灌注桩钢筋笼外部的磁异常特征研究

灌注桩中的钢筋笼在地磁场中受磁化作用而产生磁感应强度,使灌注桩附近的磁场强度发生变化.通过分析水平磁性圆柱体外部的磁异常特征,结合模型桩试验,研究了灌注桩钢筋笼外部的磁异常特征,结果表明在钢筋笼外侧钻孔中的磁异常总体上呈现"两峰夹一谷"的特征,钢筋笼中部呈宽缓的马鞍形负异常,钢筋笼底端位置对应磁异常从极小值转变为极大值的拐点.研究成果从理论上为用磁测井法检测灌注桩中钢筋笼长度奠定了基础.     

灌注桩钢筋笼磁异常的定量化研究(英文)

本文利用数值计算方法首次定量化研究了钢筋笼的磁异常场,总结了钢筋笼的磁异常特征,重点讨论了测孔方位、桩孔距、多节钢筋笼等影响因素,并为磁法检测钢筋笼提供了定量化的参考值.通过模型桩试验,验证了理论计算的正确性,并利用理论计算所得的规律合理的对实测曲线进行了解释.结果显示:数值计算和现场试验基本吻合,通过钢筋笼曲线特征可以较好的判断钢筋笼长度和配筋率变化.本文的研究完善了基于磁法的钢筋笼检测方法,并可以做进一步推广.该方法也对其他构筑物内部的配筋检测有一定的指导意义.     

钢筋笼长度检测技术现状及展望

详细介绍了电磁波法、声波法、瞬变电磁感应法、磁法和电法的灌注桩中钢筋笼无损长度检测地球物理方法,并对每一种方法进行了评价.提出了磁测井法和电测井法是目前可靠和实用的钢筋笼长度无损地球物理检测方法.鉴于检测前需要在桩旁或桩中钻孔导致检测速度慢、检测费用高,使得钢筋笼长度无损地球物理检测大规模实施困难,建议利用电法中的二极装置开展在地面上能进行钢筋笼长度检测方法的研究.     

嘉山地震台大地电场资料真实性分析

分析嘉山地震台自2007年运行以来的大地电场观测资料,并对数据的变化特征进行研究,总结分析部分干扰引起的电场变化的曲线特征,给出不同影响因素导致的曲线异常变化情况,为大地电场干扰排除提供依据.     

卫星介质深层充电的计算机模拟研究

卫星介质深层充电效应是诱发地球同步轨道卫星运行故障和异常的重要因素之一,文中介绍了介质深层充电的物理机制,给出了初步的物理模型和计算机模拟方法,该模型的模拟计算结果与欧空局的深层充电分析软件DICTAT的计算结果吻合得很好. 深层充电导致的最大电场总是出现在介质的接地侧,因此,介质的接地侧是发生放电的危险区域;对于典型的外辐射带高能电子能谱情况,介质的充电时间为小时量级.     

黑龙江省大地电场观测数据的分析与应用

首先对黑龙江省7个大地电场观测台站的概况进行了简单的介绍,然后评估了大地电场观测数据的效能,分析了大地电场观测的日变化特征和干扰因素以及大地电场的正常场和异常信息。结果表明,典型的干扰主要有降雨、共用电极和地磁暴,其中大磁暴干扰一般会出现在高频信号中并破坏正常的日变形态,其主要表现为多个台站同时出现异常信号。在观测系统和环境因素正常的情况下,只有绥化台、德都台、肇东台、通河台、林甸台、望奎台的大地电场观测曲线有明显的日变化形态,其与地磁日变化形态相似,而密山台由于受到严重的干扰,大地电场观测曲线没有出现较好的日变形态。另外,笔者对一些可能与地震相关的异常现象进行了初步的分析探讨。     

应城地电场日变化及干扰特征分析

选取应城地电场观测数据,分析地电场日变化规律和数据干扰特征,得到以下结论：①应城地电场日变形态表现为两峰一谷,日变幅约15—30 mV/km;②应城地电测区环境不稳定,降水及高压直流输电干扰显著;③高压直流及雷电干扰会造成地电场观测数据曲线出现台阶变化,而雷电干扰数据表现为恒定值;电磁暴会引起观测数据曲线发生振荡变化,日变幅甚至可达正常幅度的10倍;降雨会导致观测数据出现突跳和漂移现象。研究结果有助于识别地电场数据干扰,剔除无效信息,更好地为湖北省地震监测服务。     

基于裂隙尖端放电机制的深部岩体损伤自电特征分析

在大规模深部岩体损伤过程中发生的裂隙尖端放电现象往往引发地下雷电,对该现象发生机理、表现规律的揭示有助于地震、岩爆等的临灾预报.不同于在岩土体中液固耦合界面上发生的自然电场异常机理,在岩土体内部发生的裂隙尖端放电可谓是引发自然电场异常的另一重要微观机制.本文基于现有裂隙尖端放电的研究成果,详细阐述了裂隙尖端放电发生的过程,解释了岩体损伤过程中自然电场异常产生的微观机理,并结合室内实验成果论述了自电位的主要特征;进行了理论推导,认为在大尺度岩体连续损伤过程中,自电位具有含脉冲状波动并整体下降的特征;开展了原位测试,结果证明人工采掘扰动下的深部岩体连续破坏的过程中,自电位在破坏前期缓慢下降,在破坏过程中会出现脉冲状波动,随着破坏程度的加剧整体呈现波动中下降的规律,与理论推导、室内实验结论都相符.对比室内实验和原位测试成果发现,随着研究目标的空间尺度由mm级别扩展到m的级别,自电位波动的幅值也从数十个mV扩展到数百甚至上千mV,故认为在利用自电位波动规律来预测岩体破坏状态时,须受研究对象的空间尺度的约束.此外,在原位测试中发现,自电位对岩体损伤过程的响应较直流电阻率而言具有时域上的超前优势,并对此现象进行了解释.     

松山台地电场的自然电位异常

根据对中法合作天祝松山电磁台运行6年的全部资料(变化周期≥1 d)的分析, 从中可看出, 我国西部某些中强以上地震前, 天祝地电场出现了缓变信息异常, 也就是通常所指的自然电位异常。 异常有2种形式, 先增大后降低的趋势性背景变化和大幅度的单向加速变化。 除此之外, 震前还有短临的大地电场阶跃性异常。 文中讨论了几种异常的可能机理, 认为大幅度的单向加速异常与磁暴有关; 而趋势性背景变化是过滤电场的冲流电位在震前明显改变所致, 主要出现在2001年昆仑山口西8.1级大震之前。     

土坝自然电场的分布特点

土坝的自然电场中，由均匀和集中渗流产生的过滤电场起主导作用，它是探测土坝渗漏隐患的良好场源.笔者在国内外首先将土坝过滤电场整体上分解为均匀渗流的过滤电场和集中渗流的过滤电场两部分；同时，根据渗流产生的过滤电场的特征，沿土坝横断面将过滤电场分作入渗带、径流带和逸出带三部分；在此基础上，揭示了土坝过滤电场的基本特征，为应用自然电场检测土坝渗漏隐患技术研究提供了理论依据.     

井-地与井间电位技术联合数值模拟研究剩余油分布(英文)

电法测井有很高的分辨率,但是它的探测半径仅限于井孔周围;井-地电位技术虽然可以探测到足够大的范围,但是它的分辨率却受到很大的限制,特别是对于油水分布或者结构复杂的储层。本文试图通过井-地电位技术和井间电位技术的联合来研究地下储层油水分布范围。具体方法是,采用井-地电位技术研究油水分布在在横向上的展布情况,利用井间电位技术研究油水储层在垂向上的分布,然后采用井间电位结果标定井地电位结果,两者结合提高纵向分辨率,从而确定剩余油的三维空间分布。研究中通过研究注水初期数值模拟结果与水淹期数值模拟结果之差,求取剩余油分布范围。有限差分方法数值模拟表明:井-地电位技术与井间电位技术联合方法可以有效地确定剩余油分布。     

广州地铁西村站近接桩基沉降现场监测方法及其应用

以广州地铁西村站近接9组桩基施工为例,运用三维数值模拟技术,研究了近接桩基沉降现场监测方法,建立了西村站近接桩基沉降控制标准、监控量测管理等级和监控量测频率。对西村站9组近接桩基沉降现场监测值及计算值分析的结果表明：9组近接分区桩基沉降现场实测值与采取加固措施后的近接分区桩基沉降计算值基本一致,仅桩基X J27和X J31略有不同,现场实测值略大一些,桩基X J27由C区变为B区,桩基X J31由D区变为C区;桩基X J34沉降过大的原因主要是,加固措施的施工质量未达标以及开挖到桩基X J34相应位置时对围岩扰动过大;提出的广州地铁西村站近接桩基沉降现场监测方法是正确的。     

黄杨树树干局部电位差对根系吸水过程响应的实验研究

树干木质部中树液流密度的变化会引起树干局部电位差的变化,通过测定这种局部电位差来研究液流密度的变化过程是一种可行的方法.本次研究通过测定倾斜黄杨加水前后树干的局部电位差,同时借助小波变换方法,探讨了这种局部电位差对根系吸水过程的响应.结果表明：加水前树干液流密度相对稳定,而在加水后树干部分区域的树液便开始了明显的流动;加水后树液优先从树干的向阳面流动,而树干侧面的树液流动则明显滞后于向阳面;干旱状态下局部电位差对根系吸水过程响应的变化幅度要明显大于湿润条件;电位差的变化在短时间条件下反映树干液流的变化过程,并可据此测定液流速度,但在更长的时间尺度条件下则可能更多地反映了树干的生理变化过程.     

基于电场总场矢量有限元法的接地长导线源三维正演

电磁场数值模拟的背景场/异常场算法是三维正演的有效策略之一,优点为采用解析法计算电磁场背景场代替场源项、克服了场源奇异性,缺点为不适用于发射源布置于起伏地表或背景模型复杂的情形.总场算法是直接对电磁场总场开展数值模拟,其难点是有效加载场源、保证近区与过渡区数值解精度.本文以水平电偶源形式分段加载接地长导线源,并以电场总场Helmholtz方程为矢量有限元法控制方程,实现了基于非结构化四面体网格剖分的接地长导线源频率域电磁法三维正演.通过与均匀全空间中水平电偶源产生的电场解析解对比,验证了本文算法的正确性,并分析了四面体外接圆半径与其最短棱边的最大比值和四面体二面角最小值对数值解精度的影响规律.通过与块状高导体地电模型的积分方程法、有限体积法和基于磁矢量势Helmholtz方程的有限元法数值解对比,进一步验证了本文算法正确性,同时说明了非结构化四面体网格能够更加精细地剖分电性异常体,利于获得精确数值解.     

裂隙非均匀分布岩石中的电位及视电阻率计算

计算了在均匀高阻介质中含有低阻裂隙的岩石的电场分布，并由此推导出裂隙非均匀分布的岩石中视电阻率的计算公式．结果表明，裂隙的埋深、规模、走向（平行或垂直视电阻率测线）以及真电阻率等，对视电阻率的观测和计算结果都有不同程度的影响．本文结果对视电阻率法用于地震分析预报提供了一种有效的计算方法．      

油田开发过程中的动电现象研究

动电现象是油气田注水开发过程中因油藏环境变化而引起的一种特殊的地球物理现象.本文依据多孔介质中的双电层模型及动电理论,对油气田开发过程中的动电现象进行研究,提出陆相非均质复杂构造油气藏开发过程中压力异常、地层水淡化及多相流动是动电现象产生的主要原因,流动电流的形成不仅使老区新钻井的自然电位曲线发生畸变,表现为平直及正异常现象,还导致水淹层的电阻率升高,严重干扰已动用层的评价工作.     

时变的准三维“红闪”电场模式研究

利用数值模拟的方法，研究了雷暴放电后，由雷暴电荷、感应电荷和晴天大气的背景电荷共同产生的准静电场(Quasi electrostatic field, 简称QEF)的时变过程，以及准静电场对中性大气的加热和电离. 结果表明: 在考虑电离层电势和晴天大气背景电场的影响后，时变的准三维的准静电场（QEF）模式能较好地解释“红闪”(Red sprites)的时空特征，特别是能模拟出“红闪”中的一种——“闪晕”（sprite halo）向上弯曲的空间结构.     

地震废墟中人体心脏电场信号的提取

基于人体心脏电场信号的生命探测仪是目前最先进的生命探测仪,其困难之处在于从地震废墟中提取微弱的心脏电场信号。本文主要分析地震废墟中可能出现的对人体电场有干扰的信号情况,提出如何接收废墟中微弱的超低频心脏电场信号,并根据人体心脏电场的特征设计特殊滤波器滤除干扰信号,只保留因人体心脏跳动而产生的360度扩展的超低频非均匀电场。     

Weimer电场模式在地球磁层内的特征

地球磁层中的电场是研究磁层物理的重要参数,目前常用的对流电场有均匀晨昏电场和投影电场.电离层电场可以看做磁层电场沿磁力线在电离层的投影,本文选取的电离层电场模型为Weimer(2001模式)电场.利用T96磁场模式,沿磁力线将电离层电场投影到磁层空间,得到一个新的磁层电场模式,并讨论了磁暴、行星际磁场(IMF)、太阳风参数和亚暴等对磁层电场的影响.利用该模型计算的电场结果与卫星探测结果相符.