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植物根系对土体加筋效应研究

岩石力学与工程学报 2012年第A1期31卷 3216-3223页

作者：余芹芹乔娜卢海静胡夏嵩李国荣朱海丽青海大学地质工程系青海西宁810016 中国科学院青海盐湖研究所青海西宁810008

以自建的西宁盆地周边试验区为例,通过对寒旱环境4种类型试样即素土、草本–土复合体、灌木–土复合体、灌木–草本–土复合体试样分别进行三轴压缩试验,对比分析这4种试样的强度及其相应的应力–应变特征,评价试验区植物根系对边坡土... 详细信息

以自建的西宁盆地周边试验区为例,通过对寒旱环境4种类型试样即素土、草本–土复合体、灌木–土复合体、灌木–草本–土复合体试样分别进行三轴压缩试验,对比分析这4种试样的强度及其相应的应力–应变特征,评价试验区植物根系对边坡土体的加筋效应及其固土护坡贡献。结果表明:(1)在围压20,30和40 kPa作用下,根–土复合体和素土的主应力差随着轴向应变的增大而呈增大趋势,且最终趋于稳定值,曲线形态基本属于应变硬化型。在荷载作用的初始阶段,根–土复合体的抗剪能力较素土增长快;(2)在3级围压作用下,根–土复合体试样的剪切峰值均大于素土,且4种试样的剪切峰值具有一致性的变化规律,即柠条锦鸡儿根–芨芨草根–土复合体>芨芨草根–土复合体>柠条锦鸡儿根–土复合体>素土;(3)根–土复合体较素土的黏聚力c值增长率依次为94.1%,66.6%,39.2%,且柠条锦鸡儿根–芨芨草根–土复合体的黏聚力较芨芨草根–土复合体、柠条锦鸡儿根–土复合体的黏聚力增长率分别为16.5%,39.4%。该变化规律反映试验区植物根系对边坡土体具有显著的加筋作用,同时也说明草本与灌木植物组合种植的形式对试验区土体的加筋效果较单一种植草本或灌木植物显著。研究成果为试验区和相似地区,开展边坡浅层滑坡、水土流失等地质灾害的防治提供理论依据。

关键词：土力学寒旱环境加筋作用根–土复合体应力–应变关系黏聚力

寒旱环境灌木植物根–土复合体强度模型试验研究

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岩石力学与工程学报 2013年第5期32卷 1020-1031页

作者：余芹芹胡夏嵩李国荣乔娜卢海静付江涛李华坦青海大学地质工程系青海西宁810016 中国科学院青海盐湖研究所青海西宁810008

在自行设计、加工的原位剪切试验装置中分别种植灌木植物霸王和柠条锦鸡儿,通过对2种坡度的素土、霸王根–土复合体和柠条锦鸡儿根–土复合体进行原位剪切试验,测得素土和根–土复合体抗剪力、抗剪强度的动态变化,评价灌木植物护坡的时... 详细信息

在自行设计、加工的原位剪切试验装置中分别种植灌木植物霸王和柠条锦鸡儿,通过对2种坡度的素土、霸王根–土复合体和柠条锦鸡儿根–土复合体进行原位剪切试验,测得素土和根–土复合体抗剪力、抗剪强度的动态变化,评价灌木植物护坡的时间效应,并采用室内直剪试验方法检验原位剪切试验结果的合理性。试验得出以下结论:(1)根–土复合体的抗剪力和抗剪强度均大于同种坡度的素土,即植物根系可显著提高边坡土体的抗剪能力,且霸王根–土复合体抗剪力和抗剪强度主要体现在剪切面处断裂根系的抗拉或抗剪作用、拔出根系的根–土摩擦力及滑移根系的锚固、摩擦作用,柠条锦鸡儿根–土复合体主要体现在根系的锚固和根–土摩擦作用,同时,素土和灌木根–土复合体的抗剪力和抗剪强度随着坡度的增加而减小;(2)素土的剪切力在3 s左右达到峰值,而根–土复合体的剪切力峰值时间为69.8～168.2 s;素土试样在剪切位移为1 mm内抗剪强度均达到峰值,而剪切位移为23.13～83.13 mm时霸王根–土复合体和柠条锦鸡儿根–土复合体抗剪强度达到峰值,即根–土复合体的剪切力峰值时间、抗剪强度峰值位移均较素土相对滞后,这反映了在剪切过程中根系的抗拉能力、根–土界面的摩擦作用逐步转化为根–土复合体的抗剪能力,从而延缓坡面变形破坏的时间;(3)为了验证原位剪切试验结果的准确性,对素土和灌木根–土复合体进行室内直剪试验,其抗剪强度值与原位剪切试验值接近,反映原位剪切试验及其结果的合理性。上述研究成果对于开展研究区西宁盆地及其周边地区坡面水土流失、浅层滑坡等地质灾害的防治,以及对青藏高原东北部黄土地区边坡生态工程建设、区域生态环境保护具有重要的理论指导价值和现实意义。

关键词：土力学寒旱环境原位剪切试验根–土复合体抗剪强度模型试验

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寒旱环境灌木根系增强边坡土体抗剪强度特征

农业工程学报 2016年第11期32卷 174-180页

作者：赵玉娇胡夏嵩李华坦刘昌义李国荣朱海丽青海大学地质工程系西宁810016 中国科学院青海盐湖研究所西宁810008

为深入研究根系与剪切面呈不同夹角α条件下,边坡土体中根系对土体抗剪强度的影响,以及定量分析评价植物根系对边坡土体抗剪强度的增强作用,该项研究以生长期为150 d的柠条锦鸡儿、霸王根系及其组成的柠条锦鸡儿根-土复合体、霸王根-土... 详细信息

为深入研究根系与剪切面呈不同夹角α条件下,边坡土体中根系对土体抗剪强度的影响,以及定量分析评价植物根系对边坡土体抗剪强度的增强作用,该项研究以生长期为150 d的柠条锦鸡儿、霸王根系及其组成的柠条锦鸡儿根-土复合体、霸王根-土复合体为研究对象分别进行室内单根拉伸试验和复合体剪切试验。通过对2灌木根系进行单根拉伸试验,得到2种灌木根系单根的抗拉强度,并对根系与剪切面夹角α分别为45°、60°、75°、90°等4种条件下的根-土复合体进行剪切试验,得到4种α角度条件下的根-土复合体试样抗剪强度;在此基础上,分析探讨了单根抗拉强度与根-土复合体试样粘聚力值之间的关系。结果表明:柠条锦鸡儿根系的单根抗拉强度较霸王根系的单根抗拉强度略高;柠条锦鸡儿根-土复合体、霸王根-土复合体试样,在4种不同α角度条件下的黏聚力均显著大于素土黏聚力;当α角由45°增大至90°时,2种灌木根-土复合体的黏聚力值呈逐渐增大的趋势,且黏聚力的增长率亦表现出一致性变化规律,即2种灌木根-土复合体试样的黏聚力的增长率均随着α角的增大而呈增大趋势;根-土复合体黏聚力值与单根抗拉强度存在正相关关系。由上述复合体黏聚力值的变化规律反映出,试验区2种灌木根系对边坡土体抗剪强度具有显著增强作用,同时亦反映出随根系的单根抗拉强度的增大,根系对土体粘聚力值的增强效果相对愈加显著,且随根系与剪切面间夹角不同,根系增强边坡土体抗剪强度贡献具有不同的变化规律,即表现在根系与剪切面之间的夹角趋于垂直时,根系具有相对最大限度地增强土体抗剪强度的作用。该研究结果为定量评价植物根系增强边坡土体抗剪强度的贡献,提供了试验方面的数据支撑,这为进一步深入探讨植物根系增强边坡土体抗剪强机理提供参考。

关键词：抗剪强度剪切试验拉伸试验寒旱环境灌木植物根–土复合体边坡稳定性

四川大梁子富锗铅锌矿床的控矿构造样式及成矿机制研究

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地学前缘 2022年第1期29卷 143-159页

作者：孔志岗张斌臣吴越张长青刘益张锋李杨林昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093 重庆市地质调查院重庆401122 长江大学环境与资源学院湖北武汉430100 中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室北京100037 陕西省洛南县自然资源局陕西商洛726100

大梁子富锗铅锌矿床位于扬子板块西南缘,是四川-云南-贵州(川滇黔)铅锌矿集区大型矿床之一,其矿石储量4.5 Mt,Pb+Zn平均品位10%~12%,矿体主要以筒状、脉状赋存于严格受断裂构造控制的富有机质破碎带"黑色破碎带"中,赋矿围岩为震旦系灯... 详细信息

大梁子富锗铅锌矿床位于扬子板块西南缘,是四川-云南-贵州(川滇黔)铅锌矿集区大型矿床之一,其矿石储量4.5 Mt,Pb+Zn平均品位10%~12%,矿体主要以筒状、脉状赋存于严格受断裂构造控制的富有机质破碎带"黑色破碎带"中,赋矿围岩为震旦系灯影组的白云岩。矿区断裂十分发育,主要发育NWW向断裂、NW向断裂和NE向断裂。通过详细分析各组断裂的几何学和运动学特征,厘清了成矿前、成矿期和成矿后断裂活动特征及构造动力学特征。成矿前,该矿区受近N-S向挤压应力作用,形成NWW向逆断层;成矿期,受古特提斯洋的俯冲消减和碰撞造山作用,研究区构造应力场转变为NW-SE向挤压应力,形成矿区的NWW向张扭性断层、NW向扭张性断层和NE向逆断层;成矿后,区域构造应力场转变为近EW向,形成NWW向、NW向和NE向的破矿断裂。NWW向断裂是矿区的主控断裂,是流体运移的通道;NW向断裂是NWW向断层的主要配套断裂,是流体混合和矿体就位的空间,NWW向断裂和NW向断裂组成的负花状构造是大梁子富锗铅锌矿床最具特色的控矿构造样式。来自深部的富金属离子的流体与来自寒武系富有机质地层的还原型流体在NWW向断裂和NW向断裂控制的张裂空间的混合,是该床的主要成矿机制。矿区南部和西部类似的构造样式区是下一步找矿的方向。

关键词：大梁子富锗铅锌矿控矿构造样式成矿机制负花状构造黑色破碎带

利用随机系数矩阵的GNSS/INS组合导航Kalman滤波算法

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武汉大学学报（信息科学版） 2012年第9期37卷 1036-1040页

作者：何正斌聂建亮吴富梅张菊清长安大学地质工程与测绘学院西安市雁塔路126号710054 国家测绘地理信息局大地测量数据处理中心西安市友谊东路334号710054 信息工程大学测绘学院郑州市陇海中路66号450052 西安测绘研究所西安市雁塔路中段1号710054 西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室西安市雁塔路126号710054

在动力学模型可靠的情况下,为避免观测异常对滤波结果的影响,建立处理观测异常的观测模型集合,以观测模型集合中系数矩阵的期望来代替观测方程的系数矩阵,利用随机系数矩阵Kalman滤波算法来控制观测信息异常的影响。算例结果表明,该算... 详细信息

在动力学模型可靠的情况下,为避免观测异常对滤波结果的影响,建立处理观测异常的观测模型集合,以观测模型集合中系数矩阵的期望来代替观测方程的系数矩阵,利用随机系数矩阵Kalman滤波算法来控制观测信息异常的影响。算例结果表明,该算法可以有效地控制观测值异常对滤波结果的影响。

关键词： Kalman滤波随机系数矩阵组合导航

采用TerraSAR-X数据监测西安地裂缝形变

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武汉大学学报（信息科学版） 2012年第1期37卷 81-85页

作者：赵超英张勤朱武 Lu Zhong 长安大学地质工程与测绘学院西安市雁塔路126号710054 西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室西安市雁塔路126号710054 U S Geological Survey Vancouver Washington USA

基于3m分辨率的TerraSAR-X数据对覆盖西安地区的活动地裂缝进行了定位与监测研究。数据为2009-12-03～2010-03-23共6景Strip模式数据。实验结果显示,高分辨率TerraSAR数据是监测地裂缝很好的数据源,但为了获取高精度的监测成果还需要特... 详细信息

基于3m分辨率的TerraSAR-X数据对覆盖西安地区的活动地裂缝进行了定位与监测研究。数据为2009-12-03～2010-03-23共6景Strip模式数据。实验结果显示,高分辨率TerraSAR数据是监测地裂缝很好的数据源,但为了获取高精度的监测成果还需要特别考虑时间和基线去相干因素。二轨法监测结果显示,活动地裂缝往往出现在稳定区域与形变区域的转折部位,而采用人工角反射器技术可以监测出mm量级的地裂缝相对形变信息。

关键词： TerraSAR-X 地裂缝小基线集技术人工角反射器

西安入境旅游流与城市旅游环境耦合协调关系研究

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地域研究与开发 2013年第1期32卷 98-101页

作者：董亚娟马耀峰李振亭高楠长安大学地球科学与资源学院长安大学西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室西安710054 陕西师范大学旅游与环境学院西安710062

在构建城市入境旅游流和旅游环境评价指标的基础上,利用了耦合协调度函数及其量化模型,以西安市为例分析了城市入境旅游流和旅游环境两个系统间的耦合协调关系。研究表明:西安入境旅游流和城市旅游环境在2001—2010年间经历了从轻度失... 详细信息

在构建城市入境旅游流和旅游环境评价指标的基础上,利用了耦合协调度函数及其量化模型,以西安市为例分析了城市入境旅游流和旅游环境两个系统间的耦合协调关系。研究表明:西安入境旅游流和城市旅游环境在2001—2010年间经历了从轻度失调到中度失调再到初级协调和中级协调的过程,尽管期间有过波动,但总体态势趋向良性发展。城市入境旅游的发展不再简单地依赖于城市旅游资源的品质和数量,旅游环境已经成为城市目的地发展入境旅游的重要基础和吸引要素。如何进一步优化城市的旅游环境来加强入境旅游的发展是城市旅游管理部门应该重视的课题。

关键词：入境旅游流旅游环境耦合协调度西安市

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南峪水电站工程地质灾害危险性评估

水电能源科学 2010年第11期28卷 67-69,172页

作者：穆鹏武警工程学院陕西西安710086 长安大学西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室陕西西安710054

以南峪水电站为例,基于工程区内各类地质灾害调查资料,对地质灾害危险性的现状进行了评估和预测,并综合分析了地质灾害危害程度,根据不同灾种提出相应的防治措施,为工程建设防治地质灾害提供了科学依据。

关键词：水电站建设用地地质灾害危险性评估防治措施

黄河源玛沁地区高寒草地植物固土护坡的力学效应

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山地学报 2014年第5期32卷 550-560页

作者：李光莹虎啸天李希来余冬梅付江涛朱海丽胡夏嵩中国科学院青海盐湖研究所青海大学

通过对试验区草本植物根系的力学强度试验,研究了黄河源玛沁地区高寒草地植物护坡的力学效应,即通过研究未退化、轻度退化、重度退化的草地的主要优势种植物的单根抗拉力、抗拉强度和根-土复合体的抗剪强度等评价其固土护坡能力与贡献... 详细信息

通过对试验区草本植物根系的力学强度试验,研究了黄河源玛沁地区高寒草地植物护坡的力学效应,即通过研究未退化、轻度退化、重度退化的草地的主要优势种植物的单根抗拉力、抗拉强度和根-土复合体的抗剪强度等评价其固土护坡能力与贡献。研究所选取的未退化草地的优势种植物主要有小嵩草(Kobresia pygmaea ***)、紫花针茅(Stipa purpurea Griseb.),轻度退化草地的优势种植物包括矮火绒草(Leontopodium nanum(*** Thoms.)Hand.-Mazz.)、二裂委陵菜(Potentilla bifurca L.),重度退化草地的优势种植物为细叶亚菊(Ajania tenuifolia(Jacq.)Tzvel.)、盐地风毛菊(Saussurea salsa(Pall)Spreng)。由单根拉伸试验结果表明,单根抗拉强度平均值由大至小依次为紫花针茅>小嵩草>矮火绒草>二裂委陵菜>细叶亚菊>盐地风毛菊;室内根-土复合体原状试样直接剪切试验表明,根-土复合体的抗剪强度由大至小依次为小嵩草>紫花针茅>矮火绒草>二裂委陵菜>细叶亚菊>盐地风毛菊。研究成果对进一步探讨黄河源高寒地区植物固土护坡机理,以及试验区及其与试验区条件相似的其他地区,科学防治坡面水土流失、浅层滑坡等地质灾害的发生具有重要理论指导意义。

关键词：黄河源区高寒草地植物护坡根-土复合体抗拉强度抗剪强度力学效应