工艺、技术要点及优缺点。

黄土窑洞地震反应分析

采用有限元法 ,分别按平面应变问题和空间三维问题 ,对黄土窑洞在各种地震荷载作用下进行了时程反应分析 ,明确了在地震荷载作用下黄土窑洞的薄弱部位和破坏机理 。

黄土窑洞“人文层”厚度及宏微观性质

人类正在使用的黄土窑洞通常较废弃窑洞更加稳定,为揭示这一现象的机理,提出黄土窑洞"人文层"的概念,并借助室内土工试验和SEM系统测试在用窑洞洞壁一定厚度范围内土体宏观物理力学性质及微观特征,以期揭示黄土窑洞"人文层"厚度及基本特征。试验结果表明:探洞揭露范围内洞壁黄土含水率介于3.32%~7.24%;天然密度介于1.33~1.55 g/cm^3;干密度介于1.24~1.48 g/cm^3;100 kPa压力下剪切强度介于78.00~157.61 kPa。分析可得四点结论:(1)黄土窑洞"人文层"客观存在,在其厚度内,土体含水率、天然密度和干密度变幅很小;(2)"人文层"厚度可以通过窑洞洞壁土体表观特征、含水率、天然密度、干密度和剪切强度变化曲线拐点综合确定。试验黄土窑洞"人文层"厚度51~61 cm;(3)"人文层"黄土具有干燥、致密和高强度的宏观特征,有利于窑洞整体稳定;(4)微观上"人文层"黄土土粒多以团块形式存在,接触方式以镶嵌接触为主,空隙面积极小、数量极少且多为点线状。

陕北延安靠崖式黄土窑洞静力性能及加固方法研究

以延安市宝塔区杨家岭毛泽东旧居旁的靠崖式单孔窑洞为研究对象,依据当地黄土的力学特性,按弹塑性理论,使用Midas GTS NX岩土有限元分析软件,对靠崖式单孔黄土窑洞的静力性能进行分析,以揭示窑洞的破坏形式和规律并提出加固窑洞的相应方法和措施.

基于盲数理论的黄土窑洞稳定性定量评价

窑洞黄土物理力学性质的各向异性和试验误差等不确定因素使窑洞稳定性评价成为灰箱问题,故有必要提出一种可以体现随机性和模糊性的窑洞稳定性定量评价方法。以西安市临潼区一孔在役黄土窑洞为研究对象,通过直剪试验测定在役窑洞黄土抗剪强度指标,基于强度折减法和响应面法求解窑洞极限状态方程,根据盲数理论计算窑洞富裕稳定系数的盲数解。同时引入窑洞富裕安全系数及稳定可靠度两个指标对窑洞稳定性进行定量评价。结果表明:(1)在役窑洞富裕稳定系数落在[1.00,1.10]的概率最高,可信度为18%;(2)当窑洞富裕安全系数分别取0.50、0.55、0.60、0.65和0.70时,相应的稳定可靠度分别为100%、100%、99%、98.5%和98%;(3)在役窑洞稳定性定量评价结果与实际情况相符,窑洞处于相对稳定状态。建议在整平洞壁后继续使用,无需进行整体加固。

黄土窑洞构造防水技术的工程试验研究

介绍了利用土壤水动力学中止水势在层状土中的阻水原理，以防止黄土窑洞在50a一遇的降雨过程中，产生渗漏雨导致坍窑成灾的工程试验。讨论了双层或三层结构在3a的实验观测中防水减渗过程方面的有效性和适用性。

双孢菇土窑洞栽培存在的问题与对策

简述了双孢菇土窑洞栽培概况,分析了双孢菇土窑洞栽培的优势和存在的问题,并提出了解决这些问题的具体对策,以期促进双孢菇土窑洞栽培的健康发展。

土窑洞简易气调加低乙烯贮藏对红星苹果品质的影响

乙烯是诱发和促进苹果果实成热和衰老所必需的激素,如何抑制果实中乙烯的生成和排除贮藏环境中的乙烯是目前采后生理及果蔬贮藏保鲜研究的一个重要方面。国外一些关于苹果低乙烯贮藏的报道多限于在0℃气调库条件下进行。本文主要研究在土窑洞变温条件下,红星苹果气调帐内乙烯累积浓度的变化及降低帐内乙烯浓度对红星苹果品质的影响。一。

黄土高原生土窑洞民居改造设计研究——以山西平遥横坡村生土窑洞民居为例

我国中西部黄土高原地区生土窑洞民居近年来逐渐走向衰落,造成这种局面的原因复杂。研究从生土窑洞民居的现状入手,从自然环境、传统习俗、社会伦理、建筑技术等多个角度做了深入剖析,找出窑洞民居没落的根源所在,探讨生土窑洞民居的未来如何保护与发展。黄土高原地区的生土窑洞是别具特色的民居建筑,以山西平遥横坡村生土窑洞民居改造设计为例研究通过多种改造利用方式,既改善农民的生活环境,又为当地的经济发展和文化传承提供参考,并以此为途径探寻生土窑洞民居可持续发展的新生之路。

黄土窑洞的环境与岩土工程问题

我国黄土高原地域辽阔 ,地层完整 ,黄土厚度极大 ,世界罕见。窑洞是黄土高原地区传统的民居形式之一 ,由于具有冬暖夏凉、节约能源、节约土地的独特优点 ,从古到今得以延续和发展。发展窑洞民居对于保护耕地、改善西部地区人民的生活水平有着重要的意义。但黄土高原分布区存在着复杂的环境岩土工程问题 ,如何研究大风沙及沙漠化趋势、水土流失严重、生态环境恶化 ,以及沟谷发育、滑坡、泥石流等。因此 ,重视和研究窑洞区域的环境岩土工程问题是十分必要的。本文总结窑洞分布区的若干环境岩土工程问题 ,并对现代化的窑洞民居建设提出了建议。

黄土窑洞弹塑性有限元分析

本文以甘肃省兰州市榆中县北山地区坡崖式黄土窑洞为研究对象,按弹塑性模型,采用有限元方法,对浅埋式黄土窑洞的洞室及周围土体的受力特性和应力分布规律进行了分析。对黄土窑洞的结构设计提供了具有重要参考价值的数据。