甘肃北山花岗岩裂隙几何学特征研究及岩石质量初探

文中以甘肃北山花岗岩中发育的构造裂隙(主要指节理)为研究对象,通过野外裂隙调查,应用传统的概率统计方法与分形几何学理论,利用Mapinfo,ArcGIS平台进行裂隙几何学参数(方位、长度、密度等)的统计、计算和裂隙网络的空间结构分析,研究花岗岩岩体中裂隙的几何学特征。并以此为基础,对甘肃北山花岗岩岩体质量优劣进行初步评价。结果表明:在10～200cm范围内,裂隙网络是分形的;5个测点裂隙网络的分维值分别是1.636,1.548,1.596,1.724,1.604。分维数D不仅能刻画岩体中结构面发育的数量,而且能反映结构面在岩体中分布的均匀程度和交切方式。因此,可以表征岩体的质量优劣,对岩体质量进行分级。按照分维所划分的岩体质量分级,北山花岗岩属于裂隙较发育、岩体质量等级一般的岩体     

岩体力学参数变异性及取值方法

受结构和赋存环境的制约,岩体力学性质及其力学参数具有显著的时间和空间变异性.岩体力学参数和岩体质量从不同的侧面反映了岩体力学性质,两者具有必然的关联性,故可用相对简单的岩体质量评价来选取岩体力学参数:按地质条件将岩体空间离散为若干连续微元体单元;采用Q、RMR和BQ等方法逐一对各单元开展岩体质量评价,并利用岩体质量与岩体力学参数间的关系(如Hoek-Brown经验准则)计算其力学参数;综合各单元的计算结果确定反映连续岩体空间内空间变异特征的力学参数.以某水电站地下洞室群为例,实现了工程区围岩力学参数的不连续取值.     

黄河沙坡头水利枢纽坝基岩体灌浆效果检测

采用声波测井、地震CT等综合物探方法,对沙坡头水利枢纽坝址基础岩体固结灌浆效果进行检测,基本查明了坝基岩体固结灌浆后的质量状况,取得了良好的应用效果.     

正交异性岩体水力压裂应力测量原理和方法

本文根据岩体力学性质的各向异性，以岩体正交异性弹性理论为基础，提出用水力压裂法测算水平方向两主应力大小和方向的原理及测量有关岩体弹性参数的方法。     

地应力对裂隙岩体渗透特性的影响

提出了地应力场中岩体不连续面变形的本构关系，讨论了渗流与应力耦合条件下裂隙岩体渗透张量的计算方法，阐述了地应力对裂隙岩体渗透特性的影响．研究表明，地应力对岩体渗透特性的影响主要是通过改变不连续面的开度和不连续面网络的水力传导路径而产生的；裂隙岩体渗透性随岩体埋深的增加呈负指数减小，随侧压系数的增大呈双曲线减小．渗流场与应力场的耦合理论可望应用于水库诱发地震的研究中     

地应力对裂隙岩体渗透特性的影响

提出了地应力场中岩体不连续面变形的本构关系，讨论了渗流与应力耦合条件下裂隙岩体渗透张量的计算方法，阐述了地应力对裂隙岩体渗透特性的影响．研究表明，地应力对岩体渗透特性的影响主要是通过改变不连续面的开度和不连续面网络的水力传导路径而产生的；裂隙岩体渗透性随岩体埋深的增加呈负指数减小，随侧压系数的增大呈双曲线减小．渗流场与应力场的耦合理论可望应用于水库诱发地震的研究中．      

基于Hoek-Brown强度准则的高应力判据理论分析

如何看待岩体强度和岩体中的应力之间的相对关系已经成为地下工程设计和建设过程中首要的基础工作之一.在工程实践中,原地应力测量是在工程岩体中展开的,现场实践又受到岩体质量明显的影响,因此,对原地应力状态的评价必须从岩体的角度来考虑.     

裂隙岩体渗透性空间分布的指示克里格估值

本文较详细介绍了指示克立格估值的基本方法和原理，以指示变异函数为基本工具分析了向家坝坝址区裂隙岩体渗透性空间分布的结构特征，表明该址区裂隙岩体渗透性存在明显的各向异性特征；在此基础上用指示克立格法对未采样点处进行估值，估值结果显示坝址区裂隙岩体渗透性存在明显的壳状渗透结构特征.通过这一实际应用，表明指示克立格法可以较好地描述裂隙岩体渗透性的空间分布规律.     

钻孔雷达与数字摄像在地质勘探中的综合应用

由于地质条件的特殊性和复杂性,利用传统的现场钻探手段来准确地评价岩体质量仍存在一系列的问题:钻探岩心提供的是一维信息,很难准确获知地质结构的空间特征以及周围岩体的地质信息;钻进过程中机械扰动导致岩芯破碎等因素也可能使得岩心不能正确反映岩体地质特征.本文将钻孔地质雷达和数字钻孔成像两种勘察方法结合起来,对钻孔孔壁以及周围...     

声波测试中振子衰减的线列阵模型

从声波在岩体中传播产生衰减的基本原理出发，建立了声波衰减振子的线列阵模型。该模型是将传播声波路径的岩体分为若干个振子，从波动概念出发，以振动原理作依据建立波动方程．为探讨岩体声波衰减机制提供了一种新的研究方法，把振动和波动直观地联系起来．单一方向上有限点的声波测试技术有可能被多方向的声测技术所代替．该模型的建立，使模态分析和参数识别方法应用到岩体声波测试技术中成为可能。     

Seismic anisotropy in granite at the Underground Research Laboratory, Manitoba

The Shear-Wave Experiment at Atomic Energy of Canada Limited's Underground Research Laboratory was probably the first controlled-source shear-wave survey in a mine environment. Taking place in conjunction with the excavation of the Mine-by test tunnel at 420 m depth, the shear-wave experiment was designed to measure the in situ anisotropy of the rockmass and to use shear waves to observe excavation effects using the greatest variety of raypath directions of any in situ shear-wave survey to date. Inversion of the shear-wave polarizations shows that the anisotropy of the in situ rockmass is consistent with hexagonal symmetry with an approximate fabric orientation of strike 023° and dip 35°. The in situ anisotropy is probably due to microcracks with orientations governed by the in situ stress field and to mineral alignment within the weak gneissic layering. However, there is no unique interpretation as to the cause of the in situ anisotropy as the fabric orientation agrees approximately with both the orientation expected from extensive-dilatancy anisotropy and that of the gneissic layering. Eight raypaths with shear waves propagating wholly or almost wholly through granodiorite, rather than granite, do not show the expected shear-wave splitting and indicate a lower in situ anisotropy, which may be due to the finer grain size and/or the absence of gneissic layering within the granodiorite. These results suggest that shear waves may be used to determine crack and mineral orientations and for remote monitoring of a rockmass. This has potential applications in mining and waste monitoring.     

主成分监督分类及其在水质特征遥感图像识别中的应用

建立了一种水域水质状况图像识别的主成分监督分类方法。首先通过TM水域图像数据的主成分分析，将原有各波段图像的显著且独立的信息集中在数目尽可能少的合成图像中；再依据不同类型水体的光谱特性，分析各主成分图像的构成及其环境生态学含义，由此对整个研究区域内存在的不同标志类型及其分布特征有所了解；在此基础上，选定训练样本集，从而根据具有清楚的环境生态意义的标志类型，应用监督法得到较好的识别分类结果。分析表明，这一方法采用主成分分析确定标志类型，无需大量的现场调查，因而具有非监督聚类成本低的优点，分类结果则优于非监督法，且各类型的生态意义明显，分布特征与环境因子相互吻合，是水域水质环境图像识别的有效而实用的方法。     

工程多波地震勘探在甬江过江隧道水底基础检测中的应用

采用以全波震相分析为理论基础的多波地震勘探技术,以超声波频段的多波型、多震相及多种技术方法,对南江沉管隧道水底基础结构的不均匀性进行了无损检测检测的主要内容为水底基础的膨润土水泥砂浆强度与沉管底面钢板之间间隙的比例、间隙中残积物物性及强度。膨润土水泥砂浆强度、混凝土路基至河床基底分层状况等介绍了在解决这一技术难题时,开展的多波地震勘探的技术思路、主要方法及勘探结果,结果表明这种方法是有效的．     

地震三维矢量反射波场

三分量反射地震的本质是三维矢量反射波场.与应力有关的岩体内部细结构是导致三维矢量反射波场的普遍原因.本文讨论三维矢量反射波场所涉及的理论方法、数据处理、观测解释及介质信息提取等问题,总体格架是通过我国自主创新发展从原构造成像提升到构造-岩体内部细结构的复合成像.     

Re-Os (ICP-MS) dating of the massive sulfide ores from the Jinchuan Ni-Cu-PGE deposit

The Jinchuan Ni-Cu-PGE deposit is the largest nickel sulfide deposit in China and the third largest in the world[1]. It is also the largest platinum deposit in China and contains about 60% platinum reserve of China[2]. The Jinchuan intrusion covers only an area of 1.34 km2, but 47.8% of its volume is the orebody. That makes Jinchuan a typical “large ore deposit in a small intrusion”. A number of research works has been car-ried out towards the Jinchuan deposit. Different ore-forming mo…     

基于小波变换的大尺度岩体结构微震监测信号去噪方法研究

为将小波去噪方法应用于大尺度岩体结构微震监测信号的去噪研究,首先在MATLAB环境下进行仿真,验证了使用Symlet6小波进行小波去噪的可行性;利用4种自适应阈值规则对含噪信号进行去噪对比,结果表明4种阈值去噪后的信号在均方差较小的情况下都极大地提高了信号的信噪比,有效地去除了噪声,对不同的含噪信号,无偏似然原则阈值去...     

工程结构地下水病害电磁雷达检测技术研究

由于积水病害隐藏在一定厚度的钢筋混凝土层背后,加上积水空洞具体形态的不规则性以及洞内可能充填水分、空气、浆液、土等介质的因素,故其存在相当的复杂性。阐述了采用地质雷达对隧道衬砌质量进行无损检测的原理及方法,并对某隧道进行了健康诊断。通过对现场数据处理分析,可以精确探测衬砌厚度,确定钢筋及格栅钢架的分布位置及数量,查明衬砌背后特别是拱顶存在的空洞和回填不密实区域。同时,应用形态学处理方法对衬砌雷达图像进行特征提取,通过小波处理技术,直观且方便地得到了衬砌边界线和积水区域,发现了衬砌中的异常点。同时,对地质雷达探测结果采用钻孔法进行验证,两者相吻合。实践证明,使用地质雷达对隧道混凝土衬砌结构进行检测是切实可行的。     

Conventional and modern seismic investigations for rock quality determination at a dam site—a case history1

Refraction seismics and modern tomographic surveys were employed at the Platanovrissi dam site on the Nestos river in northern Greece in an effort to investigate the dynamic elastic properties and rockmass condition of gneiss-schist outcropping in the area under investigation. Six seismic refraction traverses were run on the ground surface, inside the exploratory tunnels and between tunnels and the ground surface. The results provided information about the low-velocity surface layer parameters and the stress relief zones on the walls of all the tunnels in which seismic tomography tests were performed. Ultrasonic tests, conducted both in situ and in the laboratory, enabled the determination of the ratio Vp/Vs and the Poisson's ratio calculation. From the tomography data analysis and the geological interpretation of the results, three main velocity zones, ranging between 3500 and 4000, 3000 and 3500 and less than 3000m/s, were detected in each tunnel. High-velocity zones were found to be compatible with the hard rockmass of gneiss-schist material, while moderate velocities are closely related to jointed and fractured zones. Finally, low-velocity zones were well correlated with weathered gneiss-schist material.     

沈阳地铁开挖引发地面沉降的BP神经网络反分析

以沈阳地铁一号线重启区间隧道为研究背景,采用基于均匀试验设计法的有限元数值分析法确定隧道围岩土体物理力学参数与地面沉降之间的关系,并以此作为神经网络的输入样本,通过BP神经网络对样本的训练、学习,建立隧道围岩土体力学参数与地面沉降之间的映射关系,然后利用这种映射关系,根据地铁开挖引发的地面沉降实测值反演岩土体的物理力学参数,最后根据参数反演结果,建立有限元应力应变模型预测地面沉降,并与实测值相比较,以检验BP神经网络地面沉降位移反分析方法的有效性和合理性。     

不连续岩石试件加载变形与破坏前后声发射波形的线性度分析

对单节理岩石试件加载变形破坏过程中的声发射波形数据使用时间线性度和空间线性度的算法进行了处理分析，研究了所得时间线性度（ｒ）和空间线性度（ａ）作为地震前兆指标的可能性。所得结果表明：时间线性度（ｒ）在不同节理角的岩石试件破坏前和破坏后，都呈现下降；而空间线性度（ａ）也表现为下降，且下降幅度更大一些。在不同节理角岩石变形过程的声发射事件中，最大声发射事件（破坏瞬间）发生之前ｒ和ａ都呈现下降的异常变化