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粘性土微结构定向性研究是掌握粘性土的工程性质的一个重要方面。本文介绍了岩组学中的一项新技术D/MAXⅢA型全自动织构测角仪的功能、结构、测试原理和结果解析,并首次将其应用于粘性土微结构定向性研究,取得了一些较为满意的成果。通过对某地膨胀土样的试验研究,表明这项新技术能全方位地定量地反映粘性土样微观结构的定向性特征,研究成果较好地解释了土的成因,受荷历史以及工程性质。这项新技术的应用将大大有助于提高粘性土微观结构定向性研究的水平。 相似文献
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土微观结构特征的定量研究及其在工程中的应用 总被引：29，自引：0，他引：29
在不同类型粘性土的研究基础上，通过SEM图像处理技术，提出了粘性土微观结构中结构单元体形态、定向性、孔隙特征等结构要素的定量评价指标，运用计算机图像处理技术，对几种粘性在不同剪切荷载作用下的变形进行了分析。 相似文献
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软土固结过程中的微结构变化特征 总被引：22，自引：0，他引：22
从粘性土体结构系统观点出发 ,建立了土体结构形态概念模型 ,即土体微结构形态由颗粒形态、颗粒排列方式、孔隙性和颗粒接触关系 4种结构要素定性描述 ,这 4种结构要素分别由颗粒大小、颗粒形状、颗粒定向性等 9种结构参数定量刻划。根据土体具有的非线性特征 ,运用分形几何理论提出了粒度分维、颗粒定向分维等 7项定量表征土体微结构状态的分维指标。在此基础上 ,以厦门软土为例开展了软土固结过程中的微结构变化规律研究 ,发现固结过程中软土微结构要素调整变化具有明显的阶段性 ,前期为剧烈调整阶段 ,后期为缓慢变化阶段 ,整体表现为分维指标下降的趋势 ,从而为软土结构力学模型的建立奠定了基础。 相似文献
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粘性土微观结构的定向性是影响粘性土工程地质性质一个十分重要因素。本文介绍了两种粘性土微观结构定量测试新技术,即D/MAX Ⅲ A型全自动组构测角仪和Videolab图像分析系统;系统地提出了四种评价粘性土微观结构定向性的定量表示方法,即各向异性率、概率熵、粘土矿物定向频率分布函数(F(ф))和粘性土团粒定向频率分布函数(Q(α))。最后对江苏淮阴粘土、粉质粘土和粉土三类重塑固结土的微观结构定向性进行了系统分析。研究结果表明,在相同的固结和制样条件下,由于三类粘性土的粒度和成分不同,其定向性有明显差别,同一试样中,片状粘土矿物的定向性与粘性土团粒的定向性常常是不一致的;选取何种定向频率分布函数评价粘性土的各向异性,应视具体的研究内容和土性来决定。研究成果对于建立各向异性粘性土微观力学模型是必不可少的,具有重要意义。 相似文献
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粘性土压缩过程中的微细结构变化试验研究 总被引：4，自引：0，他引：4
利用河海大学自行研制的土体微细结构光学测试系统,对某坝体粘性土在压缩过程中微细结构变化进行了定量分析研究,并分析了导致该坝体填料压缩性偏高因素,提取并分析了相关微细结构特征参数,为研究粘性土压缩变形与微细结构变化间的定量关系提供了一条可行的途径。 相似文献
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粘性土固结过程中的微结构效应研究 总被引：8，自引：0，他引：8
从粘性土体结构系统观点出发,建立了土体结构形态概念模型,根据土体具有的非线性特征,运用份形几何理论提出了７项定量表征土体微结构状态的分维指标。在此基础上,以厦门软土为例开展了软土固结构中的微结构变化规律研究,取得了一些成果,从而对软土力学特有了更深层次认只。 相似文献
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今年三、四月份,保加利亚高等地质及矿业学院副教授K·阿基诺夫(Anguelov)应邀来长春地院讲学。讲学的内容有三部分,第一部分为粘性土的微观结构及其成分。在这一部分他重点讲述了四个问题:粘性土成分;结构的研究方法;结构基本单元和结构连结;粘性土微观结构类型和粘土质岩的分类。 关于成分、结构研究方法,他介绍了目前世界上所使用的各种方法,并着重介绍了电子显微镜、x光衍射、热分析等方法在粘性土成分结构研究中的应用和有关注意事项。例如,电镜样品的制备,用 相似文献
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纳米金属微粒发现——深穿透地球化学的微观证据 总被引：10，自引：1，他引：9
在400m深度隐伏铜镍矿上方气体和固体介质中同时发现纳米级铜等金属微粒。透射电镜下显像直观、质感,图像清晰。单个金属微粒呈球形或椭球形,多个微粒大多构成团聚体。单个金属微粒粒径主体在几十纳米,最小到10nm,大到上百个nm。微粒具有有序晶体结构。原位测量微粒成分为:①单一成分纳米自然铜微粒;②金属复合成分纳米微粒Cu-Fe,Cu-Ag,Cu-Cr,Cu-Ni,Cu-Fe-Mn;③含有Si、Al、Ca、O、P复杂成分的纳米Cu微粒。在地气和土壤中微粒大小、形貌特点和成分基本相似,同时微粒具有有序晶体结构。以上事实说明二者之间具有成因联系,即都来自于矿体。在实验室建立的模拟迁移柱,证实纳米金属微粒具有极强的穿透能力和快速迁移能力。这不仅为深穿透地球化学提供了直接的微观证据,而且为利用土壤作为采样介质的微粒分离深穿透地球化学技术寻找隐伏矿具有重要的应用价值。 相似文献
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粗粒土CT三轴流变试验研究 总被引：1，自引：0，他引：1
一些土石坝在建成后后期变形明显,这与粗粒土的流变密切相关。目前,粗粒土流变研究主要集中在力学性质试验和本构模型研究等方面,较少对粗粒土流变中的颗粒运动规律进行研究。通过单级配矾石CT三轴流变试验,研究了粗粒土流变过程中颗粒运动规律。试验结果表明,粗粒土的流变过程就是粗粒土颗粒位置相互调整的过程,即颗粒从不稳定结构状态向稳定结构状态调整变化的过程,直到所有颗粒的能量都达到最小状态,此时颗粒不再发生错动、转动和破碎,粗粒土达到流变稳定状态。对粗粒土三轴流变过程中颗粒运动规律的认识,有助于加深对粗粒土流变性质的了解,为工程应用提供参考。 相似文献
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现代侵蚀作用核素示踪研究新进展 总被引：11，自引：1，他引：10
利用放射性核素示踪环境地球化学过程是国际地球科学的前缘课题。介绍了利用宇宙线成因的短寿命散落核素7Be示踪土壤季节性侵蚀及其与湖泊沉积耦合关系的最新研究进展;证实了利用核爆炸散落核素137Cs示踪累计性土壤侵蚀和沉积计年的可靠性;阐述了226Ra和228Ra在土壤中比活度的形态变化分异具有很好的侵蚀－堆积示踪价值;揭示了在不同生物化学条件下,210Pb的行为特征和影响因素,并将210Pbex示踪碳酸盐岩区域土壤侵蚀速率结果与湖泊沉积速率相耦合,证明了利用210Pb示踪土壤侵蚀的可行性。 相似文献
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为探讨出渗对均匀大粒径泥沙颗粒周围水流特性的影响,基于粒子图像测速技术（PIV）对出渗影响下的均匀大粒径泥沙颗粒群周围水流结构进行测量,并对不同出渗强度下颗粒群周围立面二维流场结构进行了分析。试验结果表明:出渗能够减小颗粒群周围原水流运动方向的流速,而增大垂直向上的流速,且两者均随着出渗强度的增强而对流速的影响愈加明显;根据实测数据,拟合出考虑出渗影响下的均匀大粒径泥沙周围纵向流速分布公式,相关性较好;出渗能增强颗粒群附近的紊动强度,加剧周围水体的能量耗散;随着出渗强度的增强,颗粒群周围的涡量值随之减小。 相似文献
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微结构控制着黄土的宏观力学行为,进而影响着工程土体稳定性。本文通过X射线CT试验研究了陕西泾阳Q2黄土试样的三维颗粒结构特征,结合三轴剪切试验建立了黄土的颗粒流离散元数值计算模型,探讨了颗粒尺寸、形态和排列等结构特征对黄土剪切行为的影响。结果表明黄土试样颗粒的等效直径分布满足Weibull概率分布,球度分布符合Gamma分布,颗粒最大Feret直径方向角集中分布在与地层近平行的方向,表现出横观各向同性的排列特征。颗粒尺寸分布与颗粒球度值对试样的剪切破坏方式影响较小,主要影响试样的剪切强度特征:颗粒尺寸分布越均匀,试样应变硬化现象越显著,抗剪强度越高;椭圆形颗粒的球度值越小,试样的应变硬化现象越显著,但抗剪强度相对越低。颗粒排列方式对剪切行为的影响较显著,颗粒方向主要垂直于轴向加载方向时,试样具有较大的峰值强度和应力降,形成贯通的剪切破坏面;颗粒方向主要平行于轴向加载方向时,试样具有较低的抗剪强度,表现为塑性剪切破坏。 相似文献
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随着国家重大工程的开发建设,大量的基础工程应运而生,部分结构物对地基土变形问题尤为敏感,需要专门研究以确保重大工程安全。然而,土体的天然的结构性与固结状态的差异,不仅会对土体的压缩特性和相关力学指标产生重要影响,也给变形的分析与沉降计算带来挑战。厘清土的结构性与固结状态的表现形式,探讨两者之间的辩证关系,将对工程实践有一定的实际意义。基于课题组多年研究成果,立足于土的侧限压缩特征,本文着重分析了土体反常“超固结”特征的成因机制,讨论了结构性的动态变化,并尝试给出了结构性的概念表达。初步得到以下几点认识:(1)土的结构性产生的实质包括颗粒排列和结构连结两方面要素。颗粒排列的紧密程度代表固相成分的空间分布特征,是包括固结压力在内的多种作用力的合并体现;结构连结是土颗粒间相互作用力的总和,其在侧限压缩条件下,主要表现为抵抗变形的结构强度。一般来说,所有土均有不同程度的结构性,包括原状土与重塑土;(2)土的颗粒排列和结构连结存在动态的耦合关系。土体与应力历史不符的“超固结”性质正是来自结构连结对土骨架的差异“强化”以及除自重荷载外其他作用力对土体的压密作用;(3)提出了考虑附加排列效应ΔPa的结构屈服压力σk的概念表达形式,即σk=Pc+ΔPa+q。Pc与ΔPa共同反映颗粒排列特征,由q反映结构强度。相关成果可能为土体力学特性的评价与分析提供一些参考。 相似文献
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J. Stephen Fries Rachel T. Noble Hans W. Paerl Gregory W. Characklis 《Estuaries and Coasts》2007,30(2):359-364
Monitoring of estuarine condition depends on water quality parameters that have significant and interpretable ecological effects
and can be assessed either in situ or via rapid laboratory techniques. Two commonly measured parameters are water column turbidity
(NTU) and total suspended solids (TSS). Under certain conditions, either of these measures could represent a proxy for runoff
and provide rapid, in situ measures to improve protection of the public by decreasing the time required to detect and monitor
associated effects (e.g., reduced water clarity and eutrophication). The Neuse River Estuary (NRE) has experienced a decline
in water quality due to anthropogenic inputs, including stormwater containing nutrient and particle loads. Water samples were
collected from the NRE during both dry weather and storm events over 16 mo across the entire estuarine gradient. Particle
size distributions, ratio of particulate organic carbon to nitrogen, chlorophylla (chla), TSS, and NTU were measured in each of these samples, with the data separated into regions based on salinity and depth of
sample collection. Particle analyses were directed at identifying suspensions dominated by phytoplankton, runoff particles,
or resuspended sediments. Particle size distributions for suspensions in Region I (all samples with salinity less than 2)
varied little during sampling, resulting in a robust NTU-TSS relationship. This relationship confirmed the usefulness of turbidity
as a measure of runoff and resuspension of recently deposited runoff in the upper NRE. Phytoplankton cells represented a majority
of the particles in Region II (surface samples with salinity greater than 2), based on the close relationship between chla and total particle volume in these samples. Suspensions of large, nearly uniform diameter particles, which are likely aggregates
and resuspended sediment, were observed in Region III (bottom samples with salinity greater than 2). Using these techniques
as part of routine monitoring, particle suspension measures in different hydrographic regions of an estuary provide evidence
useful for identifying the source and water quality consequences of particle suspensions (e.g., microbial contamination and
algal blooms). 相似文献
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盖层下方隐伏矿成矿及伴生元素如何穿透覆盖层到达地表,是深穿透地球化学迁移机理研究的热点。笔者以隐伏铜镍矿和金矿为例,同时采集地气、土壤、矿石样品,使用透射电子显微镜(TEM),对样品中微粒物质的粒径、形貌、成分、结构进行了观测,发现微粒具有下列特点:(1)广泛观测到的微粒成分是铜及铜合金,金只在金矿上方土壤孔隙气体中能被观测到;(2)单个金属微粒粒径主体为几十nm,也有个别小到几个nm,大到上百个nm,微粒大多呈团聚体;(3)微粒晶形完整,内部原子呈有序晶体排列;(4)迁移柱实验表明纳米微粒具有快速迁移能力。在地气、土壤和矿石中同时观测到纳米级金属微粒,粒径大小、微粒形态、元素组合都非常相同或相近,表明两者具有来源一致性并具有序晶体结构,表明形成于内生作用。这是首次同时观测到矿石、土壤、气体介质中具有继承性关系的纳米金属微粒。矿石中纳米级金属微粒通过与微气泡表面相结合,以地气流为载体,或纳米微粒本身具有类气体性质,可以克服重力影响,穿透厚覆盖层迁移至地表,到达地表后一部分纳米颗粒仍然滞留在气体里,另一部分被土壤地球化学障(粘土、胶体、氧化物等)所捕获。这为深穿透地球化学从描述性或推测性模型走向实证性科学迈出了重要一步,为利用土壤作为采样介质、精确分离含矿信息用于寻找外来盖层下的隐伏矿提供了纳米地球化学技术。 相似文献
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The paper provides an in-depth exploration of the role of particle crushing on particle kinematics and shear banding in sheared granular materials. As a two-dimensional approximation, a crushable granular material may be represented by an assembly of irregularly shaped polygons to include shape diversity of realistic granular materials. Particle assemblies are subjected to biaxial shearing under flexible boundary conditions. With increasing percentage of crushed particles, mesoscale deformation becomes increasingly unstable. Fragmented deformation patterns within the granular assemblies are unable to form stable and distinct shear bands. This is confirmed by the sparsity of large fluctuating velocities in highly crushable assemblies. Without generating distinct shear bands, deformation patterns and failure modes of a highly crushable assembly are similar to those of loose particle assemblies, which are regarded as diffuse deformation. High degrees of spatial association amongst the kinematical quantities confirm the key role that non-affine deformation and particle rotation play in the generation of shear bands. Therefore, particle kinematical quantities can be used to predict the onset and subsequent development of shear zones, which are generally marked by increased particle kinematic activity, such as intense particle rotation and high granular temperature. Our results indicate that shear band thickness increases, and its speed of development slows down, with increasing percentage of crushed particles. As particles crush, spatial force correlation becomes weaker, indicating a more diffuse nature of force transmission across particle contacts. 相似文献