黄土坡顶裂缝成因及演化过程分析

黄土坡顶裂缝是黄土滑坡的重要诱因,探究其成因机理及演化过程对指导黄土区防灾减灾具有重要意义。在地质勘测和力学分析的基础上,提出了"五阶段"黄土坡顶裂缝的发育过程,即龟裂→发展→拉张→贯通→成型,认为黄土坡顶裂缝的发育成型是动态发展的过程,是外界蒸发、入渗,坡体内部水土相互制约、古土壤层"堵渗"、"阻裂"等多因素共同作用下的混合成因。干燥蒸发引起的地表龟裂是裂缝起始孕育阶段,此后地表蒸发和地表水入渗则极大地促进了裂缝的发展,这个过程是裂缝发育的龟裂阶段;不均匀的干燥收缩使裂缝尖端同时受拉张、剪切共同破坏作用,这个过程是裂缝发育的发展阶段;前期次滑坡,拉张坡顶裂缝的同时,使坡内原生结构面张开,这个过程是裂缝发育的拉张阶段;坡顶裂缝汇水有优先向坡内环状裂缝渗流的趋势,贯通后裂缝深度大为增加,这个过程是裂缝发育的贯通阶段;古土壤高强度、低渗透性的特征具有"阻渗"、"阻裂"效果,制约了裂缝的发展,这个过程是裂缝发育的成型阶段。最后,以陕西泾阳南塬庙店西村黄土滑坡为例,实证了上述裂缝发育阶段。     

加入椰丝纤维对灰渣基地聚合物-土壤固化体失水开裂情况的改善

针对地聚合物固化重金属污染土壤过程中因水分散失带来的最终形态韧性差、脆性大等问题,探究在灰渣基地聚合物-土壤固化体中添加椰丝纤维改善其失水收缩/开裂情况的可行性。通过模拟春夏交替阶段雨水频繁、夏季连续高温下土壤表面干燥开裂变化趋势,对比有无重金属污染下固化体收缩及开裂情况,探究纤维对固化体的力学强化效果。结果表明：受到重金属侵蚀的土壤失水速度高于原状土9.0%,且在25 d试样中其开裂因子相较原状土提高12.9%,收缩率提高34.6%。通过地聚合物进行固化的土壤抗裂性能得到提升,在连续干燥试验中掺入纤维进行优化的地聚合物固化体开裂因子进一步降低,收缩率降低71.3%,开裂因子仅为原状土的4.9%～5.1%。干湿循环条件下,纤维的掺入促使主裂缝消失,四轮干湿循环后最小开裂因子仅为0.0015,地聚合物-椰丝纤维复合改良污染土壤具有较好的抵抗开裂效果。     

半干旱风沙区采煤后裂缝发育对土壤水分的影响

为探讨采煤沉陷对土壤水资源的影响,针对井工矿采煤产生的沉陷裂缝,研究了采煤裂缝区土壤水分分布特征,并对采煤裂缝宽度、裂缝密度和土壤含水量的关系进行了探讨。研究结果表明:采煤沉陷裂缝造成了土壤含水量的下降,沉陷区内地裂缝处和无裂缝区土壤含水量均小于未开采区,整体上表现为土壤含水量裂缝区沉陷无裂缝区未开采区。裂缝密度与土壤含水量呈显著负相关,裂缝密度越大,土壤含水量越小。降雨前,裂缝宽度越大,土壤水分损失量越大;降雨后裂缝区土壤水分损失速度大于非裂缝区。短期内裂缝的闭合对土壤水分的恢复影响不大,沉陷后土壤水分的恢复需要较长时间。     

干旱区高强度开采地表裂缝对土壤微生物学特性和植物群落的影响

为了研究高强度开采地表裂缝对土壤微生物特性和植物群落的影响,以鄂尔多斯盆地腹地的神府-东胜矿区上湾煤矿开采沉陷区为研究对象,通过野外调查和试验分析裂缝两侧土壤和植物特征.结果表明:裂缝导致其两侧0～120 cm范围内土壤水分和养分流失,距裂缝越近,土壤含水量和w(碱解氮)越低.与距裂缝200 cm处相比,裂缝上0～40 cm范围内土壤含水量和w(碱解氮)分别降低16.8%和29.9%;裂缝下0～40 cm范围内土壤含水量和w(碱解氮)分别降低27.8%和42.2%.地表裂缝显著减少了其两侧0～80 cm范围内土壤中微生物数量,但超过80 cm时则影响不显著.在地表裂缝两侧0～120 cm范围内土壤脲酶和蔗糖酶活性被显著抑制,但当距离裂缝超过120 cm时,裂缝则对两种土壤酶的活性没有显著影响.地表裂缝还会影响植物含水量,距裂缝越近植物含水量越低.与距裂缝200 cm处的植物含水量相比,在裂缝上、下0～40 cm范围内植物含水量分别降低8.4%、4.5%.地表裂缝通过干扰土壤理化性质和植物对水分的吸收,进而影响其生长,距裂缝两侧0～80 cm范围内草本植物的生物量和盖度显著减少,但超过120 cm时裂缝对植物生物量和盖度的影响不显著.      

咸阳地裂缝成因分析

咸阳地裂缝出现于1992年,以近东西向为主,局部发育为近南北向,水平拉张位移最明显,垂直位移次之,水平扭动位移最小,为拉张兼具左旋地裂缝。咸阳地裂缝的出现位置与区域构造线吻合,说明与区域地质构造环境密切相关,构造带的存在与活动为地裂缝的发育提供了空间条件和力学薄弱界面,而承压水头的急剧下降,最终使地裂缝的出现成为可能。     

雷州半岛胀缩土地裂缝及其成因机理

本文简述了雷州半岛胀缩土地裂缝的特征及分布发育规律；分析了胀缩土地裂缝的成因。认为雷州半岛胀缩土地裂缝的形成发育是胀缩土以及气候、植被、地形地貌、水文地质作用等因素综合作用的结果。其中胀缩土含大量的亲水矿物和失水产生向心收缩的特性从而成为地裂缝成生发展的内因。而特定的气候、植被、地形地貌、水文地质作用等外部环境条件则是导致胀缩土失水和发展形成地裂缝的重要外因。桉树是一种吸水-蒸腾能力极强的树种，树根的干燥作用是导致了林区土体干燥-收缩和形成收缩应力场及在林地边缘产生地下暗裂缝的关键因子，而极端的干旱气候环境和久旱后第一场大暴雨则是暗裂牵动式胀缩土地裂缝发育形成不可或缺的因素。胀缩土地裂缝灾害应重在预防，有关的策略包括防水保湿、科学植树、建筑设计和地基处理、科学选址。     

CO2埋地管道泄漏区土壤形貌及温度场研究

通过建立DN25规格的小尺度埋地管道试验装置,开展了气相和超临界相CO_2通过2 mm口径的埋地管道向上泄漏试验,通过改变管道埋地深度(0 mm、200 mm、400 mm),研究了气相和超临界相CO_2埋地管道发生泄漏时土壤表面和泄漏口区域的形貌,以及泄漏口附近管壁和土壤区温度的分布。结果表明:气相和超临界相CO_2埋地管道发生泄漏时,在不同相态和管道埋地深度下,土壤表面会呈现"土壤喷射"、"小孔射流"和"土壤隆起"3种不同形貌;当土壤表面不发生"土壤喷射"时,泄漏口附近会形成冻土球;管道埋地深度越大,管壁温降速率增大,管壁最低温度降低;土壤区温度与埋地管道距泄漏口的距离呈指数函数关系,且在泄漏口附近土壤区射流方向的温降最大,管道埋地深度增加使得泄漏口附近土壤区在射流背向的温降幅度明显增加。     

石油污染土壤多酚氧化酶的动力学及热力学特征

土壤多酚氧化酶是一种氧化还原酶,能够将土壤中芳香族化合物氧化成醌,促进土壤中石油类物质的分解转化.以距大庆油田工作区不同距离（1、5、15 km）的石油污染地为对象,研究不同温度下石油污染裸地及羊草（Leymus chinensis）修复地的土壤多酚氧化酶活性及其动力学和热力学特征的变化.结果表明:土壤多酚氧化酶活性随温度和底物浓度的增加而逐渐增大,在温度为30℃或40℃、底物浓度为80 mmol/L或160 mmol/L时达到最大值;各样地土壤酶的动力学参数K_m（Mihaelis常数）随温度的变化规律不同,V_max（酶促反应最大速度）和V_max/K_m（催化效率）随温度升高而逐渐增大,均在30℃或40℃时达到最大值;热力学参数Q₁₀（温度系数）、ΔH（活化焓）、ΔS（活化熵）随温度变化差异不显著,ΔG（活化自由能）随温度升高呈逐渐增加趋势.在同一温度下,石油污染裸地土壤多酚氧化酶活性高于羊草修复地;K_m和V_max/K_m在各样地均表现为无规律性变化,V_max最大值出现在距油田工作区5 km处的裸地（BMP）,最小值出现在距油田工作区5 km处的羊草修复地（LMP）;Q₁₀、E_a（活化能）、ΔH、ΔS的最大值均出现在距油田工作区1 km处的裸地（BVP）,最小值均出现在距油田工作区1 km处的羊草修复地（LVP）.研究显示,升温和植物修复对土壤多酚氧化酶活性的反应特征有较大影响.      

污水处理场厌氧反应器的结构设计要点

介绍污水处理场厌氧反应器的结构特点和工艺要求。为保证安全生产及对污水的处理能力，设计中利用无粘结预应力抗拉能力强、抗裂能力高的特点重点解决好温度应力、裂缝宽度等问题，使得污水处理的厌氧工艺更具推广优势。     

自然随机温度应力条件的加速退化模型研究

目的利用加速退化试验对免维护导弹服役期进行分析评估,给出自然温度环境应力等效处理方法和加速退化因子数学模型。方法对环境温度实测数据进行统计处理,利用阿伦尼斯模型给出时域内的等效温度均值函数,将随机温度应力转换为温度循环应力。利用基于统计数据的加速退化模型求得产品激活能,推导给出相对随机温度应力的加速退化因子数学模型。结果利用给定加速模型,定量给出了某产品在典型地区的服役期,评估结论符合预期。结论改进后加速模型综合了自然环境随机温度应力对产品性能影响,能够较好地对产品服役期进行评估。     

松辽盆地三肇地区低渗透油田构造裂缝特征

松辽盆地主要经历了伸展构造期和反转构造期两个构造时期,形成了复杂的构造裂缝组系。裂缝以垂直和高角度倾斜缝为主,力学性质表现为张性缝。虽然存在多组裂缝方向,但以东西向裂缝占优势,其次为北东和南北向裂缝。裂缝形成时期主要在反转构造期的挤压应力作用下形成,裂缝的发育主要受岩性、岩层厚度和构造部位的控制。在现今地应力作用下,东西向裂缝有效程度高,成为影响三肇地区注水开发的主要裂缝组系。     

黄土高原水蚀风蚀交错区典型植被下土壤呼吸季节变化特征与影响因素

运用红外气体分析仪测定了黄土高原水蚀风蚀交错区典型植被下土壤呼吸,分析了不同土地利用方式下土壤呼吸与土壤温度、水分和土壤养分的关系.结果表明,不同植被下土壤呼吸季节变化特征区别明显,主要受水分和温度的影响.裸地、农地、苜蓿地、柠条地、撂荒地、长芒草地、荒草地、退化苜蓿地、坡地苜蓿地、坡地撂荒地、坡地农地、梯田农地的土壤呼吸季节变化范围分别为0.32～0.82、0.41～2.83、0.74～2.81、0.76～3.07、0.67～2.79、0.51～2.12、0.56～2.05、0.59～1.66、0.42～2.09、0.31～1.86、0.32～1.93和0.41～3.17μmol.(m2.s)-1,土壤呼吸速率的季节变化幅度以农地(167%～203%)最大,依次为撂荒地(117%～154%)、柠条地(134%)、长芒草地(129%)、苜蓿地(119%～120%)、裸地(94%),最小是退化苜蓿地(92%).裸地和退化苜蓿地的土壤呼吸季节变化幅度不大,苜蓿地和柠条地月平均土壤呼吸强度显著高于其他土地利用方式,农地在7、8月土壤呼吸强度显著高于其它土地利用方式,且其温度敏感性(Q10)也最大,达1.86.不同植被下,土壤呼吸和土壤有机质及速效钾含量呈显著正相关关系,有机质和全氮主要在水热条件好的7、8月影响土壤呼吸,而在温度与水分条件不优越的条件下,土壤铵态氮的含量与土壤呼吸强度呈负相关.     

土壤呼吸的温度敏感性和适应性研究进展

土壤呼吸的温度敏感性和适应性是影响生态系统碳、氮循环的两个关键指标。论文综述了土壤呼吸对温度变化响应的最新研究进展和存在的问题,指出土壤有机质的质量和水溶性碳含量、土壤微生物种群结构和酶活性等因素是影响土壤呼吸的温度敏感性和适应性的主要因素。这些因素对土壤呼吸温度敏感性和适应性影响的机理不同,土壤呼吸的温度敏感性主要受上述因素的状态影响,而土壤呼吸的温度适应性则主要取决于上述因素的变化过程。例如平均温度、微生物生物量、呼吸底物质量和酶活性是影响土壤呼吸温度敏感性的重要因素,而温度的变化幅度、微生物种群结构变化、呼吸底物有效性和酶的最适温度的改变则影响土壤呼吸对温度的适应性。鉴于土壤呼吸的温度敏感性和适应性是两个密切相关的生物学过程指标,建议在陆地生态系统碳循环的研究中综合考虑这两个过程的交互作用。     

偏压隧道洞口段衬砌多裂缝扩展有限元分析

为降低大偏压隧道洞口段衬砌开裂风险,依托巴蕉箐公路隧道工程,对不同工况下偏压隧道衬砌裂缝扩展状态进行了分析,提出偏压隧道衬砌多裂缝扩展的可能,最终基于扩展有限元方法对不同偏压角度下隧道洞口段衬砌多裂缝扩展规律进行了分析。结果表明：随着偏压角度的增大,初始裂缝应力强度因子分布型式逐渐由扁平状转变为窄尖状,衬砌结构整体受力状态变差,易在隧道拱顶60°～90°范围内产生多条初始裂缝同时扩展,在75°位置处产生主裂缝;偏压隧道衬砌多裂缝扩展可分为应力最不利位置裂缝单独快速扩展阶段、主裂缝带动周边初始裂缝形成多裂缝同时扩展阶段和主裂缝逼近贯通衬砌破坏阶段;偏压对隧道衬砌裂缝扩展的影响显著,偏压角度越大,越易形成一条较深的主裂缝,造成衬砌结构破坏;在偏压条件下,主裂缝两侧60°～90°范围内裂缝扩展偏转率呈线性发展,说明在该范围内,离主裂缝越远,周边裂缝向主裂缝靠拢发展的趋势越大。     

温度和盐度分层流的二维应力-通量代数湍流模型

以Navier Stokes方程和应力 通量代数湍流模型为基础,建立了温度和盐度分层流的应力 通量代数模型,模型不仅在控制方程中计及密度变化,而且在应力和通量的代数关系中含有浮力项,从而自动地计及浮力对紊动的影响.另外紊动平均量控制方程中的紊动项是由应力 通量模型计算,较好地体现了湍流各向异性的特征.为验证模型的正确性,对同时存在温度和盐度梯度的密度分层流进行了数值模拟计算,结果正确地反映了分层及紊动各向异性的特征,与实测结果吻合较好.     

金属加工过程中应力状态的分析方法

分析简单地拉伸、压缩和扭转的情况时,应力状态能容易地被确定.但是,实际上在金属加工过程中材料是承受复杂的应力状态,在模具——工件接触面上增加有摩擦力.而且,这些应力和摩擦力一般地沿着接触面变化.准确的计算或预测载荷、力、应力和温度,不但对设计适宜的设备是重要的,而且对研究工艺期间材料的变化过程也是重要的.本文将讨论材料变形过程中所运用的主要分析方法及其优缺点.     

温度与应力耦合作用下高强钢海水腐蚀行为研究

目的 保证船舶设备安全,明确船用Ni-Cr-Mo-V高强钢在不同海水温度中的服役状态变化。方法 在实验室模拟环境中,通过四点弯曲装置向Ni-Cr-Mo-V高强钢施加不同应力,并结合电化学测试、腐蚀形貌和产物分析,研究温度与应力耦合对Ni-Cr-Mo-V高强钢在不同温度海水环境中腐蚀行为的影响及规律。结果 温度升高会加快Ni-Cr-Mo-V高强钢腐蚀产物的生成,但是在较高温度海水中,会使高强钢由点蚀转变为均匀腐蚀,因此较高温度海水中对高强钢施加外加应力未发现点蚀坑加深。较高温度海水相对于低温海水条件下,高强钢腐蚀产物层中的Cr、Ni含量增加,低温海水中施加应力致使腐蚀产物层中的Cr、Ni含量降低,而较高温度海水中施加应力对腐蚀产物成分的影响不大。温度对Ni-Cr-Mo-V高强钢的腐蚀作用明显强于外加应力对其的腐蚀作用。结论 在不同温度海水中,较高的温度使得Ni-Cr-Mo-V高强钢的耐蚀性能降低,但是相对于低温海水中,较高温度海水条件下施加应力对Ni-Cr-Mo-V高强钢腐蚀的影响较小,因此对于高强钢在海水中的腐蚀,温度对高强钢的影响明显大于应力的影响。     

环境应力筛选(ESS)应力参数的确定及其考虑因素

温度循环和随机振动是环境应力筛选最常用、最有效的筛选应力。根据两者诱发故障机理的特点,介绍和分析了温度循环和随机振动应力参数的确定方法及需要考虑的因素,并强调对受筛产品进行温度和振动调查,进一步优化应力参数。     

大体积混凝土温度裂缝的成因及控制措施的探讨

文章就大体积混凝土温度裂缝的成因,从水化热、外界气温变化、混凝土变形、约束限制等方面进行了分析,并提出了防止温度裂缝产生的控制措施。     

综合环境下舰载导弹弹上计算机加速寿命试验研究

目的 研究一种综合考虑陆上环境与舰船环境多应力下的舰载导弹弹上计算机加速寿命试验方法,能更具代表性和真实性地描述产品在综合环境条件下的环境应力,进而为环境应力剖面尽可能准确地折算为加速应力剖面奠定基础。通过加速寿命试验,将产品贮存时间加速至目标年限,验证与评估产品剩余贮存寿命。方法 针对舰船工作环境条件,从搭载研究对象的舰船出海海况入手,利用海况与舰船振动量值的对应关系,确定舰船振动应力。结合考虑综合环境下的其他应力,研究出一种结合温度–振动–电应力等环境条件的加速试验方法,以已经达到设计贮存寿命期限的舰载导弹弹上计算机为试验对象,开展温度–振动–电应力综合加速寿命试验。结果 通过运用温度–振动–电应力的加速寿命试验方法,验证和评估了某型舰载导弹弹上计算机具备延寿至目标年限的剩余贮存寿命,取得了良好的试验效果。结论 根据舰船工作环境对贮存寿命的影响,针对性地研究了舰船振动加速试验,给出一个更加贴合实际寿命的寿命评估结果,为后续延寿研究工作提供了可靠依据。