电阻率指标在膨胀土结构研究中的应用探讨

针对黏性土及非饱和土结构定量分析的困难 ,介绍了能反映土在变形过程中的内部结构特征变化的三个电阻率结构特性指标 :平均结构因子 F 、平均形状因子 f、各向异性系数A。通过电阻率测试技术 ,获取膨胀土样在膨胀过程中电阻率结构特性指标的变化规律 ,建立描述膨胀土、膨胀改良土在膨胀过程中结构变化的电阻率评价方法。同时探索了应用电阻率结构特性指标预测膨胀量的可行性。

电阻率测试技术在水泥土深层搅拌法工程中的应用研究

通过水泥土电阻率试验研究分析,可知水泥土电阻率与无侧限抗压强度、水泥掺入比、龄期成正相关,即随着无侧限抗压强度、水泥掺入比、龄期的增大而增大;水泥土电阻率与含水量负相关,即随着含水量增大而降低;影响水泥土电阻率的主要因素依次为含盐量、水泥掺入比、天然含水量、粉煤灰含量、石灰含量。进行了水泥土电阻率和喷粉搅拌桩桩身抗压强度、芯样力学性状和标贯击数的对比研究以及野外电测井、电测深剖面勘探,探索了电阻率测试技术在水泥土深层搅拌法工程中的应用。

基于扰动状态概念的结构性软黏土本构模型

在扰动状态概念基础上,建立了一个考虑土结构性影响的软黏土应力应变本构模型。模型尝试运用电阻率不规则因子来表征和测定土样的扰动变量,从而克服了传统扰动变量获取方法的不足,使之简便、快捷、经济、实用。另外,模型中,增加了土体体应变对土体扰动影响,且以试验和理论为依据建立扰动函数,从而使得模型更加符合土体实际工程力学特性。模型形式相对简单,参数易于确定。三轴排水剪切试验的验证结果表明,所构建的模型能较为合理地模拟结构性软黏土受荷扰动下的变形过程。

考虑各向异性的软黏土扰动状态本构模型

以大量试验结果为依据,运用物理意义明确、获取简便快捷、经济实用的土电阻率结构指标进行软黏土扰动变量的表征和测定。以三轴试验与电阻率测试结果为基础,进行了扰动函数的构建。在软黏土扰动状态描述中,引入旋转硬化因子,用以考虑应力诱发各向异性,进而构建了考虑各向异性的软黏土扰动状态概念本构模型。模型从一定程度上克服了传统扰动变量获取方法的弊端,克服了传统借用数学演绎手段建立扰动函数的不足,提高了模型应用的适用性。在模型构建中,融入初始应力各向异性的影响,从而使模型能更好地反映软土实际工程情况。三轴排水剪切试验验证结果表明,该模型可较好反映软黏土受荷下的结构变化情况和受力特性。

电阻率特性参数法应用于高速公路路基土结构性研究综述

针对路基土结构定量分析的困难,介绍一种新型结构量化方法———电阻率结构特性参数法。该方法成本低、效果好、方便快捷、可连续操作,且能揭示路基土在变形过程、强度流动过程中其内部结构特征变化情况。同时全面阐述电阻率结构特性参数的物理含义、测定方法及其应用于路基土结构性研究的理论依据、相关原理、研究现状、工程应用情况、现存问题、应用前景等。

电阻率模型理论应用于海相软土蠕变研究

通过试验测试,建立连云港海相软土电阻率结构模型,并尝试应用此模型来定量分析软土蠕变过程中的微结构变化规律,运用所测得的软土电阻率参数预估软土蠕变量。通过电阻率测试结果,研究并推导出海相软土受荷时的蠕变与其微结构之间的内在相关式,并运用电阻率结构综合因子M较好预估蠕变量。将电阻率结构模型理论引入到软土的微结构量化研究,将从根本上克服传统的土结构性研究方法的弊端,大大提高土结构指标测试的可操作性和一致性,为定量描述受荷时软土蠕变过程中的微结构变化规律、预估软土蠕变提供一种新途径、新方法。

水泥土和二灰土的电阻率特性研究(英文)

通过室内试验和现场测试 ,研究得到水泥土和二灰土电阻率的特性 .研究分析表明 ,水泥土和二灰土电阻率与含水量、饱和度、抗压强度密切相关 .含水量高、饱和度大、抗压强度小 ,电阻率就小 .同时 ,水泥土和二灰土电阻率还与添加剂相关 .

浅议孔隙水压力量测在地基处理中的作用

着重论述了孔隙水压力量测在强夯中的重要作用,并浅述了孔隙水压力量测对软基加固中施工速率的控制作用。

水泥土芯样的微观结构特征研究

在大量试验基础上,引入电阻率不规则因子概念,探讨了无侧限抗压强度过程中水泥土芯样应变随其电阻率不规则因子变化而发生变化的内在关联,揭示了水泥土受荷应变下的内在结构机理。同时,在电阻率不规则因子基础上,提出了水泥土加强因子概念,得到了水泥土初始加强因子与其相应的无侧限抗压强度、标贯击数、破坏应变之间的紧密相关关系,从而,探讨了用初始加强因子预估水泥土样宏观力学变形指标的可能性。

杉木与主要阔叶造林树种叶凋落物的混合分解

杉木 (Cunninghamia lanceolata)与主要阔叶造林树种叶凋落物混合分解实验是用网袋法进行的。目的是检验“杉木叶凋落物与阔叶树叶凋落物混合分解时 ,杉木叶凋落物的分解速率和养分释放都可得到加强”这样一个假设。结果发现 ,杉木与火力楠 (Michelia macclurei var. sublanea)、桤木 (Alnus cremastogyne)叶凋落物混合分解时分解速率有较强的促进作用 ,而与红栲 (Castanopsishystrix)、樟树 (Cinnamomum camphora)、刺楸 (K alopanax pictus)、木荷 (Schima superba)叶凋落物分解时不存在相互作用。至于养分的释放 ,除与木荷叶凋落物混合分解时没有发现相互作用外 ,而与其它阔叶树种叶凋落物混合分解时或强或弱表现出促进作用 ,而且促进作用的强弱与阔叶树叶凋落物初始 N含量有一定的正相关关系。如果仅从阔叶树叶凋落物与杉木叶凋落物混合分解的作用形式和强弱来考虑选择杉木的伴生树种时 ,首选树种是桤木 ,其次是刺楸 ,再其次是火力楠、红栲 ,最后才是樟树和木荷。当然只依据此单一条件来选择混交树种还不科学。

外加氮源对杉木叶凋落物分解及土壤养分淋失的影响

采用原位 (In situ)模拟实验方法研究了外加 N源对杉木叶凋落物分解及土壤养分淋失的影响 ,结果表明 :施加 NH4+ - N时 ,杉木叶凋落物的失重率与对照 (未加任何 N的处理 )相比 ,没有差异 ;而施加 NO3- - N时 ,使杉木叶凋落物分解速率显著提高 (p=0 .0 5 ) ,达 10 %以上。与施加 NH4+ - N相比 ,施加 NO3- - N明显促进了杉木叶凋落物的分解 (p=0 .0 5 )。施加 NH4+ - N和 NO3- - N会产生负作用 ,使土壤养分淋失。在土壤表面覆盖杉木叶凋落物的同时施加 NO3- - N的处理比只覆盖杉木叶凋落物的处理 ,NH4+ - N和 Ca2 + 的淋失有所增加 ,但并不明显 (p=0 .0 5 )。施加 NH4+ - N使NO3- - N的淋失明显增多 ,因为提供更多的硝化 N源 ;除 Na+以外 ,施加 NH4+ - N使其它盐基阳离子淋失明显增多。土壤表面覆盖杉木叶凋落物但只用蒸馏水淋洗比直接淋洗裸露土表使所有养分元素的淋失都有所增多 ,但并没有显著差异 (p=0 .0 5 )。Ca2 + 的淋失在各种处理下是所有养分元素中最多的。

不同连栽代数杉木人工林细根生长、分布与营养物质分泌特征

用土钻法研究了不同连栽代数杉木细根生长与分布 ,结果表明 ,杉木连栽 1代后 ,细根生物量明显减少 ,第 1代杉木活细根生物量的范围为 646.4～ 799.7g· m- 2 ,而第 2代则为 2 84 .4～ 536.9g· m- 2 .在一定距离范围内 ,离树体的距离越远 ,细根分布越少 .杉木连栽后 ,主要减少了表层土壤 ( 0～ 1 0 cm)细根的生长 .根系分泌物的分析表明 ,杉木连栽 1代后 ,根系阳离子 NH4 +、Na+、K+、Ca2 +、Mg2 +的分泌量没有变化 ,而阴离子 NO3-、Cl-、SO4 2 -、HPO4 2 -的量都减少 ,但只有 Cl- 和 HPO4 2 - 差异显著 ( P<0 .0 5) .第 2代杉木根系分泌物中的 HPO4 2 - 量仅为第 1代的 1 /65.根 -土界面磷交换过程的阐明有利于说明第 2代杉木根系 HPO4 2 - 分泌量减少的原因 .杉木连栽后 ,表层土壤细根生长的减少和根系分泌行为的改变可能是生产力下降的重要原因 .

土地利用方式对土壤有机质的影响

通过对地带性常绿阔叶林、杉木人工林、农田、竹林等不同土地利用方式下土壤有机质总量、活性有机质及其组分的研究,发现土地利用方式对土壤有机质和活性有机质各组分的影响差异显著,其中阔叶林含量最高,杉木人工林低于阔叶林,竹林和农田最低。这些差别主要是由于凋落物的数量。

杉木与固氮和非固氮树种混交对林地土壤质量和土壤水化学的影响

第 1代人工杉木林皆伐后 ,3种不同的经营模式 ,即连载杉木纯林、杉木与固 N阔叶树混交林和杉木与非固 N阔叶树混交林 ,对林地土壤质量和土壤水化学的影响进行了比较。结果表明 ,在杉树与阔叶树混交经营模式下 ,土壤养分含量增加 ,物理性状改善 ,土壤生物活性提高 ,微生物商 (Cmic:Corg)上升 ,代谢商 (q CO2 )稍有下降 ,但杉木与固 N树种的混交对土壤质量的改善效果比杉木与非固 N树种混交好 ;相反 ,杉木连载只能导致林地土壤质量的逐渐恶化 ;土壤溶液中 ,主要来自于大气中的一些离子浓度 ,如 SO2 - 4,Cl- ,Na+和 Mg2 + ,在杉木纯林中显著高于混交林 ,而主要受系统内影响较大的一些离子 ,如 K+和NH+ 4,NO- 3,在经营模式间变异较小 ;H+ 和 Al3+ 浓度也是杉木纯林比混交林高。另外 ,研究结果还表明 ,总有机 C、CEC和微生物 C与其它土壤理化性质与生物学性质之间存在着较好的相关性 ,所以可以将总有机 C、CEC和微生物

毛竹、杉木人工林生态系统碳平衡估算

采用CID-301PS光合测定仪,对湖南会同林区毛竹和杉木人工林土壤CO2排放动态进行观测,并结合现存生物量调查,对其生态系统碳平衡特征进行估算。结果表明:毛竹和杉木林生态系统碳贮量分别为144.3和152.52t.hm-2,并且其碳贮量空间分布格局基本一致,土壤层是主要部分,其次为乔木层,凋落物层和林下植被层所占比例最小。毛竹林土壤层有机碳贮量占76.89%,乔木层占22.16%,凋落物和林下植被层分别占0.51%和0.41%;杉木林土壤层碳贮量占62.03%,乔木层占34.99%,凋落物和林下植被层分别占2.28%和0.70%。毛竹林和杉木林生态系统年固定CO2总量分别为38.87和26.95t.hm-2a-1,但其每年以土壤异养呼吸和凋落物呼吸的形式排放CO2的量分别为24.35和15.75t.hm-2a-1,毛竹林和杉木林生态系统年净固定CO2的量分别为14.52和11.21t.hm-2a-1,折合成净碳量分别为3.96和3.07t.hm-2a-1。

杉木人工林土壤活性有机质变化特征

在中国科学院会同森林生态实验站对第一代、第二代杉木林和地带性阔叶林土壤活性有机质主要组分进行了研究.结果表明,土壤活性有机质各组分含量均为杉木林低于阔叶林,而第二代杉木林又低于第一代杉木.第一代杉木林活性有机质总量、微生物生物量碳、水溶性有机碳和碳水化合物含量分别为18.79g·kg-1、421.7mg·kg-1、252.2mg·kg-1和136.3mg·kg-1,上述活性有机质组分在第二代杉木林中的含量分别是第一代杉木林的73.6%、87.9%、66.3%和53.2%,地带性阔叶林则分别为22.31g·kg-1、800.5mg·kg-1、361.1mg·kg-1和220.1mg·kg-1.相关性分析结果表明,土壤活性有机质各组分之间具有不同程度的相关性,其中土壤微生物生物量碳与其它活性有机质组分的相关性相对较高.

凋落物的树种多样性与杉木人工林土壤生态功能

通过模拟试验和野外调查对凋落物的树种多样性与杉木人工林土壤生态功能之间关系进行了研究。林分取样调查的结果表明 ,有两个树种凋落物覆盖的几个杉阔混交林土壤脲酶和蔗糖酶活性均明显高于只有杉木凋落物覆盖的杉木纯林土壤 ,酸性磷酸酶活性也呈现相同的变化趋势 ,这 3种土壤酶活性均以具有凋落物种类最多的次生常绿阔叶林土壤最高。除了土壤酶活性升高之外 ,杉阔混交林的土壤有机质和全氮含量也明显高于仅有一种杉木凋落物覆盖的杉木纯林土壤。采用杉木叶凋落物与不同阔叶树种凋落物处理土壤的模拟试验结果表明 ,在凋落物投放量和 (1 5NH4 ) 2 SO4 施用量相同的控制条件下 ,随着投放的凋落物树种组成的增加 ,土壤中 1 5N的残留量也随之增加 ,而其损失量却随之减少 ;土壤中杉木幼树对于 1 5N的吸收量以及杉木幼树的单株鲜重也随着处理凋落物组成树种的增加而增加 ,具有不同树种数量的凋落物处理之间差异显著 (p<0 .0 5 )。可见随着凋落物树种多样性的增加 ,不仅土壤有机质和全氮含量这两个基本的质量指标得到明显改善 ,而且土壤酶活性。

湖南会同林区毛竹林地的土壤呼吸

采用CID-301PS光合分析仪(配带土壤呼吸室),对湖南会同林区毛竹林地土壤呼吸进行测定,结果表明,毛竹林地土壤总呼吸速率、异养呼吸速率、自养呼吸速率及凋落物呼吸速率的年平均值分别为2.13、1.44、0.69μmolCO.2m-2.s-1和0.31μmolCO.2m-.2s-1,并呈现明显的季节变化规律和日变化规律,季节变化曲线呈单峰型,表现为1～7月份随着气温、地温的升高呈上升的趋势,在8月达年呼吸速率的最大值,分别达4.95、3.01、1.94μmolCO.2m-.2s-1和0.80μmolCO.2m-.2s-1,此后随温度的降低而呈逐渐递减的趋势,直到翌年的1月份或2月份,分别为0.76、0.70、0.06μmolCO.2m-.2s-1和0.05μmolCO.2m-.2s-1。日变化曲线图表现为单峰形态,一般也是随着温度的升高而加大,随着温度的降低而减小。6:00～14:00,随着土壤温度的升高而增加,一般在16:00～18:00出现最高峰,此后,一直递减,直到次日4:00～8:00。由此计算出毛竹林地土壤年释放CO2量为33.94.thm-.2a-1,其中,林地异养呼吸、自养呼吸和凋落物呼吸分别占总呼吸的59.5%、28.3%和12.2%。

不同温度条件下杉木、桤木和火力楠细根分解对土壤活性有机碳的影响

通过室内培养试验,研究了不同温度(9℃、14℃、24℃和28℃)条件下桤木、杉木和火力楠细根分解对土壤活性有机碳的影响.结果表明,不同树种细根的分解率不同,树种间差异显著,大小依次为火力楠>桤木>杉木.细根分解率随着培养温度的增加而增大,随着培养时间的延长而降低.添加细根的种类、培养温度和培养时间均对实验系统中土壤微生物碳和水溶性有机碳的含量产生影响.3个树种细根分解使土壤微生物碳和水溶性有机碳含量显著高于对照,大小依次为火力楠>桤木>杉木>对照;培养中期以及中等培养温度条件下细根分解对应着较高的土壤微生物碳和水溶性有机碳含量.细根分解对土壤易氧化碳含量无显著影响.

软粘土扰动状态流变模型研究现状与发展

从软土工程实际出发,指出在软土应力应变本构模型的构建中,应考虑扰动状态概念以及流变特性等影响因素的必要性。进而,对软粘土扰动状态概念本构模型研究、流变本构模型研究等成果应用现状及其存在问题进行阐述。最后,对真实描述软土工程应力应变性状的本构模型构建的发展趋势提出了见解。