高庄井田煤与含水灰岩交互沉积带压开采探讨

鲁西南地区下组煤开采一直受石炭系和奥陶系灰岩含水层影响。16煤层是该地区高庄井田石炭-二叠纪月门沟群太原组(C_(2)P_(1)t)地层的主要可采煤层,与十_下灰等多个灰岩含水交互沉积。依据现有钻孔抽水资料分析灰岩含水层的富水性、水位等关键参数;根据隔水层的岩性组合、岩石的力学性质、岩层厚度等特征,评价其隔水性能;通过计算16煤开采的突水系数,划定带压开采条件下的16煤安全开采区域,并对具有一定灰岩水威胁的区域进行分析评价。本研究揭示了在煤层与灰岩含水层交互沉积情况下,煤层开拓、开采前对灰岩水分析研究与评价的思路和方法。

海陆交互沉积土次固结试验与蠕变方程研究

海陆交互沉积土广泛分布于沿海地区,其力学性质较其他沉积土有所不同。针对大连海陆交互沉积土原状样,采用一维蠕变试验对黏性土的蠕变特性进行了研究。基于蠕变试验结果,建立了可以考虑沉积土主、次固结效应的蠕变方程。研究结果表明:该地区沉积土具有典型的非线性蠕变特性。随固结压力的增加,土体应变随之增大,稳定时间越长,主次固结分界点也愈加明显。沉积土属中等至高次压缩性土,次固结系数随固结时间的增加而减小,随固结压力的增加而增大。不同深度黏性土次固结系数与压缩指数的比值介于0.033~0.058之间,与Mesri结论相符。模型计算结果与试验结果吻合较好,表明蠕变方程适用于描述大连海陆交互沉积土的蠕变特性。

基于分数形导数的海陆相交互沉积土蠕变特性研究

海陆相交互沉积土是在复杂沉积环境下形成的,其蠕变性质不同于其他沉积土。基于分数形导数理论,利用分数形黏壶替代经典Newton黏壶,建立了一种描述海陆相交互沉积土蠕变特性的分数形蠕变模型;开展宁波海陆相交互沉积土三轴固结排水蠕变试验,分析沉积土的蠕变变形和应力-应变关系,并利用宁波和大连沉积土蠕变试验结果,对比分数形蠕变模型和经典元件模型。计算结果表明:宁波沉积土蠕变变形具有明显的非线性特征;相比经典元件模型,分数形蠕变模型更适用于描述海陆相交互沉积土的蠕变变形,具有精度高、参数少的特点,且该模型可有效表征沉积土加速蠕变变形阶段。研究成果可为分析海陆相交互沉积土的蠕变特性提供理论参考。

南亚抗震不利地段海陆交互复杂互层地基加固性能研究

针对孟加拉国某港口工程海陆交互相复杂互层地基加固中遇到的地层特性复杂、加固效果难以预测以及软黏土和粉细砂互层土场地地震液化的问题,结合场地地质条件、使用功能、工程特点等,对插板预压联合降水强夯在该场地条件下的加固效果展开研究。依托项目试验区块,通过对加固前后土体物理力学指标的对比分析和沉降-时程曲线、孔隙水压力-时程消散曲线等的研究,得到插板预压联合降水强夯加固的过程特性以及对原状土和吹填土的加固效果。研究表明,插板预压联合降水强夯法对于复杂互层土上吹填砂场地具有较好的适应性,加固效果可满足设计承载力和工后沉降控制要求,该法对于减轻砂土层的液化具有一定的作用。研究成果对于南亚地区复杂互层土吹填场地设计具有指导意义。

渤海海峡BHS01孔海陆交互相沉积物粒度特征及沉积环境分析

通过对渤海海峡BHS01孔上部40m沉积物样品进行粒度测试分析,探讨渤海海峡地区的沉积环境变化。结果表明,渤海海峡BHS01孔上部沉积物平均粒径(X珡)介于3.2Φ~7.5Φ,以粉砂质砂、砂质粉砂为主;分选系数(δ)介于1.3~2.5,分选较差—差;偏度(Sk)为-0.4~3.0,以正偏、极正偏为主;峰度(Ku)1.9~12.4,表现为尖锐—正态。通过对沉积物粒级组成、粒度结构以及粒度参数随深度变化等特征进行分析,揭示了渤海海峡地区水动力条件较强,波动频繁的环境变化信息,据此将BHS01孔上部沉积物自下而上划分为7个沉积层段,反映渤海海峡地区中更新世以来经历了从浅海相—河流相—浅海相的沉积变化过程。

基于地质3D技术的多水系交互沉积区水文地质分区

多水系交互沉积区的地质及水文地质特征十分复杂,传统的分区方法往往会存在工作量大、人为因素多的不足。该文以北京通州运河核心区为例,首先利用翔实的地质资料进行了多水系交互沉积区地质及水文地质特征分析,然后利用地质3D技术,建立了研究域40m深度范围内地层分布的3D模型,结合区域水文地质条件,系统地提出了研究域工程水文地质分区。最后,进行了研究域内地下水位动态特征相似性分析,分析结果进一步说明了分区的合理性。

长江口海陆交互相沉积土复合地基孔压响应特性

针对长江口北岸典型海陆交互相沉积土PHC管桩复合地基的孔压响应特性,在崇启大桥北接线工程选择现场试验段,对路堤填筑过程桩间土不同深度的孔压变化规律开展了现场试验研究,并对该地区的气象和水文地质条件进行了同步调查。结果表明,长江口海陆交互相沉积土地区地下水位受当地降雨和季节性波动影响剧烈,同一年内变化幅度可达1.6 m,在分析地基土超孔压时必须加以考虑。浅层土体渗透性较好,超孔压反应灵敏,受填筑过程影响呈锯齿状波动。深层软土渗透性差,超孔压随路堤填筑有累积上升的趋势。管桩复合地基加固区超孔压较小且消散快,下卧层超孔压较高且消散缓慢。因此,长江口海陆交互相沉积土地区复合地基下卧层软土固结特性需重点关注。

长江口海陆交互相沉积土成因及其空间特征

为阐明长江口北岸海陆交互相沉积软土土性复杂、非均质特点,对其成因进行了分析,并基于孔压静力触探测试成果对软土层空间变异性进行了定量评价。结果表明:长江口历史上多次规模不同的海进海退及北岸砂坝并陆事件,长江口岸线往复移动,形成了长江口北岸全新世沉积物黏性土或薄层黏土与粉、细砂互层、多韵律沉积特征;细观上海陆交互相沉积土层黏土与粉砂相互夹杂,极不均质;与冲湖相、海相和泻湖相沉积土层剖面对比显示,海陆交互相沉积软土在宏观上沿深度方向存在典型的不连续性;软土层竖向相关距离由高到低依次为海相、泻湖相、冲湖相和海陆交互相沉积软土,证明海陆交互相沉积软土层的竖向相关距离最小、空间变异性最大。

末次冰期晚期半干旱环境下黄河阶地上的河流与风沙沉积交互过程

风沙与河流地貌过程的交互作用是半干旱环境典型的地表过程。位于半干旱区的黄河兰州至银川段,现代风沙与河流沉积过程相互影响剧烈,而该区域地质历史时期风沙与河流交互过程的沉积记录还鲜有报道。文章对该区域黄河二级河流阶地堆积序列(河道砾石-具水平层理砂层-沙丘砂-条带状粉砂)进行了详细的沉积学分析。结果表明,流水作用形成的水平砂层之上覆盖的厚2~3.8 m的沙丘,由成分均匀的极细砂和粗粉砂组成;发育块状结构,而未见流水沉积结构;为典型风成沙丘。其上覆盖的粉砂层,粒度组成与该地区砂质黄土有相似性,以粗粉砂颗粒为主;但其还含有少量的粘土和极细砂组分,分选差,且发育薄层条带状纹层(层厚约5~10 cm);为河漫滩环境下主要为风尘输入的颗粒在静水条件下沉降形成的河漫滩相沉积。风成沙丘的众数粒度值略小于下伏水平状河流砂众数粒度,而粗颗粒组分和细颗粒组分含量都略小于下伏河流砂,表明风成沙丘可能是由风力分选、搬运下伏河流砂,就地堆积形成。风成沙丘与下伏河流砂的主量元素组成基本一致,而与该区域物质来源于较大范围的风成砂黄土主量元素的组成相差较远,也表明该阶地堆积序列中发育的风成沙丘物质来源于局地下伏的河流砂层。光释光年代测试的结果表明,风成沙丘堆积于距今约21~16 ka期间,而上覆河漫滩堆积于距今约14~13 ka期间。末次盛冰期,干旱气候和强劲的冬季风导致早期河漫滩上发育风成沙丘,而随后的冰消期夏季风的加强和相对暖湿的气候,使得末次盛冰期形成的沙丘被河漫滩沉积覆盖。该区域黄河二级阶地由辫状河砾石(夹砂透镜体)-河漫滩砂-风成沙丘-河漫滩粉砂构成的沉积序列是该区域末次盛冰期以来风沙与河流交互作用形成的良好记录,反应了半干旱地区地表过程(风沙和河流交互)对气候环境变化的响应。

海陆交互相沉积软土固结效应

海陆交互相沉积软土是珠江三角洲内广泛分布的不良地基土,土类主要为含粉细砂的淤泥和淤泥质黏土,基本力学特性较一般海相软土有所不同。基于广州南沙万顷沙组(Q4W)灰黑色淤泥质土的一系列室内试验成果,系统分析和研究了土体固结作用对基本力学特性的影响,包括渗透特性、剪切强度特性、次固结特性、直接剪切蠕变特性、三轴压缩蠕变特性、回弹特性等,提出了考虑固结效应的量化分析方法。为适应工程需要,这些分析方法所涉及的参数大多可通过简单/常规的试验方法确定。

影响海陆交互相沉积物亮度的几个因素

对中国北方莱州湾南岸钻孔上部54m海陆交互相沉积物的亮度进行研究,探讨其作为海陆交互相沉积物的环境指标的可行性,同时通过对比不同样品处理方式所得的亮度值探讨影响亮度的几个因素。测量分2次进行,分别使用Minolta CM-2002分光光度计针对柱状原样及Minolta CR400/410色差计针对风干研磨后的散样进行。研究结果表明,海陆交互相沉积物的亮度,尤其是经过风干处理后样品的亮度值,与碳酸钙含量及粒度两个古气候代用指标均具有显著相关关系,可以将其作为碳酸钙含量的替代指标应用于海陆交互相沉积物的环境演化研究。而亮度值与碳酸钙含量不一致性,可归因于沉积物中非碳酸钙组分的性质及含量。粒度与亮度的相关性显示,钻孔砂质沉积中含有的大量深色的有机质使得钻孔中粒度0～31μm的部分比例越高,亮度会越大,而粒度>31μm的部分比例越高,亮度会越小。2次亮度值的对比表明,水分、氧化作用及研磨是沉积物2次测量所得亮度值存在差异的主要原因。

海陆交互相沉积岩页岩气生储特征——以鲁西南含煤区为例

鲁西南含煤区是山东重要的煤炭生产和储存区,也是山东省古生代海陆交互相沉积岩发育和保存较好的地区之一,本次以石炭二叠纪海陆交互相沉积泥页岩为研究目标,对泥页岩沉积环境和发育特征、有机地化特征、岩石物性特征、含气性特征等方面进行分析研究,发现山西组和太原组是鲁西含煤区海陆交互相沉积岩最为发育层位,暗色泥页岩厚度100~200 m,有机碳含量为0.7%~3.5%,生烃潜量为0.5~6.0 mg/g,以Ⅲ型干酪根为主,镜质体反射率为0.7%~2.0%,脆性矿物主要在30%~60%之间,微裂隙发育,属特低—低页岩气层孔隙度和特低页岩气层空气渗透率,泥页岩解析气量0.15~0.30 m^(3)/t,最大吸附气量为2.33~2.88 m^(3)/t。认为鲁西南含煤区泥页岩具备页岩气形成的物质基础、演化程度、储集空间及压裂脆性条件。

珠江三角洲海陆交互相沉积软土特性浅析

珠江三角洲第四系沉积物中,软土占有非常重要的比例,其中大部分软土的沉积成因为海陆交互相沉积,这些软土主要为淤泥及淤泥质土,与其它沉积环境沉积的软土相比,具有高含水量、大孔隙比、高压缩性及高灵敏度等共同特性,也存在有一定的区别,同时,海陆交互相沉积的软土,由于沉积时期、沉积区域及组成成份的差异,不同埋藏深度、不同区域产出的软土层,其物理力学性质也存在着特性差异,这种差异之间不相关联,所以,在软土地基上,进行工程建设时,均需对软土层工程力学性质进行充分研究。

长江三角洲晚第四纪陆-海交互地层的光释光年代学

长江三角洲地层的年代学研究对探讨晚第四纪以来我国东部沿海地区陆海交互作用历史以及海岸地貌的形成与演化具有重要价值。本研究选择长江三角洲YZ07和EGQD14两支钻孔开展系统光释光(optically stimulated luminescence,OSL)测年研究,总结前期已发表的50个年代数据并收集整理该区域相关钻孔的年代地层资料,探讨在可靠的年代框架约束下晚第四纪长江三角洲沉积地层演变特征,取得了以下几点认识:(1)在长江三角洲地区,常规OSL测年以较细石英颗粒OSL测年效果较为理想;对粗颗粒石英,若存在长石包裹体对石英OSL信号的影响,建议用脉冲释光测年(POSL)技术加以解决。(2)以YZ07孔为例,14C测年和OSL测年结果对比表明在三角洲海岸地区,14C测年方法建立的年代地层框架需要谨慎对待,建议在此区域开展年代地层学研究时可以尝试将两种测年方法结合使用,以确保年代地层框架的准确和可靠。(3)针对争议较大的氧同位素3阶段(MIS3)沉积环境问题,EGQD14孔给出了新的年代学证据,认为MIS3阶段(约30—50 ka)长江三角洲可能是陆地河流相沉积环境为主导,这也得到了区域相邻的几支钻孔沉积记录的佐证。(4)两支钻孔从年代学角度证实了前人关于末次盛冰期(Last Glacial Maximum,LGM)以来长江三角洲发育下切河谷的沉积学判识和地层学论断。此外,多钻孔的年代地层学特征也验证了全新世时段海平面变化控制下的长江三角洲及海岸演变的时空动态。

青海西部可可西里湖地区晚三叠世诺利期地层的厘定及其意义

三叠纪巴颜喀拉山群是可可西里湖地区最为发育的海相沉积地层,主要分布于可可西里-巴颜喀拉沉积盆地内。通过1∶25万可可西里湖幅区域地质调查,在饮马湖、马兰山一带发现了三叠纪地层最高层位,取得了丰富的沉积岩相资料。采集到大量古生物化石,其时代定为晚三叠世诺利期。种种迹象显示,巴颜喀拉山群顶部这套陆棚-海陆交互相的进积型沉积应为该盆地闭合期的产物。

海陆交互相沉积土中PHC管桩锤击沉桩施工效应现场试验研究

为了解海陆交互相沉积土中预应力高强混凝土(PHC)管桩锤击沉桩产生的施工效应,在长江口北岸选择典型场地开展了一系列现场试验研究。结果表明,超静孔压大小、上升与消散速度受土层性质决定,沉桩引起的超静孔压沿深度增大程度软土层高于粉土、砂土层。沉桩结束30d后,25～40m长PHC管桩单桩极限承载力可提高约33.5%。施工结束后相同龄期时,桩体越长单桩极限承载力提高的百分比相对越小。锤击法施工时每米锤击数与按孔压静力触探(CPTU)测试所得管桩总贯入阻力间有很好的线性相关性。

崇启大桥接线工程下部软土孔隙结构分析

利用压汞法对崇启大桥接线工程下部海陆交互相沉积软土不同深度原状样及某一深度流变样进行了孔隙结构分析.结果表明:接线工程沿线下部软土以颗粒间微孔隙为主,孔径范围在0.02～5μm之间,其中21,26和30 m深处原状土微孔进汞孔径的峰值分别为0.865,0.351和1.3μm;其次是少量的团粒内和团粒间大孔隙,孔径在5～200μm之间,呈多级分布特征.软土孔隙结构特征与其埋深有关,30 m深处原状样中仅含极少量的团粒内和团粒间大孔隙.经历固结压缩和蠕变变形后,软土的孔隙结构进行了重新分布,原状土中大孔隙含量明显减少.软土流变样微孔部分所对应的进汞孔径峰值减小,流变样内包含少量的颗粒内孔隙.

Alternating deposition films of a polymer and dendrimers bearing diphenylanthracene

Two generations of carboxyl-terminated poly (aryl ether) dendrimers bearing 9,10-diphenylanthracene cores are designed and synthesized. Alternating deposition of two dendrimers and poly(4-vinylpyridine) is studied with UV-Vis spectroscopy, FT-IR spectroscopy and atomic force microscopy. Experimental results indicate that this method to introduce chromophore into multilayer film can effectively prevent desorption of dye molecule. Moreover, it is found that dendrimer can inhibit the aggregation of fluorophore in film using fluorescence spectroscopy. Increase of dendrimer’s generation can enhance fluorescence intensity of each fluorophore. This provides a new approach to design lumi- nescent thin film.

菲律宾达沃地区胶结土的岩土力学分析

菲律宾达沃地区广泛分布一层胶结土,处于一种由土向岩转化的过渡状态,既有土的特征,也有岩的特征。从地形地貌、区域河流、地质构造及地震效应对沉积环境的影响着手,结合对胶结土的各项土力学与岩石力学测试指标,分析得出达沃地区胶结土为海陆交互相沉积成因,并与我国洞庭湖盆地、三溏湖盆地发育的胶结土进行对比,得出胶结状态可进一步分级的结论,并对胶结土的工程应用进行了探讨。