岩石掘进机(TBM)穿越板岩和碳酸盐岩接触带引发的环境工程地质问题分析

在穿越隔水板岩和透水碳酸盐岩间接触带时,隧道施工将遇到一系列工程地质问题,这对地质条件适应性较传统钻爆法差的TBM掘进来说尤为突出。结合TBM施工的云南上公山隧道工程,通过对该接触带工程地质条件评价和问题分析,讨论了该洞段的泥石流、库水位下降、泉水断流等一系列环境工程地质问题的发生机理。     

上海室内外降尘磁学空间变化特征

采用磁学方法分析上海市室内外降尘样品的磁学参数在不同功能区和不同行政区的变化特征,探讨影响室内外降尘磁学性质的影响因素。研究结果表明:上海市大气降尘污染有自然和人为2种影响因素;室内外降尘样品的磁性特征均受磁铁矿控制,主要以假单畴和多畴颗粒为主;低频磁化率在功能区上呈现出工业区(553.464×10~(-8)m~3/kg)交通区(484.302×10~(-8) m~3/kg)商业区(443.216×10~(-8) m~3/kg)居住区(320.849×10~(-8) m~3/kg)清洁区(269×10~(-8) m~3/kg)的空间变化趋势在行政区上整体呈现出宝山区(558.104×10~(-8) m~3/kg)、杨浦区(464.263×10~(-8) m~3/kg)的磁化率偏高,崇明区(218.673×10~(-8) m~3/kg)、奉贤区(218.868×10~(-8) m~3/kg)、松江区(218.689×10~(-8) m~3/kg)磁化率较低。室内外降尘的低频磁化率(χ_(if))、饱和等温剩磁(SIRM)和非磁滞剩磁磁化率(χ_(ARM))的相关系数分别为0.777、0.504、0.547,有较好的正相关关系表明室内外降尘来源很可能存在一定的趋同性。对比分析不同磁学参数,可以更好地反映降尘污染状况。研究发现χ_(lf)、SIRM和χ_(ARM)可以作为上海市大气降尘磁性特征的有效参考指标。在不同行政区大气降尘磁化率和PM_(10)浓度表现出相似的空间变化趋势。降尘样品的磁学参数测量速度快,方便用于监测城市空气污染的状况,在一定程度上可以对空气污染指数有一定的指代作用。     

夏季红碱淖水化学特征及影响因素分析

以陕北红碱淖为研究对象,2020年6月对其湖泊水体选取9个采样点采样,分析阴阳离子的空间分布,并利用Piper三线图及离子比例关系分析离子来源及影响因素,探讨红碱淖水化学特征及其影响因素。结果表明：红碱淖水体阳离子测定值为Na+＞Mg2+ ＞Ca2+ ＞K+,阴离子测定值为HCO-3＞Cl-＞SO42-,水化学类型现状为HCO3·Cl-Na型,水化学特征主要受碳酸盐岩和蒸发盐岩共同作用。红碱淖主要受岩石风化溶解作用控制,人类活动对水化学特征也有一定的影响。     

垃圾填埋场污染土的电性与磁性响应研究

以武汉市二妃山垃圾填埋场为研究对象,运用污染土的电性、磁学以及地球化学等分析手段,借助多元统计方法,研究土壤剖面电性、磁学参数与元素含量之间的关系,探讨土壤电阻率法和环境磁学方法在城镇垃圾填埋场污染土快速监测中应用的可行性.研究表明,电磁法测深技术可获得污染土壤地层的垂向电阻率分布情况,污染后的地层电阻率呈现阶梯变化,具有明显分层现象.说明了电阻率法在污染区域划分具有一定的可能性.根据电阻率垂向特征,对剖面进行了环境磁学和重金属分析的样品采集和测定分析,发现土壤的磁学参数与电阻率、重金属含量具有良好的一致性.污染后土壤具有电阻率减小,磁化率增大,重金属含量升高等特点,证明了电阻率和磁化率都能较好反映出土壤的污染程度.污染土典型样品的热磁曲线表明,污染后的土壤比未受污染的土壤含有更多的铁磁性矿物.由此表明利用土壤电性和磁性对污染程度的指示作用都具有良好的响应,可替代繁琐的重金属检测.     

岩石边坡稳定性的可靠性理论评价研究

本文撇开了传统的整体刚性极限平衡法和条分法等安全每当法评价边坡的稳定性，采用可靠性理论对边坡稳定性进行评价，实践证明它是一种更符合工程实际的新方法。     

人类掀起火星探索热潮

火星是距地球最近的行星,肉眼看上去是一颗引人注目的火红色的亮星,按离太阳由近及远的顺序为第四颗行星。     

西北典型工矿型城市街道尘埃重金属污染的环境磁学响应

以甘肃省白银市为研究区域,系统采集43个城区街道尘埃样品,并对其进行环境磁学和重金属元素特征分析.结果表明,白银市街道尘埃磁性特征以低矫顽力的磁铁矿和磁赤铁矿为主导,磁晶体粒径为较粗的假单畴(PSD)和多畴(MD)颗粒;样品低频磁化率(χlf)变化范围为(43.75~1 340.08)×10-8m3·kg-1,平均值为245.98×10-8m3·kg-1,与国内综合型大城市相比,白银市街道尘埃磁性矿物含量相对较低,但呈现明显的空间分布差异,表现为工业区高于带状交通区,带状交通区高于商业区,新城区磁性矿物含量较低;白银市各功能区污染源相对单一,工业污染对强磁性矿物的贡献占主导,污染程度空间分异显著.白银市街道尘埃样品中Cu、Pb、Zn整体含量较高,污染负荷指数(PLI)与低频磁化率(χlf)、非磁滞剩磁化率(χARM)、饱和等温剩磁(SIRM)、"软"剩磁(SOFT)相关性较高,且空间变化特征较为一致,表明反映磁性矿物含量的参数可以有效监测城市重金属污染,进而圈定重金属综合污染区域和范围,为进一步的城市污染治理工作提供快速有效的证据支持.     

复杂应力条件下地基岩石细观破坏研究

为了研究复杂应力条件下的深基坑岩石细观破坏问题,本构方程采用由应变空间导出的弹塑性损伤细观力学模型,借助有限元计算方法,实现了岩石三维破裂过程的数值模拟。采用细观破坏单元网格消去法,实现了有限元模拟裂纹扩展过程;利用位移加载来实现岩石逐渐破裂过程;数值模拟灰岩单轴拉伸及压缩破坏试验、双轴拉伸破坏试验和三轴受压破坏试验,得到其非线性应力—应变曲线和不同载荷阶段弹塑性损伤破裂演化系列图像;分析细观非均匀性对岩石宏观破裂力学行为的影响。研究表明,在复杂应力条件下,随着围压增大,峰值抗压强度明显提高,塑性变形明显增大。本文研究对深基坑施工过程中预防工程事故的发生具有借鉴意义。     

岩石变形破裂过程中电荷感应信号的检测

设计了采用非接触方式、高放大倍数、高效率的电荷传感器,并给出了电荷传感器的设计原理和技术指标。利用研制的电荷传感器对岩石变形破裂过程中产生的电荷感应信号进行了检测试验。结果表明,岩石在变形破裂过程中会产生电荷感应信号,并能够被研制的电荷传感器检测到;电荷感应信号是瞬时脉冲的;随着加载应力水平的增加,电荷感应信号强度增强,在峰值应力前,电荷感应信号强度达到最大值;在破裂面接收到的电荷感应信号较强,主破裂面接收到的信号最强,因而电荷的产生和岩石的破裂有很大的关系。作为正在探索的检测岩石破坏过程的手段之一,电荷感应方法应是一种很具潜力的方法,值得深入研究。     

浙江海岸带泥质滩涂物源示踪研究：来自矿物包裹体中磁性矿物的证据

土地资源是浙江沿海地区发展的重要限制性因素。丰富的滩涂资源一直被视为当地最重要的后备土地资源。准确示踪其物质来源,是科学管理滩涂的重要基础。由于在海水中的长期浸泡,矿物被部分溶解,进而影响沉积物的地球化学和矿物学性质,增加示踪结果的不确定性。通过矿物包裹体的磁学特征研究浙江沿海滩涂的物质来源,由于不受海水溶蚀影响,其结果更可靠。对浙江滩涂沉积物中矿物包裹体的环境磁学研究发现：（1）样品的主要载磁矿物依然是磁铁矿;（2）磁铁矿的含量明显降低,饱和等温剩磁（SIRM）值为9.1—28.6×10⁻⁵ Am²∙kg⁻¹,仅是原样的2%—8%;（3）样品的赤铁矿与磁铁矿比重较原样明显降低。酸处理后样品的磁化率值（χ）仅为1.0×10⁻⁸—2.3×10⁻⁸ m³∙kg⁻¹,极易受到测量误差的影响,因此无法准确反映样品中磁铁矿含量的空间分布特征,而在强磁场下获得的磁学参数更适合于矿物包裹体的环境磁学研究。基于非磁滞剩磁磁化率（χ _ARM）、SIRM及饱和等温剩磁退磁参数的散点图和模糊聚类方法可以区分长江和浙江当地河流的物质,是可信赖的物源示踪手段。根据矿物包裹体的磁学特征,提出浙江滩涂沉积物主要来源于当地河流的悬浮颗粒物。