含鹽量對蒙脫石粘土電滲影響試驗研究

（1.同濟大學地下建筑與工程系，上海200092；2.同濟大學巖土及地下工程教育部重點實驗室，上海200092；3.武漢大學土木建筑工程學院，湖北武漢430072）

（1.同濟大學地下建筑與工程系，上海200092；2.同濟大學巖土及地下工程教育部重點實驗室，上海200092；3.武漢大學土木建筑工程學院，湖北武漢430072）

為了研究電場作用下含鹽量不同的蒙脫石粘土的滲透特性，利用自制的室內電滲試驗裝置，完成了4種含鹽量的蒙脫土電滲試驗，對試驗過程的排水量、電流、電勢及試驗后含水率進行監(jiān)測.結果表明：蒙脫土在電場作用下的滲透性顯著增大，40 V電壓情況下電滲排水速率約為常規(guī)滲透速率的1 000倍；受蒙脫石自身分子結構及電解質濃度的影響，電滲系數(shù)隨含鹽量的增加先增大后減小，在0.5%附近達到最大排水量；土體兩端有效電勢隨含鹽量增加而減小，電流反之增大，陰陽兩極電勢降增大，表明界面處的能耗隨含鹽量增加而增大；陰陽兩極板短接后，電滲過程中電荷發(fā)生重分布，電滲結束后，土體內電勢分布不均勻，中間區(qū)域電勢最低，土體各處電流方向不一致.

電滲；排水；土體含鹽量；蒙脫石

蒙脫石粘土又稱膨潤土，因其膨脹性和低滲透性被廣泛應用于核廢料處理的緩沖回填材料.它的高吸水膨脹性可密封各種施工縫隙并緩沖圍巖壓力，低水力滲透性能有效阻障地下水滲流、核素遷移，降低輻射物擴散，成為一道阻滯輻射物擴散的化學屏障［1］.膨脹力、滲透系數(shù)和脹縮變形量作為膨潤土水-力學性能評價的主要指標已經得到相當多學者的重視［2］，在核廢料深層地質處置中，考慮膨潤土的滲透特性非常重要.Pusch［3］對膨潤土中鹽度與滲透性的關系進行了研究.Komine［4］、Shirazi等［5］對不同種類膨潤土及滲透特性進行了研究.牛文杰等［6］對高廟子膨潤土不同條件下的水力學特性進行了分析.孫文靜等［7］對浸水飽和的高廟子鈣基膨潤土進行試驗以研究其滲透特性.雖然蒙脫石粘土比一般粘土的滲透性更低，但放射性核廢料在衰變過程中，放出各種射線，并發(fā)生電離和激發(fā)作用，從而會形成電場.在電場作用下蒙脫石粘土會發(fā)生電滲透，使其滲透性增大，可能導致核污染物質泄漏，因此，需要針對蒙脫石粘土進行電滲試驗研究.

電滲透是指土中極化水分子在電場作用下從陽極向陰極的定向移動［8］，在巖土工程領域，利用該技術進行透水性很差，水力傳導系數(shù)非常小的、高含水率土體的電滲加固已經有了比較廣泛的研究.自Casagande［9］首次用電滲法加固德國某鐵路挖方工程后，國內外對電滲的研究及工程應用便不斷增多，如從能量的角度對電滲過程及機理進行了分析和研究［10-11］；利用電極轉換［12］、間歇通電［13］、電極采用新型的電動土工合成材料［14-15］等技術手段提高電滲效果；對電滲和傳統(tǒng)預壓等方式聯(lián)合應用的研究［16-17］等.已有對電滲的研究多偏重于在地基處理中的效果，而蒙脫石粘土在電滲作用下的滲透特性極少受到研究者的關注.在實際的處置庫運營中，近場化學條件十分復雜，地下水具有一定的化學成分和濃度，地下水中的堿金屬離子會與蒙脫石層間陽離子發(fā)生交換.因此，在研究蒙脫石粘土的滲透性時，電場和孔隙水鹽溶液濃度的影響值得進一步研究.

本文采用電滲的方法，利用自制的模型箱對蒙脫石粘土的主要組成礦物蒙脫石進行室內電滲試驗，研究蒙脫石粘土在電場作用下的滲透性，以及含鹽量對蒙脫石電滲性狀的影響，以期為以后蒙脫石粘土的滲透性研究及改良防滲性能提供依據(jù).

1 試驗方案

1.1 試驗裝置

試驗容器為自制的有機玻璃模型箱，如圖1所示，整個裝置分為上部土樣盒和下部集水盒兩部分.土樣盒尺寸為20 cm×12 cm×12 cm，土樣盒在陰極區(qū)域底部設有排水孔，電滲過程中聚集到陰極的水會通過土樣盒底部的排水孔流入集水盒中，再通過集水盒下的塑料導管流入量筒中以測量排水量.圖1中，C1～C4表示測點位置.

電極采用EKG導電塑料板，其活性較低，可以減弱采用金屬電極帶來的化學腐蝕等不利影響.

試驗電源采用ps—305d型直流電源，可以提供最大50 V的輸出電壓或者最大5 A的輸出電流，能夠長時間連續(xù)工作并保證穩(wěn)壓輸出.由于EKG電極材料本身的電阻相對較大，考慮到試驗過程中的電壓損耗和電滲效率，電壓采用40 V穩(wěn)壓輸出.

測量工具：VC890D型號的數(shù)字萬能表用于電流和電勢的測量；PB602-N型號的電子秤和101—2A型號的電熱鼓風干燥箱用于稱重和含水量測試.

1.2 試驗材料

鑒于蒙脫石粘土的蒙脫石含量在85%～95%之間，故本試驗土料采用商用蒙脫石，液限約為115%，顆粒級配曲線如圖2所示.每組試驗均根據(jù)設定的含鹽量、含水率和試樣的體積計算并量取相應的蒙脫石干粉、水和鹽.實驗中鹽采用NaCl，含鹽量為NaCl質量與干粉質量的比值，先將鹽完全溶于水中，再用溶解好的鹽水制作飽和土樣.

圖2 試驗材料的顆粒級配曲線Fig.2 Grading curve of the test material

鑒于海相粘土的含鹽量較高，大多在2%～3%之間，而且已有的工程和試驗資料表明［18］，土體電滲透性最大時的含鹽量要低于海相粘土，因此在低含鹽量范圍內對滲透性進行研究更有實際意義，所以綜合考慮到試驗的對比效果，最終的含鹽量依次定為0.1%、0.5%、1.0%和5.0%.

1.3 試驗過程

整個試驗按照含鹽量分為4組，如表1所示.由于試驗條件限制，每個試驗均采用間歇通電的方式，白天通電9 h，晚上斷電15 h，試驗過程和步驟均相同，都可分為3部分：試驗前、中、后.

試驗前：（1）測量土樣的初始含水量（表1）；（2）在土樣盒兩端安裝電極，分4層密實裝填土樣，每層約為2.5 cm，共填土10 cm；（3）按圖1（a）所示連接電路插入電勢測針，靜置24 h后打開電源，試驗開始.

試驗中：（1）在輸出電壓達到40 V的瞬間讀取電路中的即時電流，最大電流和最大電流出現(xiàn)的時刻；（2）每隔30 min測量該時間間隔內的排水體積，該時刻下的瞬時電流和各測針處的瞬時電勢；（3）當土體24 h內不再排水或累計通電時間達到65 h時，移除電源；（4）用導線將陰陽兩極板短接，并與電流表組成通路，見圖1（b），每隔30 min測量電路中的瞬時電流和各測針處的瞬時電勢；（5）同樣在白天接通電路，夜晚斷開電路，累計通路30 h結束試驗.

表1 試驗條件匯總表Tab.1 Summary of test conditions %

試驗后：依次取陰極、陽極及中間3個區(qū)域，上、下兩個位置共6個土樣，進行含水量測試，取樣點位置分布見圖3.

圖3 取樣點位置分布圖（正視圖，單位：cm）Fig.3 Locations of sampling points（front view，unit：cm）

2 試驗結果

2.1 電滲排水量與排水速率

（1）電滲排水量

累計排水量隨通電時間的變化曲線如圖4所示.由圖4可知，4組試驗曲線的變化趨勢基本相同，在電滲的初始階段，排水速率最大，經過一段時間后，電滲累計排水量的增長速率變慢，曲線增長變緩并收斂，當通電時間繼續(xù)延長，總排水量不再發(fā)生變化.由于間斷通電，當再次通電時，不會馬上排水，因此，每條曲線在增長階段均存在水平線段.

為了進一步說明蒙脫石的電滲排水特點，圖4中選取了含鹽量為0.5%的軟粘土電滲排水曲線［19］進行比較，很明顯蒙脫石的電滲排水效果遠不及軟粘土，這與蒙脫石自身的分子結構有關.一方面蒙脫石吸水膨脹后排水孔道減少；另一方面由于晶格置換，使晶體表面電化學性質增強，吸附陽離子和極性分子的能力增大，進而使電滲排水受到抑制作用.在剛開始通電的2 h內，4組土體的累計排水量曲線都近似直線且接近重合，說明此時土體的排水幾乎不受鹽分多少的影響.由于含鹽量差異使得電滲排水量曲線有了明顯不同.文獻［19］在軟粘土電滲試驗中也得出相同的規(guī)律，即土體存在一個使其電滲透性最大的含鹽量值，且其值與土體種類有關.圖4顯示含鹽量為0.5%的試樣排水量最多，電滲透性最大，曲線各階段的斜率也最大.含鹽量越高，斜率越小，線性增長階段的時間越短.

圖4 電滲排水量曲線Fig.4 Cumulative volumes of water collected by electro-osmosis drainage

蒙脫石粘土電滲作用隨含鹽量先增加后減小的規(guī)律可以通過蒙脫石中水分子的排列方式和Stern雙電層理論［20］來解釋.一方面，隨著Na+濃度增加，Na+周圍的束縛態(tài)水分子增多，即向陰極移動時所攜帶的水分子增多，有利于電滲排水.另一方面，根據(jù)Stern雙電層模型，Na+濃度的增加會使雙電層擴散層產生壓縮，使陽離子從擴散層轉移到Stern層，即Na+被吸附到土顆粒表面不可移動層，擴散層中陽離子數(shù)目降低，水分子含量下降，所以電滲排水受到抑制.兩個方面的作用使得電滲排水量隨含鹽量先增后減，存在最大值.

（2）電滲排水速率

電滲排水速率隨通電時間的變化過程如圖5所示.初始通電時，除了5%的初始排水速率稍低以外，其余3組土體試樣的排水速率相差不大，但在接下來的幾個小時中，試驗1和試驗2的排水速率升高，而試驗3和試驗4的排水速率降低.原因是低含鹽量的土體隨著水分的排出，溶液中離子濃度相應提高，更接近最大排水含鹽量.隨著通電時間繼續(xù)延長，4組試驗的排水速率均不斷降低，且含鹽量大的排水速率衰減相對較快.

圖5 電滲排水速率曲線Fig.5 Electro-osmosis drainage rate

圖6 電滲排水量與含鹽量的關系Fig.6 Relationship between electroosmosis drainage and salinity

由圖6可以看出，電滲排水曲線在含鹽量為0.1%～1.0%的區(qū)間變化很大，且通電時間越久，排水曲線在0.1%～0.5%區(qū)間內上升越快，在0.5%～1%區(qū)間內下降也越快，可以確定試驗用土樣電滲最大排水含鹽量應該在0.5%左右.

2.2 電流強度變化

（1）通電過程中電流變化

圖7顯示土體含鹽量越高，電路中電流就越大.當每次斷電后再通電時，4組試驗的電流均出現(xiàn)突變升高，然后迅速下降至斷電前的電流以下，并且繼續(xù)按照原電流曲線的下降趨勢繼續(xù)下降.去除圖中電流突變點，將曲線的趨勢進行擬合，得到函數(shù)表達式，4組試驗均說明電流隨時間是近似呈負指數(shù)趨勢變化的，見圖8.

對比電滲排水量與排水速率曲線可知，排水量和排水速率隨電流的減小而增大，說明由于土體電阻減小引起的電流增大并不能提高電滲排水效果.

（2）陰陽兩極短接后電流變化

通電結束后移除電源，將兩極板與電流表連成通路，電路中電流與時間關系曲線見圖9.陽極板與電流表的紅色端口相連，陰極板與黑色端口相連，測得電流為正值，即電流是從陽極板流向陰極板，則土體內部負電荷是由陽極區(qū)域向陰極區(qū)域移動，說明外電場作用下土體內部電荷發(fā)生重分布.陰陽兩極短接后的電流隨著含鹽量的增加而增大，表明在電滲過程中，土體的含鹽量越高，即土體內陰陽離子越多，電荷累積量越大.當不考慮短接后前2～3 h的電流速降，電流變化的整體趨勢仍然符合負指數(shù)關系.

圖7 電流隨時間的變化Fig.7 Variation of current with time

圖8 去除突變點后電流與時間的關系Fig.8 Variation of current with time after removing mutation points

2.3 電勢分布

（1）通電過程中各點電勢分布

4組含鹽量不同的電勢曲線變化規(guī)律相似，只選取最接近最大排水含鹽量的曲線進行分析.圖10為0.5%含鹽量的各測點電勢隨時間變化的曲線.由圖10可知，初始時刻各測點之間的電勢差最大，在剛通電后2～4 h內各測點電勢有小幅上升，然后逐漸下降，隨著電滲的繼續(xù)進行，各測點處的電勢變化趨勢曲線近乎吻合.在30 h以后的曲線趨勢與電流的趨勢曲線非常相似，間歇通電同樣會引起各測點的電勢出現(xiàn)沖擊-回落現(xiàn)象.

圖9 短接后電流隨時間的變化Fig.9 Variation of current with time after plates connected

圖10 含鹽量0.5%時各點電勢隨時間的變化Fig.10 Variation of voltage with time at 0.5%salinity

不同時刻各測針的電勢如圖11所示.從圖11中可以看出，除了在兩極處電勢的明顯躍變外，電壓隨距陰極的距離呈線性分布.4組試驗在電滲開始時刻兩極均出現(xiàn)很大的躍變損失，這是由于EKG電極板本身的電阻及電極與土體之間的接觸電阻所致.隨著電滲時間的增加，陽極處土體失水干縮開裂，上部甚至與陽極板脫離，界面電阻增大，C4測針與陽極之間的電壓很高，實際用于電滲排水固結的電壓要比電源電壓小很多.電勢的不均勻分布也與含水率不均勻導致的土體各部分電阻不均勻有關.

圖11 含鹽量0.5%時不同時刻各測點電勢的分布Fig.11 Voltage profile of 0.5% salinity at different time

（2）通電過程中土體兩端有效電壓

將加在土體兩端的實際電壓，即電源電壓扣除陰陽兩極的電勢躍變值后的電壓，稱作有效電壓，記為φe，單位為V，則有

式中：φ為電源輸出電壓，V；

Δφa為陽極與土體間的電勢損失，V；

Δφc為陰極與土體間的電勢損失，V.

本試驗中，測針C1與陰極、測針C4與陽極之間的距離相對于土樣長度和截面尺寸很小，如圖1（a）所示，故忽略測針與電極板間土體電壓產生的誤差，近似用C4與陽極板、C1與陰極板間電壓替代.

土體有效電壓在4組試驗中依次占了電源電壓的22%、19%、14%和7%.圖12為有效電壓隨時間的變化規(guī)律.由圖12可以看出，有效電壓與各測點的電勢曲線變化趨勢吻合.含鹽量越高，初始有效電壓越低，0.1%的有效電壓最大，但是與之對應的電流并不大.故在高含鹽量時，土體導電能力較強，電阻較小，在整個電路中分得的電壓較?。幌喾吹秃}量時電阻較大，電壓較高.隨著電滲的進行，土體本身的電阻以及土體與電極板之間的接觸電阻都會越來越大，但是接觸電阻增大的幅度要比自身電阻大，所以，土體在電路中分得的電壓越來越小.

前文中電壓和電流均產生突變升高現(xiàn)象，這主要是由于斷電期間土體中的含水量和電荷發(fā)生重分布，另外，水電解產生的氣體在斷電期間消散完畢，界面電阻減小，使得界面處電勢降相應減小，所以土體兩端有效電壓相應增高.對比電流時間曲線與累計排水量時間曲線會發(fā)現(xiàn)，電流的突增沒有加快排水，反而出現(xiàn)排水中斷現(xiàn)象，說明土體在排水前內部會發(fā)生一些反應消耗能量.

圖12 有效電壓的變化Fig.12 Variation of effective voltage

（3）短接后土體電勢分布

為進一步分析電滲過程中電荷的分布，根據(jù)短接后各測點的電勢可繪制出電勢隨時間變化曲線，選取含鹽量為1.0%的曲線見圖13.

由圖13可知，斷電后正負電荷發(fā)生重分布，使得各測點電勢在電路再次接通時突升.電路接通時，陰極板與陽極板可以看作是等勢體，故陽極電勢為0，土體中各測點的電勢均為負值，說明土體本身的電勢比極板的低.土體內各測點電勢逐漸下降，C1的電勢相比于其他測點最高且變化最快，C2和C3電勢近似相等且最低.由此推測在土體中陽離子的移動能力比陰離子要強，而且移動速度比電解反應速度快，所以陰極區(qū)域電勢高于陽極區(qū)域高于中間區(qū)域.電滲結束時各段電勢的不規(guī)律性預示著土體中不同位置的電流并不相同.土體內部電流從高電勢流向低電勢，外部則由陽極板流向陰極板.

圖13 短接后各測點電勢隨時間的變化Fig.13 Variation of voltage with time at different test points after plates connected

2.4 電滲透系數(shù)變化

電滲透系數(shù)是衡量土體電滲透性的主要指標，根據(jù)Esrig的理論［21］，土體電滲透系數(shù)可以表示為

式中：ve為電滲排水速率，用每半個小時的排水量除以該段時間計算得到，mL/s；

E為施加在土體兩端的電勢梯度，V/cm，由于電極與土體之間的界面電阻影響，實際用于電滲的電勢梯度E應該是實際作用在土體兩端的有效電壓（圖1中C4與C1之間電勢差）除以該段土樣長度；

A為通過電流的土體橫截面面積，cm2，在試驗過程中認為土體橫截面積A保持不變；

Ke為土體電滲透系數(shù)，cm2/（s·V）.

圖14為電滲系數(shù)隨時間變化的曲線.從圖14可以看出，電滲透系數(shù)很不穩(wěn)定，在排水過程中波動幅度很大，但是整體仍是減小趨勢.由于“間歇通電”，每天再次通電時都不會馬上排水，越到排水后期，這個間隔時間會越長，這也是電滲透系數(shù)出現(xiàn)零值的原因.

圖14 電滲透系數(shù)隨時間的變化Fig.14 Variation of electric permeability coefficient with time

圖14明顯地反映出電滲透系數(shù)的大小與土體鹽分的關系，0.5%的整體電滲透系數(shù)最大，排水量最多，排水速率最快，因此，最接近最大排水含鹽量.其余3組試驗，隨著含鹽量的增加，整體電滲透系數(shù)在減小.為了更直觀的觀察電滲系數(shù)的整體變化，可以做出每天電滲系數(shù)的平均值與天數(shù)的關系曲線，見圖15.由圖15可知，隨著天數(shù)的增加，電滲透系數(shù)一直在減小，除0.5%以外，其余3組的電滲透系數(shù)在第3天就已經減小為0.而從微觀角度來說，電滲透系數(shù)與土體本身的性質，如雙電層電勢和土體孔隙率有關，因此，含鹽量作用電滲透系數(shù)的機理還需要在以后增加蒙脫石電滲前后微觀結構的對比來進一步研究.

圖15 電滲透系數(shù)隨天數(shù)的變化Fig.15 Variation of electric permeability coefficient with days

2.5 試驗后含水量變化

試驗后對土體的含水率進行測試，取土位置見圖3，各部分的含水率降低量如圖16所示.

圖16 含水率降低量的分布Fig.16 Profiles of reduction value of water content

由圖16可以看出，土體的含水量在電滲后均有不同程度的降低，0.5%含水量降低的最大；試驗1與試驗2的規(guī)律性更突出，上部與下部含水率降低量曲線與距離近似線性關系，距陽極越近，含水量降低的越多；試驗3與試驗4的曲線雖然規(guī)律性不是很強，但是總體來看，陰極附近的降低量小于陽極附近，土體下部小于上部.充分說明了在外電場的作用下，水分子由陽極移向陰極.除了0.5%以外的3組試驗隨著含鹽量的提高，含水量的降低量增大，與累計排水量的結果剛好相反，這可能是由于NaCl的增多加劇了水的電解.

3 結論與展望

通過自制的室內試驗裝置對蒙脫石粘土在電場作用下的滲透性進行試驗研究，討論了土體含鹽量對排水量、排水速率、電滲透系數(shù)、含水量以及土體電流和電壓分布的影響，對斷電后兩極板短接過程中電流和電壓的變化進行了分析，得出以下幾點主要結論：

（1）對于蒙脫石為主要礦物的蒙脫石粘土來說，電滲排水速率比常規(guī)水力梯度下的排水速率大約為1 000倍，其用作核廢物處置庫緩沖回填材料時需考慮因輻射而產生電場的影響.電滲透作用與土體種類有關，由于蒙脫石自身分子結構對水分子的吸附性使其電滲性能遠不及軟粘土.

（2）含鹽量對蒙脫石礦物的電滲有很大影響，由于其對離子濃度和雙電層兩方面的作用，使得電滲排水量和電滲透系數(shù)隨含鹽量的增加先增后減，存在最大排水含鹽量，使得電滲透系數(shù)及電滲累計排水量都是最大值.

（3）電滲過程中在兩電極處有較大的電勢降，故土體兩端有效電壓很小.隨含鹽量的增加，有效電壓減小，電流增大，NaCl的加入增強了土體的導電能力，使電勢降集中在土體與電極界面處，增大了電滲排水所需要的能量，排水量減小.

（4）陰陽兩極短接后電壓和電流消散很慢，監(jiān)測到的電流近似成負指數(shù)變化趨勢，驗證了電荷累積理論.并且發(fā)現(xiàn)土體兩端的電勢要比中間部分電勢高，陰極附近高于陽極附近，這與土體中離子遷移速度及土壤電化學機理密切相關.電勢的不均勻分布表明電滲作用停止后，土體內電流方向不同.

本文在蒙脫石粘土的電滲特性方面得出了一些結論，但影響其電滲性狀的因素很多，如土顆粒粒徑、礦物類型、pH值等，因此還有很多問題需要進一步研究.試驗中用蒙脫石礦物近似替代蒙脫石粘土，沒有考慮其他組分在電場作用下對滲透性的影響，其他各礦物組成對電滲的影響有待進一步研究.由于試驗條件限制沒有對電滲前后蒙脫石的微觀結構以及排出水的成分進行檢測分析，以后的研究中應予以考慮.此外，鹽的種類對蒙脫石粘土的電滲影響機理仍需進一步研究.

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含鹽量對蒙脫石粘土電滲影響試驗研究

石振明1，2， 周圓媛1，2， 彭 銘1，2， 莊艷峰3

Experimental Study on Effect of Soil Salinity on Electro-Osmosis in Montmorillonite Clay

SHI Zhenming1，2， ZHOU Yuanyuan1，2， PENG Ming1，2， ZHUANG Yanfeng3
（1.Department of Geotechnical Engineering，Tongji University，Shanghai 200092，China；2.Ministry of Education Key Laboratory of Geotechnical and Underground Engineering，Tongji University，Shanghai 200092，China；3.School of Civil Engineering，Wuhan University，Wuhan 430072，China）

In order to investigate the permeability of montmorillonite clay with different salt content under an electric field，a laboratory device was designed to capture the drainage，current intensity，voltage，and water content during electro-osmotic drainage tests at four different salinities in montmorillonite.The results show that the permeability increased significantly during electro-osmotic drainage in the electric field.Under 40 V voltage the drainage rate in electro-osmosis was as large as 1 000 times that in normal drainage tests.The electric permeability coefficient increased first and then decreased with an increase in the salt content because of the effect of montmorillonite molecular structure and electrolyte concentration.When the salt content was near 0.5%，the drainage reached a maximum.With the salt content increasing，the effective potential of the soil decreased but the current and the potential drop between cathode and anode increased，reflecting that the energy consumption at the interface increased with the increase of salinity.In addition，a short-circuit connection between the cathode and anode electrodes resulted in a charge redistribution in the process of electro-osmosis.After the electro-osmosis，the potential distribution was found not uniform：the potential of the middle region was the lowest，and the direction of current was different in the soil.

electro-osmosis；drainage；soil salinity；montmorillonite

石振明，周圓媛，彭銘，等.含鹽量對蒙脫石粘土電滲影響試驗研究［J］.西南交通大學學報，2016，51（5）：1005-1013.

0258-2724（2016）05-1005-09

10.3969/j.issn.0258-2724.2016.05.025

TU411

A

2016-06-24

國家自然科學基金資助項目（41372272，41402257）；青年科學基金資助項目（41502275）

石振明（1968—），男，教授，研究方向為地質工程，E-mail：shi_tongji@#edu.cn

（中文編輯：秦 瑜 英文編輯：蘭俊思）