全球气候变暖导致多年冻土层温度升高,进而显著改变桩周土体的物理和力学性质,这对铁路桥梁桩基础的竖向承载特性产生了深远影响。为量化分析多年冻土层对既有铁路桥梁桩基础竖向承载特性的影响,以青藏铁路桥梁广泛使用的高承台桩基础为研究对象,通过室内缩尺模型试验对比研究了竖向荷载作用下非冻土(对比组)与多年冻土(多年冻土层厚度为140 cm)条件下桩基础承载性能及桩周土体的破坏特征。试验结果表明:在非冻土条件下,桩周土体表面出现近似矩形的闭合裂缝,且从矩形四角向外延伸,0.5倍桩径以内的土体出现明显沉陷,土体表面仅有一条主裂缝;当有多年冻土层存在时,桩周土体虽然出现未闭合近似矩形裂缝,但表层土未发生明显沉降。此外,多年冻土层的存在显著提高了桩基础竖向极限承载力,多年冻土条件下桩基础的极限承载力约为非冻土条件下的4.5倍。分析发现,桩基础承载力的提升主要源于多年冻土层中桩侧摩阻力的显著增加,多年冻土层存在时最大桩侧摩阻力约为非冻土条件下的7.1倍。相对而言,多年冻土层对桩基础端承力的影响并不明显,多年冻土条件下桩基础最大端承力相较于非冻土条件提高了8.8%。因此,多年冻土区既有铁路桥梁桩基础承载性能...
全球气候变暖导致多年冻土层温度升高,进而显著改变桩周土体的物理和力学性质,这对铁路桥梁桩基础的竖向承载特性产生了深远影响。为量化分析多年冻土层对既有铁路桥梁桩基础竖向承载特性的影响,以青藏铁路桥梁广泛使用的高承台桩基础为研究对象,通过室内缩尺模型试验对比研究了竖向荷载作用下非冻土(对比组)与多年冻土(多年冻土层厚度为140 cm)条件下桩基础承载性能及桩周土体的破坏特征。试验结果表明:在非冻土条件下,桩周土体表面出现近似矩形的闭合裂缝,且从矩形四角向外延伸,0.5倍桩径以内的土体出现明显沉陷,土体表面仅有一条主裂缝;当有多年冻土层存在时,桩周土体虽然出现未闭合近似矩形裂缝,但表层土未发生明显沉降。此外,多年冻土层的存在显著提高了桩基础竖向极限承载力,多年冻土条件下桩基础的极限承载力约为非冻土条件下的4.5倍。分析发现,桩基础承载力的提升主要源于多年冻土层中桩侧摩阻力的显著增加,多年冻土层存在时最大桩侧摩阻力约为非冻土条件下的7.1倍。相对而言,多年冻土层对桩基础端承力的影响并不明显,多年冻土条件下桩基础最大端承力相较于非冻土条件提高了8.8%。因此,多年冻土区既有铁路桥梁桩基础承载性能...
天然气水合物是重要的新兴能源矿产,也是国家大力倡导开发利用的清洁能源。青海祁连山木里煤田天然气水合物发现之后,国内陆域天然气水合物勘查一直没有进一步的发现。大兴安岭北部是我国多年冻土发育的重要地区之一,内蒙古大西山煤田与青海木里煤田地质条件具有可类比性。基于本次天然气水合物探井的调查成果,以发现的浅层高烃类气体和水合物异常显示为线索,分析天然气水合物成藏的冻土条件、物源条件、疏导系统等地质因素。大西山煤田冻土厚度较大,底界可达70 m;烃源岩有机质丰度较高,以中等—较好的烃源岩为主;暗色泥岩有机质类型为Ⅱ2型和Ⅱ1型,煤和炭质泥岩有机质类型为Ⅲ型和Ⅱ2型;有机质成熟度较高,Ro0.57%~0.84%,Tmax431~447℃;断裂、微裂缝发育,具备有效的运移通道。大西山煤田具备天然气水合物的形成条件,天然气水合物含油气系统多类型天然气综合调查是该区下一步的勘查方向。
天然气水合物是重要的新兴能源矿产,也是国家大力倡导开发利用的清洁能源。青海祁连山木里煤田天然气水合物发现之后,国内陆域天然气水合物勘查一直没有进一步的发现。大兴安岭北部是我国多年冻土发育的重要地区之一,内蒙古大西山煤田与青海木里煤田地质条件具有可类比性。基于本次天然气水合物探井的调查成果,以发现的浅层高烃类气体和水合物异常显示为线索,分析天然气水合物成藏的冻土条件、物源条件、疏导系统等地质因素。大西山煤田冻土厚度较大,底界可达70 m;烃源岩有机质丰度较高,以中等—较好的烃源岩为主;暗色泥岩有机质类型为Ⅱ2型和Ⅱ1型,煤和炭质泥岩有机质类型为Ⅲ型和Ⅱ2型;有机质成熟度较高,Ro0.57%~0.84%,Tmax431~447℃;断裂、微裂缝发育,具备有效的运移通道。大西山煤田具备天然气水合物的形成条件,天然气水合物含油气系统多类型天然气综合调查是该区下一步的勘查方向。
天然气水合物是重要的新兴能源矿产,也是国家大力倡导开发利用的清洁能源。青海祁连山木里煤田天然气水合物发现之后,国内陆域天然气水合物勘查一直没有进一步的发现。大兴安岭北部是我国多年冻土发育的重要地区之一,内蒙古大西山煤田与青海木里煤田地质条件具有可类比性。基于本次天然气水合物探井的调查成果,以发现的浅层高烃类气体和水合物异常显示为线索,分析天然气水合物成藏的冻土条件、物源条件、疏导系统等地质因素。大西山煤田冻土厚度较大,底界可达70 m;烃源岩有机质丰度较高,以中等—较好的烃源岩为主;暗色泥岩有机质类型为Ⅱ2型和Ⅱ1型,煤和炭质泥岩有机质类型为Ⅲ型和Ⅱ2型;有机质成熟度较高,Ro0.57%~0.84%,Tmax431~447℃;断裂、微裂缝发育,具备有效的运移通道。大西山煤田具备天然气水合物的形成条件,天然气水合物含油气系统多类型天然气综合调查是该区下一步的勘查方向。
【目的】探究大兴安岭多年冻土区小流域地表水和地下水的水化学特征并分析水体溶质元素来源及主要影响因子。【方法】在大兴安岭多年冻土区老爷岭小流域,于2023年4月1日至7月30日,采集地表水、潜水和承压水样品,测定主要离子浓度。基于数理统计、Piper三线图、Gibbs图、矿物稳定场图和离子比例系数等方法,分析地表水和地下水的水化学特征,揭示其季节变化规律及溶质元素来源。【结果】研究表明,1)大兴安岭多年冻土区老爷岭小流域的地下水和地表水为弱碱性淡水,优势离子为HCO3-,Ca2+、Mg2+。地表水、潜水、承压水的水化学类型分别为HCO3-Ca·Mg型、HCO3-Ca·Na型、HCO3-Ca·Mg·Na型。2)地表水和地下水的主要离子浓度有一定的季节性差异。在融雪径流期,地表水和潜水的主要离子浓度高,呈先上升后下降的变化趋势,而承压水的离子浓度呈平缓上升趋势;在生长季,地表水、潜水和承压水的离子浓度较为稳定;3)降水量、径流深与地表水中离...
【目的】探究大兴安岭多年冻土区小流域地表水和地下水的水化学特征并分析水体溶质元素来源及主要影响因子。【方法】在大兴安岭多年冻土区老爷岭小流域,于2023年4月1日至7月30日,采集地表水、潜水和承压水样品,测定主要离子浓度。基于数理统计、Piper三线图、Gibbs图、矿物稳定场图和离子比例系数等方法,分析地表水和地下水的水化学特征,揭示其季节变化规律及溶质元素来源。【结果】研究表明,1)大兴安岭多年冻土区老爷岭小流域的地下水和地表水为弱碱性淡水,优势离子为HCO3-,Ca2+、Mg2+。地表水、潜水、承压水的水化学类型分别为HCO3-Ca·Mg型、HCO3-Ca·Na型、HCO3-Ca·Mg·Na型。2)地表水和地下水的主要离子浓度有一定的季节性差异。在融雪径流期,地表水和潜水的主要离子浓度高,呈先上升后下降的变化趋势,而承压水的离子浓度呈平缓上升趋势;在生长季,地表水、潜水和承压水的离子浓度较为稳定;3)降水量、径流深与地表水中离...
【目的】探究大兴安岭多年冻土区小流域地表水和地下水的水化学特征并分析水体溶质元素来源及主要影响因子。【方法】在大兴安岭多年冻土区老爷岭小流域,于2023年4月1日至7月30日,采集地表水、潜水和承压水样品,测定主要离子浓度。基于数理统计、Piper三线图、Gibbs图、矿物稳定场图和离子比例系数等方法,分析地表水和地下水的水化学特征,揭示其季节变化规律及溶质元素来源。【结果】研究表明,1)大兴安岭多年冻土区老爷岭小流域的地下水和地表水为弱碱性淡水,优势离子为HCO3-,Ca2+、Mg2+。地表水、潜水、承压水的水化学类型分别为HCO3-Ca·Mg型、HCO3-Ca·Na型、HCO3-Ca·Mg·Na型。2)地表水和地下水的主要离子浓度有一定的季节性差异。在融雪径流期,地表水和潜水的主要离子浓度高,呈先上升后下降的变化趋势,而承压水的离子浓度呈平缓上升趋势;在生长季,地表水、潜水和承压水的离子浓度较为稳定;3)降水量、径流深与地表水中离...
【目的】探究大兴安岭多年冻土区小流域地表水和地下水的水化学特征并分析水体溶质元素来源及主要影响因子。【方法】在大兴安岭多年冻土区老爷岭小流域,于2023年4月1日至7月30日,采集地表水、潜水和承压水样品,测定主要离子浓度。基于数理统计、Piper三线图、Gibbs图、矿物稳定场图和离子比例系数等方法,分析地表水和地下水的水化学特征,揭示其季节变化规律及溶质元素来源。【结果】研究表明,1)大兴安岭多年冻土区老爷岭小流域的地下水和地表水为弱碱性淡水,优势离子为HCO3-,Ca2+、Mg2+。地表水、潜水、承压水的水化学类型分别为HCO3-Ca·Mg型、HCO3-Ca·Na型、HCO3-Ca·Mg·Na型。2)地表水和地下水的主要离子浓度有一定的季节性差异。在融雪径流期,地表水和潜水的主要离子浓度高,呈先上升后下降的变化趋势,而承压水的离子浓度呈平缓上升趋势;在生长季,地表水、潜水和承压水的离子浓度较为稳定;3)降水量、径流深与地表水中离...
【目的】探究大兴安岭多年冻土区小流域地表水和地下水的水化学特征并分析水体溶质元素来源及主要影响因子。【方法】在大兴安岭多年冻土区老爷岭小流域,于2023年4月1日至7月30日,采集地表水、潜水和承压水样品,测定主要离子浓度。基于数理统计、Piper三线图、Gibbs图、矿物稳定场图和离子比例系数等方法,分析地表水和地下水的水化学特征,揭示其季节变化规律及溶质元素来源。【结果】研究表明,1)大兴安岭多年冻土区老爷岭小流域的地下水和地表水为弱碱性淡水,优势离子为HCO3-,Ca2+、Mg2+。地表水、潜水、承压水的水化学类型分别为HCO3-Ca·Mg型、HCO3-Ca·Na型、HCO3-Ca·Mg·Na型。2)地表水和地下水的主要离子浓度有一定的季节性差异。在融雪径流期,地表水和潜水的主要离子浓度高,呈先上升后下降的变化趋势,而承压水的离子浓度呈平缓上升趋势;在生长季,地表水、潜水和承压水的离子浓度较为稳定;3)降水量、径流深与地表水中离...