內容簡介
“陝北黃土工程地質”屬於區域工程地質範疇,陝北黃土地區特殊的地質、地貌和氣候條件使得該區域素以強烈的土壤侵蝕和頻發的地質災害而著稱。由於缺乏全麵的工程地質資料和係統的黃土力學強度理論,往往會給相關工程的問題處理帶來一定的睏難。在開展大量的野外調查、地質勘察、現場試驗和室內試驗的基礎上,《陝北黃土工程地質》係統總結瞭陝北黃土區的地形、地貌、水文、氣候和區域地質發展史等資料,建立瞭陝北黃土地區黃土地層標準剖麵,探討瞭黃土濕陷性、滲透性和崩解性等水理性質,通過拉伸試驗、扭剪試驗、三軸試驗研究提齣瞭一種能綜閤考慮結構性黃土抗拉和抗剪特性的聯閤強度理論,結閤黃土載荷試驗和確定地基承載力的新方法提H{瞭陝北黃土地基承載力新錶,將陝北黃土地區進行瞭閤理的工程地質分區,針對油區重點開采區的工程地質條件進行瞭全麵分析和評價。
《陝北黃土工程地質》研究成果不僅可以服務於長慶油區地麵工程建設中的勘察和設計,亦可為地方政府在黃土區域的建設規劃、勘察和設計中提供重要的技術參考。
《陝北黃土工程地質》可供工程地質、土木工程、公路鐵道、水利工程和防災與減災工程等相關專業的高年級本科生與科研人員閱讀,亦可成為工程技術人員在工程地質勘察和岩土工程評價與分析方麵的實用工具書。
內頁插圖
目錄
前言
1 自然地理及區域地質
1.1 研究區範圍及地理概況
1.2 地形地貌
1.2.1 構造堆積侵蝕地貌
1.2.2 現代構造(變形)地貌
1.2.3 濕陷變形地貌
1.2.4 侵蝕地貌
1.3 氣候
1.3.1 氣溫
1.3.2 季節
1.3.3 霜期和無霜期
1.3.4 日照時間
1.3.5 風
1.3.6 降水
1.3.7 蒸發
1.4 水文
1.4.1 主要河流水係
1.4.2 泥沙
1.4.3 冰情
1.4.4 徑流特徵
1.4.5 天然湖泊
1.5 地質發展史
1.5.1 地質
1.5.2 地層
1.5.3 構造
1.6 水文地質
1.6.1 地下水類型
1.6.2 地下水補給量
1.6.3 地下水水化學特徵
2 陝北黃土地層及標準剖麵
2.1 第四紀劃分
2.4 陝北地區典型剖麵對比
2.5 陝北黃土地層的基本特徵
2.5.1 基於野外調查的陝北黃土地層典型剖麵對比
2.5.2 陝北地區黃土一古土壤序列中黃土層的總體特徵
2.5.3 陝北地區黃土一古土壤序列中古土壤的特徵
2.5.4 陝北黃土地層厚度特徵
2.5.5 陝北黃土地層的粒度特徵
3 黃土的水理性質
3.1 黃土濕陷性成因
3.1.1 黃土濕陷性研究的意義
3.1.2 黃土濕陷性成因機理國內外研究綜述
3.1.3 基於微結構理論的黃土濕陷性成因
3.1.4 基於IPP圖像處理軟件的濕陷性黃土微觀結構定量分析
3.2 黃土滲透性試驗
3.2.1 研究方法及試驗內容
3.2.2 試驗結果及分析
3.3 黃土濕陷對滲透係數的影響
3.3.1 研究意義
3.3.2 試驗土樣的基本性質
3.3.3 濕陷試驗以及滲透試樣的製備
3.3.4 濕陷後土體的滲透試驗
3.3.5 濕陷對滲透係數影響的微觀機理分析
3.4 黃土崩解動力學研究
3.4.1 研究意義
3.4.2 試驗內容
3.4.3 結果與討論
3.5 黃土大試塊及原位崩解試驗
3.5.1 大試塊黃土崩解儀及崩解試驗
3.5.2 原位崩解試驗
3.5.3 基於大試塊和原位崩解試驗的黃土崩解機理
3.5.4 黃土崩解性的影響因素及其機理
3.5.5 黃土崩解過程的邊界效應
3.6 黃土抗衝性試驗
3.6.1 黃土大試塊衝刷試驗
3.6.2 黃土地層原位衝刷試驗
4 陝北黃土強度變形特性與增濕本構建模研究
4.1 黃土力學性質及研究現狀
4.1.1 黃土的力學特性
4.1.2 非飽和結構性黃土邊坡穩定性研究背景
……
5 陝北黃土地基承載力研究
6 陝北黃土工程地質分區
7 陝北部分油區工程地質
前言/序言
陝北黃土工程地質屬於區域工程地質範疇。區域工程地質對資源開發、土地使用、國民經濟建設以及生態環境都有著舉足輕重的作用。要想科學地、閤理地做好工程規劃與工程建設,首先要全麵地進行工程地質勘察,掌握區域工程地質條件,隻有這樣纔能把建築物特點與場地地質條件充分結閤,通盤考慮,整體布局,科學規劃。
陝北黃土高原是我國黃土高原的主體部分,北與內濛古自治區、西與甘肅省、東與山西省毗鄰,南與渭南市、鹹陽市相連接,地勢西北高東南低,北部為風沙區,南部是丘陵溝壑區。該區主要包括延安、榆林兩個地級市,共轄25個縣區,約占陝西省總麵積的45%。由於該區地處黃土高原的北部,屬於不同典型地理單元的過渡區域,因此分布著十分復雜的地貌類型,除長城沿綫分布的風沙地貌和部分山地地貌外,大部分地區分布著種類齊全的黃土地貌。也由於其地理位置的特殊性,世界獨一無二的黃土國傢地質公園及著名的洛川黃土標準剖麵即位於此區域。長期以來,該區已經成為國內外學者研究黃土力學與工程特性不可多得的理想天然試驗場,國內外許多學者在這裏進行過許多開拓性工作,曾在黃土的成因、黃土地貌的形成演化、黃土地層層序學、黃土力學與工程特性等方麵獲得過許多奠基性的成果,為世界黃土的研究做齣瞭傑齣貢獻,陝北黃土高原也因此在世界黃土研究領域久負盛名。
長慶油田長期進行地麵工程建設的實踐錶明,工程建設的規劃、設計、施工無不受場地工程地質條件的製約,工程建設的方式、規模和類型依賴於場地工程地質條件,工程地質條件的優劣、工程地質資料的翔實與否直接影響工程建設的質量和成本,隻有正確認識工程建設與地質環境相互製約的內在規律,纔能閤理有效地開發利用並妥善保護地質環境,達到工程建設與地質環境相協調,同時也能夠保證各類工程發揮其最大效益,因此陝北黃土工程地質評價是長慶油田陝北工區開展各類地麵工程建設的必要前提。
長慶油田陝北工區多數位於黃土地貌之上,在長期實踐中經常會遇到各種類型工程問題,如黃土地基濕陷變形問題、黃土邊坡災害問題和黃土潛蝕問題等,但由於缺乏相關的工程地質資料和係統的黃土力學強度理論,往往會給這些工程問題的處理工作帶來極大睏難,長期睏擾著工程建設的規劃、設計、施工乃至運營。這些工程問題歸根結底是由於對該區黃土工程地質特徵缺乏研究和黃土力學強度缺乏全麵係統的掌握所造成的。因此,通過深入研究該區黃土力學特性,全麵把握陝北地區黃土力學性質與工程地質條件,在此基礎上進行黃土工程地質分區和綜閤評價,並使其及時有效地服務於長慶油田陝北工區的各類建設,是長慶油田陝北工區各項工程實踐麵臨的、亟待完成的科技任務。
鑒於此,西安長慶科技工程有限責任公司於2014年7月正式啓動瞭“長慶油田陝北區黃土工程特性應用研究”科研項目,由西安長慶科技工程有限責任公司與西安理工大學(陝西省黃土力學與工程重點實驗室)密切閤作,曆時3年,圓滿完成課題研究任務。
研究項目首先開展瞭大量的野外調查、工程地質勘察、現場試驗和室內試驗,獲得瞭大量的基礎性資料;係統總結瞭陝北黃土地區的地形地貌、水文、氣候、區域地質發展史等資料;係統歸納總結瞭第四紀各地層的具體界限及其客觀證據,建立瞭陝北黃土地區黃土地層標準剖麵,為陝北黃土分布區的建設規劃、勘察、設計提供瞭重要依據;通過各種試驗手段對黃土濕陷性、滲透性和崩解性等水理性質開展瞭深入研究;通過拉伸試驗、扭剪試驗、三軸試驗研究,提齣瞭一種真正意義上能綜閤考慮結構性黃土抗拉和抗剪強度的聯閤強度公式,並通過工程應用驗證瞭其閤理性,此外,將聯閤強度引入非綫性鄧肯一張模型中,建立瞭一種黃土非綫性增濕本構模型;基於黃土地基淺層平闆載荷試驗,通過確定地基承載力的新方法計算得到的地基承載力值與規範中承載力錶的承載力值進行比較,提齣瞭陝北黃土地基承載力新錶;通過研究確立瞭陝北黃土區的工程地質分區原則,最終將陝北地區分為5個工程地質區14個亞區;針對長慶油田陝北工區重點開采區,進行瞭係統的工程地質分析和評價,全麵揭示瞭油田重點開采區的工程地質特徵。課題研究充分重視理論與實際密切結閤,力圖使研究成果直接、有效地服務於長慶油田陝北區各類地麵工程建設及地方的經濟發展。
本書是項目研究成果的總結和升華,研究成果將服務於長慶油田陝北工區地麵工程建設中的勘察、設計和施工實踐。
全書共分七章,前言由王治軍、李榮建撰寫,第一章由王治軍、李喜安撰寫;第二章由李喜安、王治軍撰寫;第三章由駱建文、李喜安撰寫;第四章由李榮建、耿生明撰寫;第五章由駱建文、李榮建撰寫;第六章由王治軍、駱建文、李喜安撰寫;第七章由耿生明、李喜安撰寫。另外,長慶科技工程有限責任公司的杜誌偉、潘俊義、硃橋川、趙勝傑,西安理工大學的劉軍定、陳陽、李振菲、談永光、劉振山、王帥帥、洪勃、王力、李林翠、郭澤澤等同誌參與瞭項目研究及部分編寫工作。
在本書編寫過程中參閱瞭大量的文獻資料,結閤瞭許多前人研究成果,得到瞭研究單位各級領導的大力支持和有力協助,使得項目能夠順利圓滿完成預定目標,在此一並錶示衷心的感謝!
好的,這是一本關於《絲綢之路沿綫古城遺址的考古新發現與保護研究》的圖書簡介。 --- 《絲綢之路沿綫古城遺址的考古新發現與保護研究》 內容提要 本書是一部集考古發掘報告、年代學研究、文化交流史探討與現代遺産保護技術應用為一體的綜閤性學術專著。它聚焦於二十一世紀以來,在“一帶一路”倡議背景下,沿綫國傢閤作深化所取得的重大考古突破,特彆是對那些長期被學術界忽視或僅有初步勘探的絲綢之路核心樞紐地帶的古代城市遺址的深度挖掘與科學解讀。 全書以時間為軸,以空間為綫,係統梳理瞭自史前時代到中世紀晚期,絲綢之路上主要貿易節點城市(包括綠洲綠洲城市、高山通道要塞及河西走廊東段重要聚落)的演變曆程。重點分析瞭這些城市在不同曆史時期所扮演的角色——從最初的綠洲農耕文明與遊牧文明的交匯點,到跨文化技術與藝術交流的橋梁,再到不同帝國興衰的見證者。 本書最大的特色在於,它不僅呈現瞭詳盡的考古發掘圖紙、齣土遺物分類與斷代分析,更引入瞭近年來尖端技術在田野考古中的應用成果,如遙感技術(LiDAR)、地球物理勘探(GPR)在地下遺跡無損探測方麵的應用,以及加速器質譜測年法(AMS)對有機樣本的精確測年結果。 第一部分:遺址的重構與空間秩序 本部分深入探討瞭絲綢之路沿綫古城聚落形態的變遷。通過對甘肅、新疆、中亞哈薩剋斯坦、烏茲彆剋斯坦等地多處重要遺址的比較研究,揭示瞭不同地理環境對城市規劃的影響。例如,在極度乾旱的塔剋拉瑪乾沙漠邊緣,城市供水係統(坎兒井係統)的精妙設計如何決定瞭城市的生存半徑與防禦布局;而在相對濕潤的河西走廊,軍事屯墾製度下形成的“軍城”與“民城”的疊閤關係。 核心章節涵蓋: 1. 綠洲城市的防禦工事與水利結構分析: 對夯土城牆的結構力學分析,以及水渠網絡對社會組織的影響。 2. 中亞粟特商貿網絡中的“驛站城市”: 探討昭武九姓的定居點特徵,以及其在長途貿易中的中轉功能。 3. 佛教藝術的西傳路徑與城市景觀: 通過對佛寺遺址的考古學觀察,還原城市中宗教建築的空間分布與功能演變。 第二部分:物質文化與交流的“時間切片” 本部分的核心在於對齣土文物的年代學歸類與文化溯源。研究團隊通過對陶瓷器、金屬器、紡織品殘片以及錢幣窖藏的係統整理,精確勾勒齣文化傳播的“時間切片”。 主要研究方嚮包括: 陶器譜係的變遷: 追蹤東漢至唐代,中原製瓷技術嚮西傳播的軌跡,以及西域本土製陶業吸收外來風格的實例研究。特彆關注瞭帶有波斯薩珊王朝風格的玻璃器和當地製作的仿製品。 文字與書寫媒介: 詳述瞭佉盧文、粟特文、古藏文等多種文字材料的發現地、載體(木牘、紙張、絲帛)及內容分析,揭示瞭當時社會行政與商業活動的麵貌。 技術轉移的實證: 選取瞭金屬冶煉技術、玻璃製造工藝(如中亞流行的“彩條紋玻璃”)在不同遺址間的分布差異,論證瞭技術工匠的流動性。 第三部分:遺産保護的挑戰與未來路徑 本書的最後一部分,轉嚮瞭對這些脆弱遺産的現代保護與可持續利用的探討。鑒於許多絲綢之路遺址位於地質活動頻繁或氣候條件極端的地區,傳統保護方法麵臨巨大挑戰。 本章匯集瞭跨學科的解決方案: 1. 環境侵蝕模擬與應對: 利用氣候模型預測風沙、鹽漬化對土遺址的長期影響,並測試瞭新型的物理加固材料(如納米材料、生物膠結物)的應用效果。 2. 數字化建檔與虛擬重建: 係統介紹瞭采用三維激光掃描、無人機攝影測量技術對重點遺址進行的精確三維建模工作,展示瞭如何構建高精度的數字檔案庫,以應對不可避免的自然損毀。 3. 社區參與式保護模式: 探討瞭在現代化進程中,如何平衡遺址的考古發掘、旅遊開發與當地社區(尤其是牧民、農耕民族)的傳統生活方式,實現文化遺産的活態傳承。 本書不僅是考古學傢的案頭工具書,也是曆史地理學傢、文化人類學傢和遺産保護規劃師不可或缺的參考資料。它通過嚴謹的實證研究,為理解古代歐亞大陸文明的交融互動提供瞭最新的、多維度的視角。 --- (全書預計字數:約 1500 字)