Ⅰ 土质学和土力学研究内容和方法的异同
1,土中的三相(固相、液相和气相)。土的固相(无机矿物颗粒【原生矿物】【次生矿物】)(有机质)。液相(结合水)(自由水【重力水】【毛细水】)。气相(连通)(不连通)
Ⅱ 工程岩土学的研究方法
地质学研究方法和试验研究方法是工程岩土学的基本研究方法。强调对岩体﹑土体自然产出条件﹐地质成因﹑结构构造特征的现场宏观研究和宏观﹑微观研究密切相结合。
Ⅲ 土力学,材料力学,结构力学各自的研究方法是什么
基本是软件仿真加上实验测试
Ⅳ 研究方法与实施方案
一、地质地球化学环境背景调查和分析
对三个研究靶区进行了详细的野外调查工作,主要观察、记录、收集研究区内①岩石类型及其特征与分布,②构造地质条件及其断层、褶皱的分布特点,③地形地貌景观及其控制因素,④土壤类型、性质及其母质层,⑤水系发育状况及其沉积物特征,⑥自然植被与气候特点,⑦物理化学条件如pH、Eh、温度、湿度、氧逸度等。
为了取得上述资料数据,我们采用了①岩石露头观察与室内鉴定,②土壤深度剖面测量,③土壤地球化学剖面测量,④综合地质地球化学剖面测量,⑤水系沉积物地球化学填图,⑥土壤和水溶液物理化学参数测量等方法。现将这些方法简要叙述如下。
(1)岩石观察、记录与分类描述。对各研究区内出露的岩石进行野外和室内全面系统的观察、分类和定点描述,并在地质图中划分各类岩石分布区范围。
(2)土壤深度剖面观察与测量。对每一研究区不同的土壤类型都进行土壤深度剖面的观察与描述,分层取样,绘制剖面图,研究土壤性质和成土作用特点。
(3)土壤地球化学剖面测量。在设计穿越病区与非病区的剖面线上,按土壤类型和一定的间距进行土壤剖面观察和取样,绘制土壤剖面图,分析硒在各层土壤中的迁移、富集特点及控制条件。
(4)综合地质地球化学剖面测量。在张家口和磁县地区沿设计的穿越病区与非病区的剖面线上进行岩石、地质构造、地形地貌、土壤、植被、种植物、地下水和地表水系等的观察和取样分析。取样间距一般为2km左右。根据观察和测试结果绘制岩石、土壤、构造、地形和岩石、土壤(水系沉积物)硒及相关元素的综合剖面图,分析剖面穿越区域的硒地质构造环境背景及其相关控制影响因素。
(5)水系沉积物地球化学填图。在恩施高硒中毒区和低硒克山病区利用1:20万区域化探扫面的水系沉积物样品,以4km2为一个组合样分析测试硒并绘制地球化学图,进行硒地球化学异常评价和环境背景分析。
(6)土壤和地表水物理化学参数测量。对所有土壤样品都测试了pH值和烧失量LOI值,其他物化参数未作测试。对各区的泉水、井水等饮用水测试了温度、pH、Eh、电导率等物化参数及
二、流行病学及生态环境调查
(一)流行病学调查
主要目的是通过近几年克山病和癌症等发病率或死亡率调查数据与以往调查数据对比,监控其动态变化。分别在张家口和磁县及邻区,对1992~1996年和1993~1995年的克山病检出率和食管癌标化死亡率以村为单位进行了回顾调查。恩施地区硒中毒因近十多年已逐渐消失,故未进行这方面的调查。
(二)生态环境及社会环境调查
目的是查明硒分布和流动循环的自然控制和人为影响因素,用以分析了解硒—环境控制条件—人体健康与疾病的关系。主要调查内容有:研究区地理位置、自然地理景观、天气、气候、降雨量、干湿度、土壤、水系、植被、种植物、人群食物结构、营养状况、生活习惯、卫生条件、经济条件、社区活动、工业企业、环境污染状况、村病史及治愈情况等。调查方法采取观察、访问以及查阅文献记载等。
三、土壤总硒和植物有效态硒分析
用于了解植物吸收的硒与土壤硒的关系。通过化学溶剂连续提取的方法,将土壤硒分离成各种化学态和结合态的硒,从中找出可供植物吸收的有效态硒。本书在张家口低硒带土壤进行了该方法试验,并与恩施高硒区土壤进行了对比。
四、硒与多元素相关分析
用以查明硒与其他元素在土壤、粮食、人体中的分布和流动循环的协同或拮抗关系。共分析了土壤、粮食和人发中21~24种元素,并进行了相关性统计分析。对其中一些与硒相关的元素协同或拮抗作用作出了初步评估。
五、硒及环境条件的综合对比
对比研究的方法贯穿于本次研究的始终。主要采用了以下一些对比:①重—中—轻(非)或高—中—低发病区发病率(死亡率)对比;环境硒及其相关元素分布特征对比;生态环境和社会环境条件对比;②三种典型区的对比;③三种典型区与全国及世界相关疾病和硒环境条件对比。
以上是横向对比,研究中还采用了一些纵向对比,即随时间的演化对比。例如病区发病率(死亡率)发展趋势对比;土壤、粮食、人发硒变化对比;人发硒随年龄和性别变化的对比等。
通过上述对比,特别是纵向对比,在系统演化理论的支持下,本书总结和发现了许多新的结论和认识。
六、计算机推理模型——智能决策支持系统
本次研究仅在基础较好的湖北恩施高硒地区进行试验。应用智能决策系统开发平台(IDSDP),MS Visual C++语言及Visual Fox Pro等环境工具结合地理信息系统(GIS)开发了地方性硒中毒预防智能决策支持系统(IDS/Se)软件。对硒中毒及其环境因素进行推理评估。
Ⅳ 工程地质学的研究方法有哪些
1 地质分析法
即自然历史分析法。是运用地质学的理论,查明工程地质条件和地质现象的空间分布以及它在工程建筑物作用下的发展变化,用自然历史的观点分析研究其产生过程和发展趋势,进行定性的判断。它是工程地质研究的基本方法,也是其他研究方法的基础。
工程地质工作中,必须综合运用上述方法,才能取得可靠的结论,对可能发生的工程地质问题制定出合理的防治对策。
Ⅵ 古土壤研究方法
古土壤的研究方法与沉积岩的研究方法比较类似,可以分为野外观察描述和室内分析化验及微观结构观察两方面。
5.2.4.1野外观察描述
在野外,古土壤有三个主要特征有别于其他岩石,这三个方面的特征是生物痕迹、土壤发生层和土壤结构(Retallack,1988,1990)。古土壤中发现的各种陆生生物痕迹中,化石植物根迹是辨别沉积岩石序列中化石土壤的最好标志。它们是沉积物中曾经有植物生长过的证据,不论还具有其他什么特征,它在一定程度上都是化石土壤。古土壤在形成和埋藏过程中,由于受氧化和压实,在沉积岩中很难看到形态完整的根迹,一般情况下,可通过以下三方面的特征来识别植物根迹,以区别于虫孔和其他土壤特征。
1)不规则管状形态,向下逐渐变细;
2)向下分叉或从中间向外分叉;
3)由于侧向根系周围的沉积物受压实而呈似风琴状。
土壤层是沉积层序中识别古土壤的附加特征。在多数情况下,土壤层在结构、颜色或矿物含量方面从被侵蚀的古陆地表面向母质层方向呈渐变变化。这种变化通常比紊流或河流点坝沉积形成的粒序层更复杂。在古土壤或土壤中,一般有几个土壤层,其中的一些土壤层相对于上覆或下伏层,富含粘土、碳酸盐或有机质。土壤层反映了成土母质在化学或结构上从上向下被改造程度逐渐减弱的成土过程。
土壤具有一些明显区别于其他沉积物的复杂构造,这些构造在沉积和成岩过程中是不会形成的。受压实作用的影响,在现今土壤剖面中观察到的典型土壤自然结构体(ped structure),在大多数古土壤中却无法保存。在土壤中,作为一般规律,土壤自然结构体的尺寸会随深度增加而增大,比如从细粒状变化为块状再到棱柱状。这种垂向变化的残余构造在一些古土壤中也能观察到,尤其是在被埋藏之前就已经岩化了的土壤中,如钙结层。伪背斜构造在许多古土壤中也可观察到,这种构造由多组平行线(面)——通常为滑擦面、破裂面(后期一般被方解石充填)——以较宽的、略倾斜的向斜和陡峭的、呈尖头形的背斜的形式构成。如果在古土壤中出现这种构造,则表明原始成土母质膨胀性粘土(如蒙脱石)含量较高,且多形成于排水不良的湿润环境中。因此,在现代土壤中出现这种构造,一般将其归为变性土。除此之外,还有柱状和棱柱状构造(垂向拉长构造)以及在钙结层里出现的结晶构造(早期裂缝晶体充填)、蜂窝状构造、豆粒、薄盖层等。另外,在古土壤中还可以见到新月形粘土构造,这种构造是由一些顶面向上弯曲、底面也向上弯曲或为平的低振幅、长波长的构造所组成,厚度可达几厘米,成分为粘土,与层面相平行。
5.2.4.2室内研究
室内研究主要包括矿物学、地球化学分析和土壤微形态特征观察三个方面。矿物学研究主要是粘土矿物含量及其组合特征的分析(Wright,1992);地球化学分析内容比较丰富,包括常量元素、微量元素、稀土元素、稳定同位素等的测定,这些化学元素的组成及含量纵向变化蕴涵着大量的古气候、古环境信息(赵景波,2001;高全洲等,2001)。在土壤演化过程中,当环境发生变化,土壤的一些特征诸如化学成分和矿物含量等,也将随之发生变化或早期形成的构造将被改造。然而,许多微形态学特征却保存较好,可以对早期土壤演化阶段进行有效的识别(郭正堂等,1996;McCarthy和Martini等,1998)。
(1)矿物学和地球化学特征
矿物学和地球化学特征是极其有用的判别标准,尤其是辨别“风化”等级。控制这些等级的基本因素是物质的分解率,通常情况下,上部土壤层分解率较大,随深度增加而减弱。在风化过程中,各种阳离子被释放。它们在剖面上的分布可以用来评价风化特性及程度,常用元素有Fe、Al、P、Mn、Na、K、Ca和Si,它们通常以氧化物和氢氧化物的形式存在。可以绘制这些阳离子或氧化物与深度的关系图,也可以用可动元素与不可动元素的比值。在淋洗作用较强的上部土壤剖面中可动元素与不可动元素的比值较低(Smith和Buol,1968)。
在时代较老的土壤中,由于缺乏明显的生物特征,这种化学风化差异性成为识别古土壤强有力的工具。这种现象在硅酸盐母质和碳酸盐母质中都可以见到。在这种情况下可以使用痕量元素(Mg、Sr、Na)和稳定同位素(δ8O和δ13C)来识别石灰岩序列的地表暴露面。Mg、Sr和Na是从不稳定的文石(富Sr)和高镁方解石中析出的,或者高镁方解石被低镁方解石所交代也能析出这些元素。在这些变化中,海洋沉积物中的18O被大气中较轻的160所取代,使得沉积物中的δ18O变轻。当大气水滤过上覆土壤,来自CO2和土壤酸的同位素较轻的有机碳也被吸收到交代方解石。因此新形成的碳酸盐具有较轻的δ13C,尽管这种趋势仅限于土壤剖面比较靠上的部位。
在风化过程中,硅酸盐被转变成各种各样的次级产物,尤其是粘土矿物(Nesbitt和Young,1989)。粘土矿物被广泛用来鉴别古土壤,尤其是经过高溶滤作用的粘土如高岭石。蒙脱石在古土壤解释中是很有用的矿物,但存在由埋藏深度和热作用导致伊利石化而具有成岩作用特征的问题。英国威尔士和欧洲大陆的石炭系和侏罗系古土壤的两项研究表明,伊-蒙混层粘土也具有潜在的用途。这些伊-蒙混层是由土壤的干-湿交替使得钾固定下来的成壤作用形成的,而不是埋藏伊利石化形成的(Robinson和Wright,1987)。这种伊-蒙混层粘土形成于发育较好的变性土中。
铁和锰的化合物也可以用来识别特定的土壤形态。成壤作用形成的矿物富集主要发育在铁质岩壳中。这些岩壳非常富集铁和铝的氧化物、氢氧化物(铁矾土和铁铝矾土)以及硅土、钙质碳酸盐(钙质结砾岩)或石膏。
(2)微形态学特征
微形态学(土壤岩石学)方法是识别古土壤强有力的手段,也就是地质学家过去常用的岩石薄片观察。该方法已经被成功地运用到钙质环境和非钙质环境古土壤的识别(W right和W ilson,1987)。
微形态学研究方法类似于沉积岩石学中的岩类学分析。通过观察土壤的微形态特征,可以建立类似于“成岩作用序列”的成壤作用序列(Kem p,1998)。如法国一些土壤的研究中利用颗粒包膜和孔隙充填特征来研究土壤的形成,这些研究发现颗粒包膜和孔隙充填特征存在三个生长阶段:第一个生长阶段是沿细粒粘土切线方向形态清楚的包壳,其次是“脏化”的粉质粘土,最后是分选较差、成分不纯含有碳和有机质的粘土。这三个阶段被认为是代表了无扰动林地环境中粘土的淀积作用(干净粘土)、林地消失和水体的流经(“脏化”粘土)以及耕作和土壤熟化(分选差、孔隙充填)(Macphail,1986)。另外,古土壤的微形态学研究还被应用于古环境、古气候变化分析(Scarciglia和Terribile等,2003;Yong Woo Lee和YongⅡLee等,2003)。
Ⅶ 土壤盐渍化的研究方法有哪些
土壤盐渍化一直是国内外研究的一个热点。众多学者从土壤学、生态学、环境学、生物生理学、生态经济学等不同角度对土壤盐渍化展开研究。从生态学角度研究土壤盐渍化
Ⅷ 怎么研究土的微观结构
做研究哪能靠网络啊 多读书啊,多看别人写的文章,这些东西前人已经做过好多工作了
Ⅸ 什么样的土要应用非饱和土的研究理论与方法
(3)毛管上升最大高度和田间持水量这个不是课题,概念大家都很清楚。有重大意义的研究方向是,“如何建立一个地区的土壤水分分布规律经验曲线?”,比如知道了土的常规物理性质,密度、含水量、比重、土类型、土/水化学、地下水位等,就可以把该地区的土壤非饱和水的分布规律搞清。目前是:“试验值是多少就是多少、试验少则参考、没有试验则经验判断”。没有系统的经验公式可以借鉴。工程意义十分重大,库区浸没范围,滨海、沼泽、湿地、浅埋深地下水等地区植物生长、农业排涝除碱等方面。红外遥感在平原沼泽、湿地地区的应用?
Ⅹ 土体边坡稳定有哪些研究方法
从理论上说,研究土体边坡稳定有两类方法,一是利用弹性、塑性或弹塑性理论确定土体的应力状态,二是假定土体沿着一定的滑动面滑动而进行极限平衡分析。
第一类方法对于边界条件比较复杂的土坡较难以得出精确解,国内外许多人在这方面进行不少研究工作,也取得一些进展,近年来还可采用有限单元法,根据比较符合实际情况的弹塑性应力应变关系,分析土坡的变形和稳定,一般称为极限分析法。
第二类方法是根据土体沿着假想滑动面上的极限平衡条件进行分析,一般称为极限平衡法。在极限平衡法中,条分法由于能适应复杂的几何形状、各种土质和孔隙水压力,因而成为最常用的方法。条分法有十几种,其不同之处在于使问题静定化所用的假设不同,以及求安全系数方程所用的方法不同。