一、红土特性的微观基础(论文文献综述)
陈亚旭,高宁,王欣,郭艳玲,张捷宇[1](2021)在《采用红土矿和海砂矿制作的Mg O-Al2O3-SiO2微晶玻璃的结构和性能》文中认为以红土矿和海砂矿作原料,通过加热至1 200℃保温1 h随后加热至1 500℃保温2 h炉冷的高温还原工艺制备了Mg O-Al2O3-SiO2系微晶玻璃和Ni-Fe合金。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、维氏硬度计等研究了源于海砂矿的Ti O2含量对MgOAl2O3-SiO2微晶玻璃的结晶行为、主晶相、微观结构和性能的影响。结果表明:随着每100 g红土矿中TiO2含量从0增加到2 g,微晶玻璃中逐渐析出堇青石相,其密度和维氏硬度逐渐提高;含2 g Ti O2的微晶玻璃的密度和维氏硬度最高,分别为2.896 g/cm3和8.456 GPa;当Ti O2含量增加至2 g以上时,微晶玻璃中开始析出假蓝宝石相并逐渐成为主晶相,其密度和维氏硬度随之下降。此外,Ti O2含量不同的微晶玻璃的耐酸、耐碱度均达到了99%以上。
金雄伟[2](2021)在《浸矿下离子型稀土矿粘土矿物迁移转化规律研究》文中提出稀土是我国的战略资源,目前被广泛的应用在军事、电子、医疗、机械等多个领域。离子型稀土主要分布于我国南方,其开采为我国获取了巨大的经济利益的同时,也带来了诸多的环境问题。近年来,对离子型稀土矿区滑坡的防治和重金属迁移转化的研究越来越多,稀土矿中粘土矿物空间分布及力学性质等成为研究的焦点。形成离子型稀土矿的母岩多为花岗岩,其风化壳主要物质组成为石英、长石、粘土矿物及云母等。在浸矿过程中,由于浸矿液的作用,促进风化壳中长石类的矿物不断风化分解,逐渐转换为高岭石等粘土矿物。目前,系统研究离子型稀土矿浸矿过程中粘土矿物迁移及微观结构演化较少,粘土矿物结构变化与稀土矿采场滑坡等成因机理探讨还存在诸多问题。基于上述问题分析,本文以赣州龙南市典型稀土矿花岗岩风化壳剖面为研究对象,通过野外采样、粒度分析、室内模拟浸矿,借助X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等现代测试手段,对区域粘土矿物粒度、分布和花岗岩风化壳剖面浸矿前后的矿物迁移转化规律进行探究,揭示了离子稀土矿中粘土矿物迁移及转化规律。主要认识如下:(1)区域稀土矿花岗岩风化壳表土层粒度和矿物组成分析表明,稀土矿中主要粘土矿物为高岭石和伊利石,绿泥石和蛭石含量较少,分布不均。稀土矿表土层风化壳及矿石粒度分布特征,明显的受化学风化作用、地形地貌等作用控制。总体颗粒表土层以细颗粒为主,随着化学风化的不断进行,风化壳中粗颗粒长石等加速分解,细颗粒向下部迁移。(2)XRD图像显示,稀土矿中特征衍射峰为1~10(?),强度最高的为石英d=3.3532(?),其次为高岭石d=3.2546(?)。在不同浸矿条件下,各土柱样品的XRD特征衍射峰大致相同,仅在峰强、半峰宽等方面略有差异。浸矿液浓度越高,pH越低,对于矿物的结晶度越不利,更容易破坏矿物的结晶度,使得其XRD特征衍射峰变弱。在浸矿过程中,粘土矿物的迁移受浸矿液的控制向四周弥散,在浸矿液的作用下,粘土矿物会更加分散、粘聚性更低,更易发生迁移。低p H值和高浓度浸矿液会加快其迁移。(3)TEM分析结果显示,粘土矿物高岭石条纹断断续续,且经常发生尖灭、扭曲,伊利石的条纹较为平直;高岭石和伊利石混合矿物出现,揭示高岭石和伊利石之间发生了转化。模拟浸矿TEM图像显示,在浸矿早期的全风化层粘土矿物表面可见稀土元素被剥离形成的蚀坑,而在过渡层和中风化层则会形成黑色集合体。在浸矿中期高岭石向伊利石转化,至浸矿晚期,伊利石大量向高岭石转化。在不同浸矿条件下,在p H为3-4时有利于粘土矿物的互相转化,p H为4-5时有利于钾长石向粘土矿物转化。在相同条件下,浸矿液浓度越高,高岭石的形成越有利,低浓度浸矿液则有利于伊利石的形成。(4)离子型稀土浸矿持续进行,导致稀土矿采场土体内部矿物分解破碎、疏松,降低了土体的粘聚力,导致抗滑力急剧下降。另一方面,浸矿使得粘土矿物之间互相转化,不同粘土矿物的抗剪强度和吸水膨胀性能力不同,粘土吸水发生膨胀加大了下滑力。在两种共同耦合下,促进浸矿后的离子型稀土矿采场边坡失稳下滑。
梁栋[3](2021)在《利用红土镍矿非目标元素Fe制备LiFePO4/C正极材料的研究》文中指出
李浩,张玉柱,李意愿,李占扬,贾雅娜[4](2021)在《沉积物特征与旧石器遗址的形成过程》文中研究指明考古遗址在自然因素下所经历的沉积、改造和再堆积过程,对于理解遗址完整历史至关重要,但迄今相关研究在中国旧石器遗址中开展得较为有限。本文在介绍遗址堆积与改造过程相关背景知识的基础上,对自然因素研究中涉及到的最为关键和核心的对象之一——沉积物及其常用分析指标(粒度、磁化率、地球化学元素、矿物组成和土壤微形态)进行阐述,并以许昌人遗址和伞顶盖遗址为例说明相关指标的应用情况。沉积物分析指标侧重从微观角度揭示旧石器遗址的堆积与改造过程,因此,我们还需结合宏观尺度下的遗址沉积地层、地貌发育和环境演变等特征,以及考古标本本身的一系列信息对遗址在自然因素影响下的形成过程进行综合分析和判断。
张星辰[5](2021)在《纳米固化剂材料研发及固土性能研究》文中提出基于黄河流域高质量发展和黄土高原生态环境保护的现实需求,针对黄土高原及广大无砂石料地区工程建设面临的砂石料开采环境成本高、弃土弃渣难以利用且传统土壤固化材料固土性能亟待提升的问题,为了充分利用当地水土资源,同时减少因开山取石、挖河淘沙等对环境的危害,在已有研究的基础上开发了一种新型纳米土壤固化剂N-MBER。通过室内力学试验与野外工程实践相结合的方法,运用扫描电镜和能谱分析等观测手段,明晰了纳米土壤固化剂性能优化的影响机制,揭示了纳米固化剂对土体力学性能及界面结构的作用机理,提出了纳米固化土单轴压缩本构关系及模型方程,构建了基于土壤惰性矿物激活与离子再造的纳米固化剂固土理论,研发了新型纳米固化剂材料及土体重构技术在不同坡沟生态工程中的施工技术,为纳米土壤固化剂的深入研发及在无砂石料地区的应用提供理论及技术支撑。取得的主要研究成果:1、纳米材料对土壤固化剂的性能影响及N-MBER纳米固化剂开发。针对土壤固化剂在强度和耐久性等方面的缺陷及纳米材料的性能优势,通过分析纳米改性后的土壤固化剂强度变化规律、影响因素以及微观颗粒形态,探讨了不同纳米二氧化硅掺量和养护龄期下的纳米固化剂、普通固化剂及P.O.32.5水泥的胶砂强度提升规律,建立了纳米改性固化剂胶砂抗压强度与掺量和龄期的复合幂指函数模型,明确了纳米固化剂在微观几何形态上对土体颗粒界面的胶凝机制,开发了一种新型纳米土壤固化剂N-MBER,其配方优化后的纳米二氧化硅掺量为2.5%。胶砂试验结果表明该掺量下的纳米固化剂强度较普通固化剂可提升15%以上,较P.O.32.5水泥可提升约50%。2、揭示了纳米固化剂对土体力学性能及界面结构的影响机理。研究发现纳米固化剂的掺量和龄期与固化土的力学性能显着相关,其中掺量与纳米固化土的无侧限抗压强度呈指数函数关系;在力学性能方面,纳米固化土各龄期的无侧限抗压强度较普通固化土和P.O.32.5水泥土可提升10%~30%;在微观界面结构方面,通过对比纳米固化土、普通固化土及水泥土的吸水率、干密度和颗粒形态随养护龄期的变化规律,揭示了纳米固化剂对土体力学性能和界面结构的影响机理。通过上述研究,明确了纳米固化剂加固后的土体在微观界面结构及宏观力学性能方面的演变机制,为进一步研究纳米固化土在受力条件下的应力-应变本构关系提供了基础。3、建立了纳米固化土单轴受压条件下的弹塑性本构模型。通过分析典型纳米固化土构件单轴压缩破坏过程,明晰了纳米固化土受力变形的三个阶段,即早期的材料内部孔隙闭合阶段,峰值应力前的线弹性变形阶段和峰值应力过后的材料破型阶段;通过模型筛选和参数计算,提出了纳米固化土单轴压缩应力-应变的弹塑性本构模型,并对模型精度进行了验证;模型验证结果表明,构建的纳米固化土弹塑性本构模型可以较好地模拟材料在单轴压缩受力下的应力-应变曲线变化规律。上述结果为定量计算纳米固化土在一维压缩条件下的应力-应变关系提供了依据,为研究纳米固化土各向异性多轴受力本构模型的研究提供了参考。4、构建了基于惰性矿物激活与离子再造的纳米固化剂固土理论。研究了纳米二氧化硅在固化剂水化过程中对其水化活性及离子组成和分布的影响机制研究,发现纳米二氧化硅能利用其火山灰催化活性强,颗粒小且流动性高等特点,通过激活土壤惰性矿物和化学离子再造,强化网状胶结,使材料的基本结构单元无分散,相界面紧密接触。同时能激发土体铝酸盐矿物潜在的活性,在相界面和土体单元内部形成牢固的多晶粘土聚集体,从而改善土体颗粒相界面接触的本质,产生较高的强度和水稳定性。研究发现纳米二氧化硅在早期水化过程中对氢氧化钙晶体的细化率可达50%以上,纳米固化剂对土壤胶体中不同形状的水化硅酸钙凝胶数量提升可达30%。通过上述研究构建了纳米固化剂加固土的基本理论,即“基于土壤惰性矿物活性再生与离子再造的相界面重构理论”,该理论的提出可为纳米固化剂的进一步研发及应用提供理论基础。5、提出了纳米固化剂在典型工程中的施工技术。本研究在团队研发的土壤固化剂成果基础上,利用开发的纳米固化剂及其土体重构技术在不同土质地区进行了典型工程的实践应用,结果表明:采用纳米固化土材料修建的工程比同等成本下的水泥土工程强度提升20%以上;在同等工程强度条件下,采用纳米固化土的修建成本可节省30%以上;纳米固化土的具有就地取材、施工简单且对环境无污染等优势,可以作为主体工程修建淤地坝拦挡墙、道路、蓄水池等设施,同时兼顾节约成本和环境保护。修建的纳米固化土工程及设施对生产建设和生态恢复具有积极的作用,在黄土高原等缺砂少石地区具有良好的推广应用前景。
荆雪媛[6](2021)在《旬邑红粘土序列记录的东亚古季风和古环境变迁 ——基于岩石磁学和磁组构特征》文中研究表明新近纪时期的亚洲大陆,主导气流逐渐由行星风系主控阶段过渡并转换到季风风系主控阶段,而青藏高原抬升导致的气压梯度力显着性增大,进一步加强了大尺度海陆能量交换的亚洲古季风。我国黄土高原地区广泛分布的连续且稳定的红粘土沉积序列记录了亚洲大陆晚新生代气候环境演变的过程,通过各种研究手段挖掘其蕴含的古气候及环境信息,可以揭示我国晚新生代古气候和古环境的演化机制。地处黄土高原中部的旬邑地区发育有沉积连续、层位清晰、岩性稳定、产状水平、露头良好、富含哺乳动物化石的晚新生代风成红粘土沉积序列,是挖掘晚新生代亚洲内陆乃至全球古气候信息的重要试验场。前人以位于旬邑北部的下墙风成沉积序列为研究对象,通过生物地层学和磁性地层学为其建立了可靠的年代学框架,并从磁化率、粒度、地化和微形态特征等方面还原了旬邑红粘土沉积期的古气候和古环境。然而,对旬邑红粘土所反映出的东亚季风变迁史的研究并未展开,对古环境演变史的研究可进一步加强。因此,本次研究工作将基于前人的研究成果,引入岩石磁学和磁组构研究方法从微观角度去挖掘旬邑红粘土蕴含的东亚季风变迁史和古环境演化史。三轴等温热退磁和K-T实验结果表明,旬邑红粘土中所含有的磁性矿物主要为磁铁矿、磁赤铁矿和赤铁矿,并含有针铁矿。该剖面含有的磁性矿物的种类与黄土-古土壤序列和其他红粘土剖面一样。而以亚铁磁性矿物、具有形状各向异性的磁铁矿为主导,并作为磁化率最主要贡献者,为AMS的引入重建古风向提供了科学的支持。旬邑上墙剖面的磁组构参数反映整个红粘土剖面的磁化率椭球体都为饼状,磁面理F比磁线理L发育,符合弱动力搬运特征。该参数还反映了旬邑上墙红粘土主要是以风成为主,沉积环境总体稳定,但是在气候转型期存在的不稳定的沉积环境或者降水的不稳定性影响到了磁性矿物的定向排列,造成磁各向异性的不稳定,在磁组构参数异常处表现出较大的波动。旬邑上墙红粘土剖面的AMS参数很好地记录了约5.9-2.6Ma以来东亚季风的演化信息,对比获得的年代学结果和AMS参数显示,东亚季风在5.9Ma已经形成,并对研究区的古气候和古环境产生明显的影响。在5.9-2.6Ma期间,冬季风携带来的粉尘物质为旬邑上墙红粘土提供了物源,并在5.9-4.3Ma期间强度较小。4.3-2.6Ma之间,冷干的冬季风加强明显,并占主导地位,造成气候在4.3-2.6Ma期间的逐渐干冷化。在5.9-4.3Ma期间,冬季风的强度在此时较为弱小,夏季风强度要明显大于冬季风,不断增强的夏季风为旬邑地区带来丰富的热量和丰沛的降水,使得该地由湿热下的冷干转变为完全的湿热气候。AMS分析出来的亚洲古季风风向和强度的变化所反映的古环境信息与薛祥煦等(2001)通过磁化率、地球化学手段分析的结果一致。
黄渐佳[7](2021)在《游离氧化铁对花岗岩残积土抗剪和固结强度的影响》文中研究表明我国南方亚热带地区水热资源丰富,花岗岩脱硅富铁铝作用强烈,风化程度高,易形成深厚的风化壳,为崩岗的形成提供了必要的物质基础。花岗岩风化程度的剖面垂直分异性是导致其非均质结构和特殊力学特性的根本原因。花岗岩残积土的主要胶结物质包括有机质、粘粒和铁铝氧化物,其中粘粒和游离氧化铁对其结构稳定性具有重要作用。大量研究分析了花岗岩发育土壤颗粒组成对抗剪强度等力学特性的影响,而游离氧化铁对花岗岩发育土壤力学特性的影响仍不明确。因此,本文通过设置不同浓度梯度(37.3g/kg、29.84 g/kg、22.38 g/kg、14.92 g/kg、7.46 g/kg)的游离氧化铁,分析游离氧化铁对花岗岩发育土壤抗剪强度、固结强度和微观结构的影响,明确游离氧化铁对花岗岩残积土的微观结构对其花岗岩发育土壤力学特性的作用机制。主要结果如下:(1)随着游离氧化铁浓度降低,剪应力曲线呈现下降趋势,饱和含水率下当游离氧化铁浓度由37.3g/kg降低至22.38g/kg时,土样剪应力曲线明显下降,当其浓度继续降低时,对剪应力曲线影响减弱。土样的体积形变率随着游离氧化铁浓度降低而增加,且饱和含水率下的土样体积形变率较大,当游离氧化铁浓度由37.3g/kg降低到29.84g/kg时,土样体积形变率增幅最大(20%含水率下由6.60%增加到17.98%;饱和含水率下由17.98%增加到22.41%),而浓度继续下降到22.38g/kg以下时,对土样体积形变率的影响明显减弱。(2)游离氧化铁浓度由37.3g/kg下降到22.38g/kg时,临界抗剪强度显着下降(p<0.05),当其浓度继续下降到14.92g/kg时,对临界抗剪强度影响较小(p>0.05)。不同游离氧化铁土样在20%含水率下粘聚力以及饱和含水率下内摩擦角差异较大,变异系数分别为12.10%和68.13%,且粘聚力和内摩擦角均在饱和含水率下呈现较低值。双因素方差分析结果表明,游离氧化铁浓度和初始含水率均对临界抗剪强度影响最大(F=510.80,p<0.001;F=7162.56,p<0.001),两者交互作用对粘聚力影响最大(F=67.75,p<0.001)。(3)随着游离氧化铁浓度降低,土样瞬时累计沉降量和主固结累计沉降量均呈现增加趋势,20%含水率下土样瞬时累计沉降量差异较大,变异系数为18.86%,当游离氧化铁浓度由37.3g/kg降低到29.84g/kg时,主固结累计沉降量显着增加(p<0.05),当其浓度进一步降低对主固结累计沉降量影响不大(p>0.05)。双因素方差分析结果表明,游离氧化铁浓度、初始含水率以及其交互作用均对瞬时累计沉降量影响最大(F=41034.52,p<0.001;F=85301.37,p<0.001;F=4633.37,p<0.001)。(4)随着游离氧化铁浓度降低,土样压缩模量逐渐增加而压缩系数逐渐减小,其中在20%含水率下,当游离氧化铁浓度由22.38g/kg降低到14.92g/kg时,压缩模量显着增加而压缩系数显着减少(p<0.05),饱和含水率下,当游离氧化铁浓度由14.92g/kg降低到7.46g/kg时,压缩模量显着增加而压缩系数显着减少(p<0.05)。土样固结系数随着游离氧化铁浓度降低和荷载压力增大而呈现减小的趋势。双因素方差分析结果表明,游离氧化铁浓度和初始含水率均对压缩模量影响最大(F=35.697,p<0.001;F=1269.08,p<0.001),其交互作用对压缩系数影响最大(F=11.84,p<0.001)。(5)花岗岩残积土中土壤颗粒排列紧密,土壤微观结构主要呈现絮凝状,局部存在团粒状结构,结构单元体接触多为面-面和面-边接触。随着游离氧化铁浓度降低,铁膜含量逐渐降低,胶结作用减弱,小孔隙含量减少而中等孔隙含量增加,土壤结构由密实逐渐松散然后趋于破碎。(6)结构单元体粒径主要分布在2-5μm和5-10μm区间,其丰度主要分布在0.4-0.8区间内,孔隙直径主要分布在5-10μm区间。随着游离氧化铁浓度降低,结构单元体分维数呈现增加趋势,其范围在1.37~1.45,变异系数为2.20%,孔隙分维数呈现减小趋势,其范围在1.39~1.46,变异系数为1.98%。相关性分析结果表明,游离氧化铁与<2μm颗粒、2-5μm颗粒、结构单元体定向概率熵和结构单元体分维数呈显着性负相关(p<0.05),与5-10μm颗粒和孔隙分维数呈显着性正相关(p<0.05)。
段一明[8](2021)在《辽东半岛南部古风化壳发育特征及其古环境意义》文中研究表明辽东半岛南部卧龙古风化壳的发现,为研究辽东半岛甚至整个北方的新生代地貌演化提供了重要的地质信息。古风化壳作为古夷平面的重要组成部分,既可以作为识别和重建古夷平面的重要依据,又是恢复古夷平面环境信息的重要载体。古风化壳的形成与当时的气候条件密不可分,故对其进行研究有助于了解辽东半岛古风化壳的形成演化历史,恢复和重建形成时的古气候环境。本次研究选取了卧龙古风化壳剖面,通过测试地球化学元素、沉积物粒度、磁化率等指标并结合孢粉和石英颗粒表面特征等进行综合分析,对卧龙古风化壳进行了系统研究,探讨辽东半岛南部古风化壳的发育特征及其古环境意义,取得以下几点认识:(1)卧龙古风化壳剖面的化学组成以SiO2、Al2O3、Fe2O3为主,三种氧化物含量总和为86.09%,K、Na、Ca元素在剖面中发生显着性亏损,Na元素几乎全部淋失。微量元素含量由多到少排列为Sr O>Zr O2>Cr2O3>Zn O>Ni O>Mn O>Rb2O>Cu O>Ga2O3。化学蚀变指数(CIA)平均值为88.25,表明该风化壳形成于相对湿热的气候环境下,属于高度风化水平;硅铝系数(S/A)、硅铁系数(S/F)、硅铝铁系数(S/R)、铝饱和度(A/NK、A/CNK)、化学蚀变指数(CIA)、残积系数(FA/CNM)以及风化淋溶系数(Ba)等地球化学指标在剖面中随着深度的变化有较好的对应关系,并且具有一定的规律性,指示该风化壳是母岩上原地风化残积的产物;A-CN-K三角图解显示蒙脱石逐渐消耗殆尽,已经进入了以钾长石和伊利石分解为特征的中期去K阶段,属于强烈风化阶段。(2)卧龙古风化壳剖面以粉砂为主,砂粒含量次之,粘土含量最少;粒度组分三角图显示样品集中在粉砂-砂粒连线端;平均粒径为120.11μm,峰度平均值为1.08,属于中等峰度,偏度为正偏,平均值为0.26,标准差以及分选系数的平均值均较高,指示该风化壳分选性较差。(3)卧龙古风化壳剖面的χlf仅为13.5×10-8m3/kg,与其他剖面相差上百倍,推测卧龙风化壳的质量磁化率低可能是过量的水分和较高的温度氧化成为低磁性的赤铁矿,也可能是氧化还原成为更低磁性的针铁矿或者是纤铁矿与沼铁矿所致。χfd(%)变化趋势从剖面顶部至底部整体呈现波动减小的趋势,这与CIA以及粉粘比的变化趋势相同,说明风化壳的质量磁化率在一定程度上可以反映风化壳的发育程度与形成时的气候变化条件,但是能否客观反映形成时的古气候条件有待商榷。(4)地球化学、粒度以及磁化率等指标随着深度的变化有很好的对应趋势,表明卧龙古风化壳的风化程度经历了风化很强—风化减弱—风化较强—风化较弱的变化过程,结合孢粉分析结果推测形成时气候环境变化大致经历了暖湿—温湿—回暖—相对干冷的变化趋势;通过分析剖面的孢粉组合特征,推测该风化壳剖面形成于渐新世。(5)从风化壳顶部至底部风化壳的风化程度逐渐减弱,发育成熟度逐渐变差,这符合风化壳的发育前锋理论;石英颗粒表面特征分析中发现卧龙古风化壳磨圆度较差,搬运距离近,微观形态表明该风化壳经历了较强的化学风化作用,以上分析说明卧龙古风化壳是基岩原地风化残积形成。(6)卧龙古风化壳与辽东半岛南部其他风化壳对比发现,化学元素特征表明在研究区域内从东到西风化程度呈现出逐渐增强的变化,分析原因有两点:(1)越往东部风化壳上覆黄土越薄,直至最东部的卧龙古风化壳剖面直接裸露地表,导致地表水易下渗;(2)半岛东部、南部为太平洋西部最大的边缘海黄海,与太平洋水汽联系密切,而西侧是渤海,为内海,东西两侧的大气动力条件存在明显差异。粒度和磁化率的变化特征未见明显变化规律,在形成风化壳的过程中,地下水位对剖面的粒度组成的影响是十分复杂的,再加上周围微地理环境的变化,使得风化壳的粒度以及磁化率更趋复杂化。辽东半岛古风化壳与南方的红色风化壳对比研究表明即使北方在水热条件较好的情况下,风化壳的发育程度仍然没有南方风化壳发育成熟。
王琳怡[9](2021)在《九江加积型红土土壤微形态特征及成土环境研究》文中研究表明加积型红土作为中国南方典型的陆相沉积物,是揭示第四纪环境变迁的重要沉积载体。过去对于加积型红土的研究主要集中于年代学、地层学、地球化学以及物源领域,不同地区样品及不同代用指标均表明自中更新世以来加积型红土经受了中等至高等强度风化。然而对在此风化背景下的土壤学细节研究却甚少,网纹化机制尚不清晰。本文选取位于江西省九江市海会镇的L-HH剖面,在野外调查的基础上,对剖面进行了沉积层段划分,自下而上分为三个沉积层位(网纹红土层、网纹黄棕色土层、黄棕色土)、六个成土单元((1)网纹红土、(2)网纹黄棕色土、(3)古土壤、(4)网纹黄棕色土、(5)含胶膜黄棕色土、(6)黄棕色土),共采集9块未扰动土壤样品及159个分析样品。引入土壤微形态学手段,利用偏光显微镜观察土壤薄片,鉴定土壤基质特征、土壤孔隙特征和土壤形成物特征,并辅助粒度、色度、磁化率及地球化学常量元素指标,在研究区加积型红土沉积风化特征的基本框架下,进一步探究加积型红土的成壤细节及网纹化过程,以期获得红土区环境演化的土壤学证据。初步得到以下结论:(1)L-HH剖面9个微形态样品土壤基质组成较为相似,碎屑矿物以原生的石英-斜长石-白云母组合为主,其中,石英丰度最高,为15~28%,粒径变化于10~700μm之间,主要粒级10~150μm。斜长石相对丰度为4~5%,粒径介于10~110μm。白云母丰度为1~5%,大小30~200μm。兼有次生矿物伊利石、蛭石,铁氧化物以针铁矿、赤铁矿为主。伊利石丰度为4~12%,颗粒大小10~50μm。蛭石丰度为1~5%。针铁矿、赤铁矿等组成土壤基质中的铁质,丰度为2~5%。总体上呈现黏土胶体为主(65~80%),胶体含量高(50~70%),有一定铁质浸染的特征,碎屑矿物分散式镶嵌分布于黏土基质中,粒径以粉砂粒级为主。然而,样品间黏土与碎屑部分的配比关系以网纹红土最高(8:2或7.5:2.5),网纹黄棕色土次之(7:3),黄棕色土最低(6.5:3.5)。(2)土壤孔隙及土壤形成物组成差异较大。黄棕色土层((5)~(6))以面状裂隙、孔洞、囊状孔隙为主,孔隙壁粗糙,连通性差,各类孔隙面积约占整个薄片面积的2~15%。面状裂隙宽度多在6~8μm之间,孔道直径多在10~30μm之间。土壤形成物以扩散黏粒胶膜为主,部分孔隙壁上见单薄铁质淀积黏粒胶膜。黄色或棕色的团粒状铁质黏粒胶膜强消光,具环带结构,直径150~300μm。暗棕色铁质团块大小50~200μm,分散于基质中。黄色或黄棕色片状铁质黏粒胶膜常附着于孔隙壁,第(5)层较第(6)层增多。网纹黄棕色土层((2)~(4))以孔洞、囊状孔隙和孔道常见,多呈随机分布,孔道壁光滑,连通性加强,各类孔隙面积占整个薄片面积的20%左右,孔道直径多在30~200μm之间,孔隙壁淀积胶膜增厚,呈多层叠置分布特征。土壤形成物类型丰富,基质内散布铁质团块、铁锰结核和根际同心圆,孔隙壁片状铁质胶膜发育,淀积厚度明显增加。网纹红土层((1))以孔道占绝对优势,面状裂隙不明显,孔洞、囊状孔隙零星分布。孔道表现为个体增大、直径加宽、连通性增强等特征,孔隙面积约占整个薄片面积的15~20%,孔道直径多为200~300μm,孔隙壁光滑,淀积胶膜增厚,多层叠压,具微层理特征。土壤形成物多为淀积胶膜、铁锰结核与扩散环状物,细节上看不同深度微形态特征不同。存在大量铁质扩散环状物,环状物呈棕色,最外环直径250~600μm,扩散型和淀积型铁质胶膜也十分发育,铁锰结核及铁质胶膜存在脱色现象,孔隙壁淀积大量红棕色铁质及黑色锰质胶膜,锰胶膜多叠置在铁胶膜之上,某些孔道被胶膜填充,基质中团粒状铁质胶膜非常发育。(3)L-HH剖面土壤微形态特征沿不同沉积层位的变化在一定程度上指示了成土过程中水分的变化,与粒度、色度、磁化率及化学蚀变指数(CIA)等环境指标间有良好对应关系,是解读红土形成环境、季风演化信号乃至网纹化机制的重要土壤学指标。L-HH剖面总体记录了从湿热至干凉的气候变化过程。网纹红土形成时期夏季风强盛,气候季节反差增大,土壤孔隙发育,铁质迁移活跃;网纹减弱时期,水分有所减少,干湿变化仍然显着,为温暖偏干环境;网纹化终止时期温度及水分条件进一步变差,环境干凉,冬季风增强。(4)微形态证据表明,土壤孔隙及其发育程度与网纹化程度有较好的对应关系。网纹越典型的层段,土壤孔道发育,连通性好,脱色区面积大、边界清晰、褪色显着;网纹弱的层段,大孔隙减少,脱色区面积小、边界模糊、脱色程度低;无网纹层段,孔隙稀、细,连通性差,不利于网纹化。裂隙产生、加宽、联通是网纹化的物理学基础,植物根系则加速了网纹化进程。
查崇伦[10](2021)在《超固结非饱和土本构模型及颗粒流模拟研究》文中指出自然界中非饱和土的分布极其广泛,工程中所遇到的土绝大部分都是非饱和土,而超固结非饱和土更是具有普遍性,因此研究超固结非饱和土的特性具有十分重要的工程价值及理论意义。本文基于统一屈服面的SFG模型,通过引入统一硬化参数,推导出超固结非饱和土的弹塑性本构模型。通过对南昌某地红土进行试验,测定模型计算参数,编制相关程序,分析正常固结、超固结非饱和土的应力应变特性、及分析压缩回弹特性,将计算结果与试验结果进行对比验证,模型能够较好的反应超固结土的应力峰值、剪胀等特性。通过PFC3D软件模拟了非饱和土三轴试验及直剪试验,为更好的反应非饱和土的特性,创新性的引入气体颗粒,并将基质吸力与土颗粒间的有效应力进行区分,通过模拟结果与试验结果的对比,验证了模拟方法的可靠性。研究内容及结论如下:(1)通过在统一屈服面的SFG模型中引入统一硬化参数,对统一屈服面的SFG模型进行改进,推导出超固结非饱和土的弹塑性本构模型。改进后的模型能够预测超固结非饱和土的峰值强度、剪胀、软化等特性,扩宽了SFG模型的适用性。改进后的模型参数包括λvp、κvp、ssat、G、M、m、sc、py0、e0、pyn0、s0等十一个参数,与原模型相同。(2)依据弹塑性本构关系的推导成果,采用Matlab数值计算软件编制相关程序,程序能够进行正常固结、超固结非饱和土应力应变特性的研究,为本构模型的验证提供方法。(3)通过GDS非饱和三轴仪对非饱和红土进行了脱湿试验、压缩回弹试验、正常固结、超固结非饱和土三轴剪切试验。实验得出模型计算参数,为模型验证提供数据保障。(4)将模型参数输入模型程序,计算红土的压缩回弹试验曲线及正常固结、超固结非饱和土的应力应变特性,通过模拟结果与试验结果的曲线对比,两者的关系曲线相吻合。使用模型程序对学者Rampino试验中的部分试验进行模拟,将预测结果与原试验结果进行对比,结论显示模型预测与试验规律相同,验证了模型在预测超固结非饱和土应力应变特性的可靠性。模型能够较好的预测出正常固结、超固结非饱和土的应力应变特性,如:试样的峰值强度随基质吸力的增大而增大,随净围压的增大而增大以及超固结非饱和土峰值强度过程出现的应力软化现象。(4)采用PFC3D对非饱和土固结排水试验进行了模拟,为了更好的模拟非饱和土基质吸力对非饱和土的影响,通过引入气体颗粒及改变气体颗粒的数量,以达到改变基质吸力目的,并且可以将基质吸力及土颗粒间的有效应力进行区分。通过这种模拟方法进行模拟非饱和土三轴试验以及直剪试验,并将模拟结果与试验结果相对比,结果显示模拟曲线与试验曲线相吻合,验证了模拟方法的合理性。通过细观机理分析,观察模拟过程中模型的位移图及接触力链图,能够简单了解吸力在土颗粒间的作用机理,随着基质吸力的增大,颗粒间的接触力链逐渐增多,试样的剪切带形成越难,试样的抗剪强度增高。
二、红土特性的微观基础(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、红土特性的微观基础(论文提纲范文)
(1)采用红土矿和海砂矿制作的Mg O-Al2O3-SiO2微晶玻璃的结构和性能(论文提纲范文)
1 试验材料与方法 |
1.1 试样制备 |
1.2 试样表征 |
2 结果与讨论 |
2.1 宏观形貌 |
2.2 X射线衍射分析 |
2.3 扫描电镜分析 |
2.4 性能分析 |
3 结论 |
(2)浸矿下离子型稀土矿粘土矿物迁移转化规律研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 离子型稀土赋存情况 |
1.2.2 赣南离子型稀土矿粘土矿物研究 |
1.3 研究方案与技术路线 |
1.3.1 研究方案 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 研究区地质背景概况 |
2.1 地理位置与交通 |
2.2 地形地貌 |
2.3 地表水与地下水 |
2.4 区域地层及构造 |
2.4.1 地层 |
2.4.2 岩浆岩 |
2.4.3 构造 |
2.5 离子型矿稀土矿母岩风化壳剖面概述 |
2.6 本章小结 |
第三章 离子型稀土粒度及粘土矿物迁移特征 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 样品来源 |
3.1.2 仪器及试剂 |
3.1.3 模拟浸矿 |
3.1.4 矿物物相分析 |
3.1.5 矿物定量分析 |
3.2 粒度分析 |
3.3 粘土矿物XRD分析 |
3.4 稀土矿剖面粘土矿物分布特征 |
3.4.1 未浸矿稀土矿剖面粘土矿物含量变化 |
3.4.2 模拟浸矿粘土矿物含量变化(P3) |
3.4.3 稀土矿粘土矿物衍射特征及迁移 |
3.5 本章小结 |
第四章 粘土矿物微观转化与防灾减灾意义 |
4.1 TEM分析 |
4.2 离子型稀土矿微观结构特征分析 |
4.2.1 未浸矿剖面微观结构特征 |
4.2.2 不同浸矿时间、深度矿物微观结构特征 |
4.2.3 不同浸矿条件矿物微观结构特征 |
4.3 粘土矿物转化规律分析 |
4.4 稀土矿粘土矿物转化的防灾减灾意义 |
4.4.1 粘土矿物诱发滑坡机理分析 |
4.4.2 粘土矿物对重金属的吸附特性 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
5.3 创新点 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、攻读学位期间发表论文及参与项目 |
一、个人简历 |
二、已发表的论文 |
三、参与项目 |
(4)沉积物特征与旧石器遗址的形成过程(论文提纲范文)
1引 言 |
2遗址堆积与改造过程研究的相关背景 |
3沉积物及其常用分析指标 |
3.1粒度 |
3.2磁化率 |
3.3常量元素地球化学 |
3.4矿物组成 |
3.5土壤微形态 |
4个案分析 |
4.1许昌人遗址堆积与改造过程分析 |
4.2伞顶盖遗址堆积与改造过程分析 |
5讨论与结语 |
(5)纳米固化剂材料研发及固土性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 土壤固化剂研究进展 |
1.2.2 纳米改性材料进展 |
1.2.3 纳米材料加固土的进展 |
1.2.4 水泥基类本构模型进展 |
1.2.5 研究现状与不足 |
1.3 研究内容与技术路线 |
第二章 试验材料及方法 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 纳米改性剂 |
2.1.2 土壤固化剂 |
2.1.3 试验用土 |
2.1.4 纳米固化土 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 前期预备试验 |
2.2.2 固化剂胶砂试验 |
2.2.3 纳米固化土性能试验 |
2.2.4 微观物理化学分析 |
第三章 纳米固化剂研发及性能优化试验研究 |
3.1 纳米材料筛选 |
3.1.1 纳米添加剂的初步筛选 |
3.1.2 两种纳米添加剂性能对比 |
3.2 试验方案及试样制备 |
3.2.1 改性试验方案 |
3.2.2 试件制备与养护 |
3.3 纳米固化剂胶砂强度影响因素研究 |
3.3.1 纳米固化剂抗折强度影响因素分析 |
3.3.2 纳米固化剂抗压强度影响因素分析 |
3.4 纳米固化剂性能优化方案对比 |
3.4.1 纳米固化剂宏观力学性能对比 |
3.4.2 纳米固化剂微观分形特征对比 |
3.5 本章小结 |
第四章 纳米固化剂对土体力学性能及界面结构的影响 |
4.1 试验方案及试样制备 |
4.1.1 试验方案 |
4.1.2 试样制备与养护 |
4.2 纳米固化土力学性能影响因素 |
4.2.1 养护龄期对固化土力学性能的影响 |
4.2.2 固化剂掺量对固化土力学性能的影响 |
4.3 不同固化土界面结构对强度的影响分析 |
4.3.1 不同固化土的抗压强度对比 |
4.3.2 吸水率和干密度对固化土强度的影响 |
4.3.3 固化土界面结构组成及颗粒形态分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 纳米固化剂固土机理研究 |
5.1 纳米二氧化硅火山灰活性加速水化过程 |
5.2 纳米固化剂改变土体化学离子的微观分布 |
5.3 纳米固化剂重构土体的相界面结构 |
5.4 本章小结 |
第六章 纳米固化土的本构模型研究 |
6.1 单轴压缩破坏过程分析 |
6.2 本构关系模型构建 |
6.2.1 曲线无量纲处理 |
6.2.2 模型的推导及优化 |
6.3 本构模型参数确定 |
6.3.1 不同模型参数计算 |
6.3.2 模型拟合程度分析 |
6.4 本构模型的试验验证 |
6.5 本章小结 |
第七章 纳米固化剂在坡沟防护工程中的技术应用 |
7.1 黄土地区沟道土地整治防护工程技术应用 |
7.1.1 研究区概况 |
7.1.2 结构设计与材料配制 |
7.1.3 施工及成型技术 |
7.2 南方红壤区坡面及道路防护工程技术应用 |
7.2.1 研究区概况 |
7.2.2 红壤区土质特性 |
7.2.3 结构优化与设计 |
7.2.4 施工及成型技术 |
7.3 纳米固化剂施工技术要点 |
7.4 成本分析和环境效益 |
7.4.1 工程成本分析 |
7.4.2 环境效益分析 |
7.5 本章小结 |
第八章 总结与展望 |
8.1 结论及创新点 |
8.1.1 主要结论 |
8.1.2 创新点 |
8.2 局限性与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(6)旬邑红粘土序列记录的东亚古季风和古环境变迁 ——基于岩石磁学和磁组构特征(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 研究概况及进展 |
1.2.1 红粘土研究概况及进展 |
1.2.2 岩石磁学研究概况及进展 |
1.2.3 磁组构在沉积岩研究中的应用及进展 |
1.3 研究思路及样品的加工和实验测试 |
1.3.1 研究思路 |
1.3.2 研究工作流程 |
1.4 工作量及创新点 |
1.4.1 工作量 |
1.4.2 研究创新点 |
第二章 研究区域概况 |
2.1 研究区地质地理背景 |
2.2 旬邑晚新生代沉积地层研究进展 |
2.2.1 磁性地层学研究进展 |
2.2.2 古气候学和古环境学研究进展 |
第三章 研究剖面特征 |
3.1 采样剖面特征 |
3.2 旬邑上墙红粘土剖面描述 |
第四章 旬邑上墙红粘土剖面研究结果 |
4.1 磁化率对比与年代学框架的构建 |
4.2 岩石磁学实验结果 |
4.2.1 物质的磁性和岩石中常见的磁性矿物简介 |
4.2.2 岩石磁学简介及研究内容 |
4.2.3 K-T曲线实验结果和讨论 |
4.2.4 三轴等温热退磁实验结果和讨论 |
4.3 磁组构研究结果 |
4.3.1 磁组构简介 |
4.3.2 磁组构在重建古风向中的应用实例 |
4.3.3 磁组构实验结果及讨论 |
4.4 旬邑上墙红粘土记录的亚洲风系和古环境信息 |
第五章 结论与展望 |
5.1 岩石磁学结论 |
5.2 磁组构研究结论 |
5.3 存在的问题 |
5.4 研究展望 |
参考文献 |
攻读博士/硕士学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(7)游离氧化铁对花岗岩残积土抗剪和固结强度的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 前言 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 土壤胶结物质对其结构的影响 |
1.2.2 土壤胶结物质对其力学稳定性的影响 |
1.2.3 花岗岩残积土的结构与胶结特征 |
1.3 研究目标、内容及技术路线 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 技术路线图 |
2 材料与方法 |
2.1 研究区概况 |
2.2 花岗岩残积土胶结特征 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 基本理化性质测定 |
2.3.2 团聚体稳定性测定 |
2.3.3 游离氧化铁浓度梯度试样制备 |
2.3.4 直剪试验和固结试验 |
2.3.5 扫描电子显微镜 |
2.4 数据处理与分析 |
3.游离氧化铁对花岗岩残积土抗剪强度影响 |
3.1 游离氧化铁对应力应变特征的影响 |
3.2 游离氧化铁对抗剪强度参数影响 |
3.3 小结 |
4 游离氧化铁对花岗岩残积土固结强度影响 |
4.1 花岗岩残积土沉降过程研究 |
4.2 游离氧化铁对固结强度影响 |
4.3 小结 |
5.游离氧化铁对花岗岩残积土微观结构影响 |
5.1 花岗岩残积土微观结构定性研究 |
5.2 不同游离氧化铁浓度土样微观结构定性研究 |
5.3 游离氧化铁对结构单元体定量分析 |
5.4 游离氧化铁对土壤孔隙定量分析 |
5.5 游离氧化铁对微观定量参数影响 |
5.6 小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
(8)辽东半岛南部古风化壳发育特征及其古环境意义(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 风化壳及风化作用研究进展 |
1.2.2 风化壳的发育特征研究进展 |
1.2.3 磁化率在古环境中的研究进展 |
1.2.4 孢粉在古环境中的研究进展 |
1.2.5 石英颗粒表面特征分析在古环境中的研究进展 |
1.3 研究目的及意义 |
1.4 研究内容与技术路线图 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究技术路线 |
1.5 主要创新点 |
2 研究区概况 |
2.1 区域位置 |
2.2 地形地貌特征 |
2.3 气候水文特征 |
2.3.1 气候特征 |
2.3.2 水文特征 |
2.4 区域地质构造特点 |
2.4.1 地层与岩性特征 |
2.4.2 大地构造背景 |
2.5 土壤及植被概况 |
3 样品采集及样品分析测试方法 |
3.1 剖面选择及样品采集 |
3.2 样品分析测试 |
3.2.1 地球化学元素测定 |
3.2.2 粒度分析 |
3.2.3 磁化率测定及计算方法 |
3.2.4 孢粉分析 |
3.2.5 扫描电镜实验方法 |
4 辽东半岛南部卧龙剖面古风化壳古环境要素分析 |
4.1 地球化学元素特征分析 |
4.1.1 主量元素变化特征 |
4.1.2 主量元素地球化学指标分析 |
4.1.3 微量元素变化特征 |
4.1.4 元素活动性及主要矿物变化 |
4.2 粒度特征分析 |
4.2.1 粒度组成 |
4.2.2 粒度参数 |
4.2.3 粒度频率分布曲线 |
4.2.4 粒度结构参数散点图 |
4.2.5 粒度累积曲线 |
4.2.6 概率累积曲线 |
4.3 磁化率分析 |
4.4 孢粉分析 |
4.4.1 孢粉鉴定结果 |
4.4.2 孢粉组合分析 |
4.4.3 孢粉组合反映的环境特征 |
4.5 石英颗粒表面特征分析 |
4.5.1 石英颗粒宏观特征分析 |
4.5.2 石英颗粒微观形态 |
5 讨论 |
5.1 卧龙剖面风化壳发育阶段 |
5.2 典型剖面对比分析 |
5.2.1 化学元素对比分析 |
5.2.2 粒度对比分析 |
5.2.3 磁化率参数对比分析 |
5.3 磁化率在古风化壳中的应用探讨 |
5.3.1 卧龙剖面磁化率与粒度的相关关系 |
5.3.2 卧龙剖面磁化率与地球化学参数的相关关系 |
5.4 卧龙剖面成因分析 |
5.5 辽东半岛南部红色古风化壳年代学讨论 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(9)九江加积型红土土壤微形态特征及成土环境研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 南方红土研究进展 |
1.2.2 土壤微形态学在古土壤研究中的应用 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 材料与方法 |
2.1 研究区自然地理概况 |
2.2 剖面描述与样品采集 |
2.3 研究方法 |
2.3.1 土壤薄片的制备及鉴定 |
2.3.2 土壤理化性质测定 |
2.3.3 数据处理 |
第三章 加积型红土土壤微形态特征 |
4.1 土壤基质 |
4.2 土壤孔隙 |
4.3 土壤形成物 |
4.4 本章小结 |
第四章 加积型红土沉积与风化背景 |
3.1 粒度与沉积特征 |
3.2 加积型红土风化特征 |
3.2.1 色度变化特征 |
3.2.2 磁化率变化特征 |
3.2.3 常量元素组成及参数特征 |
3.3 本章小结 |
第五章 加积型红土微形态特征与成土环境 |
5.1 土壤微形态与成土环境演化 |
5.2 土壤微形态与网纹化 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及在学期间所取得的科研成果 |
(10)超固结非饱和土本构模型及颗粒流模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 非饱和土本构模型的研究现状 |
1.2.2 超固结非饱和土本构模型的研究现状 |
1.2.3 离散元模拟的研究现状 |
1.3 课题研究主要内容 |
1.4 本文创新点 |
1.5 技术路线 |
第2章 SFG模型及SFG修正模型 |
2.1 概述 |
2.2 SFG模型的建立 |
2.2.1 应力应变关系的建立 |
2.2.2 LC屈服面的建立 |
2.2.3 SFG模型弹塑性本构关系的建立 |
2.2.4 SFG模型的评价 |
2.3 统一屈服面的SFG模型的建立 |
2.3.1 屈服面的改进 |
2.3.2 统一屈服面的SFG模型弹塑性本构关系建立 |
2.3.3 统一屈服面SFG模型的局限性 |
2.4 超固结非饱和土本构模型的建立 |
2.4.1 硬化定律 |
2.4.2 统一硬化参数 |
2.4.3 超固结非饱和土弹塑性本构关系的建立 |
2.4.4 模型参数的确定 |
2.5 本章小结 |
第3章 超固结非饱和土本构模型参数试验 |
3.1 概述 |
3.2 试验用土的基本性质 |
3.2.1 土-水特征曲线 |
3.3 非饱和土压缩回弹试验 |
3.3.1 试验仪器 |
3.3.2 试样制备 |
3.3.3 试验方案 |
3.3.4 试验结果与分析 |
3.4 饱和红土脱湿试验 |
3.4.1 试验方案 |
3.4.2 试验结果与分析 |
3.5 非饱和红土三轴试验 |
3.5.1 试验方案 |
3.5.2 试验结果与分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 超固结非饱和土本构模型验证 |
4.1 模型对非饱和红土试验结果模拟与验证 |
4.1.1 模型对压缩回弹试验的验证 |
4.1.2 模型计算与非饱和红土三轴固结排水剪切试验数据对比 |
4.1.3 模型对超固结非饱和土三轴固结排水试验数据模拟与验证 |
4.2 模型对Rampino试验结果的模拟与验证 |
4.2.1 试验简介 |
4.2.2 模型预测与验证 |
4.3 本章小结 |
第5章 非饱和土的颗粒流模拟 |
5.1 概述 |
5.2 PFC3D的基本原理 |
5.2.1 迭代计算过程 |
5.2.2 接触模型 |
5.3 非饱和三轴试验模型的建立 |
5.3.1 颗粒间粘结强度 |
5.3.2 颗粒流模型的建立 |
5.4 非饱和土三轴试验颗粒模拟结果与室内试验结果对比 |
5.4.1 饱和土三轴试验结果与室内试验结果对比 |
5.4.2 非饱和三轴试验结果与室内试验结果对比 |
5.5 三轴试验剪切过程的细观分析 |
5.6 非饱和土直剪试验的颗粒流模拟 |
5.7 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
四、红土特性的微观基础(论文参考文献)
- [1]采用红土矿和海砂矿制作的Mg O-Al2O3-SiO2微晶玻璃的结构和性能[J]. 陈亚旭,高宁,王欣,郭艳玲,张捷宇. 上海金属, 2021(04)
- [2]浸矿下离子型稀土矿粘土矿物迁移转化规律研究[D]. 金雄伟. 江西理工大学, 2021(01)
- [3]利用红土镍矿非目标元素Fe制备LiFePO4/C正极材料的研究[D]. 梁栋. 渤海大学, 2021
- [4]沉积物特征与旧石器遗址的形成过程[J]. 李浩,张玉柱,李意愿,李占扬,贾雅娜. 人类学学报, 2021
- [5]纳米固化剂材料研发及固土性能研究[D]. 张星辰. 中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心), 2021
- [6]旬邑红粘土序列记录的东亚古季风和古环境变迁 ——基于岩石磁学和磁组构特征[D]. 荆雪媛. 西北大学, 2021(12)
- [7]游离氧化铁对花岗岩残积土抗剪和固结强度的影响[D]. 黄渐佳. 华中农业大学, 2021
- [8]辽东半岛南部古风化壳发育特征及其古环境意义[D]. 段一明. 辽宁师范大学, 2021(08)
- [9]九江加积型红土土壤微形态特征及成土环境研究[D]. 王琳怡. 浙江师范大学, 2021
- [10]超固结非饱和土本构模型及颗粒流模拟研究[D]. 查崇伦. 南昌大学, 2021