层间剪切带工程地质专家系统

本文介绍了能够解决层间剪切带灾害工程地质问题的一个实用型专家系统．它的建造是以该领域三位著名专家的知识为基础，应用人工智能分支－－专家系统的理论和方法，模拟领域专家解决问题的工作流程和思维策略，用ＧＣＬＩＳＰ（混用ＦＯＲＴＲＡＮ及ＦＯＸＢＡＳＥ）编制成的程序系列，能够代替人类专家解决实际问题．     

西南某电站坝址右岸含软弱层带岩质斜坡变形破坏机制

四川雅砻江某拟建电站坝址右岸岩质斜坡主要由顺层的变质砂岩、炭质板岩及大理岩组成,在褶皱过程中形成多条贯穿性的层间弱带,其变形破坏模式为蠕滑-剪切型破坏。在获取各类地质要素和各层工程地质特性等资料基础上,利用有限元法建立斜坡三维模型对现场工程地质分析成果进行验证并对斜坡的变形破坏机制进行探讨。研究结果表明:由于层间弱带的存在,右岸坡体在重力和残余构造应力的作用下使岩体出现渐进破坏的累积过程,岩层不断弯曲、开启,发生层间剪切蠕变,并逐渐向下延伸,沿控制性结构面产生层间错动,坡体下部应力集中使前部剪切扩展,最终岩桥被剪断,滑移面贯通,岩体沿中缓倾结构面滑出。     

复杂不连续层间剪切带三维可视化及模型分析

层间剪切带由于沉积环境、构造运动和水岩物理化学作用导致其空间分布形态复杂且不连续,在大坝工程建设中对坝基的安全稳定有重要的影响。传统研究剪切带主要通过地质剖面图、平面图附以定性描述展开,对剪切带空间整体特征描述不够清晰准确。分析了剪切带成因及形态特征,以勘察资料为基础,确定模型核心数据及控制点,以人机交互方式建立虚拟钻孔并确定边界,通过DSI离散光滑插值拟合法重构剪切带三维空间模型,并依据剪切带成因对模型做出合理性评价;最后通过一个应用实例所建立的剪切带空间模型分析,证实了该方法构建复杂不连续层间剪切带的可行性。     

层间剪切带抗剪强度评价：以清江高坝洲为例

本文首先提出了层间剪切带抗剪强度评价中，如何由少数试验点成果和模型定量评价结果，扩充到整个面的抗剪强度参数的捷径方法．之后，结合清江高坝洲坝基层间剪切带横向特征，对层间剪切带在横向上的发育方式进行了划分，同时对肖树芳等人已建立的层间剪切带抗剪强度定量评价的模糊综合评判模型稍加补充．然后，以层间剪切带横向发育方式为基础．结合已有的试验成果和模型评价结果，对清江高坝洲坝基中可能危及大坝稳定性的７条层间剪切带的抗剪强度加以了评价．     

层间剪切带法向空间分布定量预报

本文讨论了层间剪切带法向空间分布定量预报问题。文中首先对层间剪切带发育的力学机制进行了再认识, 提出了基于变形破坏程度的分类方案; 引进了构造地质学中的尺度概念; 讨论了影响层间剪切带在法向空间发育分布的因素并建议了相应的考虑方法。之后, 建立了两个模型分别讨论岩石地层软硬相间的组合特征和完善型剪切带分区段预报。由此提出了一套实用性强比较可靠的定量预报方法, 最后用该方法对清江高坝洲坝基层间剪切带的分布进行了验证性预报, 取得了较高的精度(精度在70%左右)。     

层间剪切带粒度分形几何特征及工程地质意义

本文对分形几何方法表征土的粒度组成加以了补充, 并用它来描述和表征层间剪切带的粒度组成, 据此将其划分为五个类型。在此基础上较为深入地阐述了其工程地质意义, 并着重讨论了用它来识别层间剪切带所遭受的构造变形破坏程度、演化阶段问题等。     

概率方法,数值模拟和专家系统

工程地质学中的拟合是一个广义的概念,它包括通过工程地质问题的观察和思考来建立模型反映其本质特征的全过程。本文介绍了概率方法、数值方法及专家系统在工程地质领域的应用,表明现代科学技术与工程地质学相结合,将为工程地质学的发展开辟广阔的前途。     

含层间错动带岩体的破坏模式及其剪切特性研究方法探讨

层间错动带存在的普遍性,给世界上许多工程带来了岩体稳定性问题和地质灾害。通过对因层间错动带导致工程岩体结构变形失效或破坏的实例进行归纳总结,采用岩体结构控制理论的观点将含层间错动带的岩体的破坏模式分为拉裂破坏、掉块和层间剪切滑移破坏3大类。以此为基础,提出剪切力学模型是层间错动带力学模型研究的重点。对层间错动带剪切力学特性的现有试验方法和建模理论进行评述,并根据现有的研究基础,提出屈服面蠕变模型是当前层间错动带剪切蠕变模型的较好选择。     

嘉陵江合川水利枢纽建坝岩体主要地质问题研究

作者分析利用嘉陵江合川水利枢纽的勘探试验资料,阐明了建坝岩体中的石膏脉、层间剪切带、层间裂隙水等主要地质问题,并以以上地质缺陷进行了工程地质评价,提出了处理的建议。     

白鹤滩水电站层间错动带工程地质特性

白鹤滩水电站层间错动带结构松散、水理性质不良、力学性质差且延展范围广,是地下空间围岩体中的弱结构面,控制围岩体的变形破坏。在大量地质勘探及室内试验研究资料基础上,将白鹤滩工程区的层间错动带划分为节理带、劈理带和泥化带,有利于其力学特性的研究;在分类的基础之上,研究了C2、C4层间错动带中不同带区的形成模式、宏微观结构特征、矿物成分、水理性质以及剪切力学特性等主要工程地质问题,认为白鹤滩层间错动带主要是构造成因,不同带区在黏土矿物含量、微观结构以及水理性质等方面差异明显,错动带的剪切位移曲线整体呈理想弹塑性特征;分析了施工期层间错动带的地质特性对工程岩体的影响,含层间错动带围岩体主要存在3种破坏形式：块体塌落、剪切滑移与渗透破坏。     

漠滨脆—韧性剪切带型金矿床控矿构造研究

层间右旋逆冲脆—韧性剪切带构造控制漠滨金矿床。剪切带变形过程经历了早、中、晚3个阶段。而金矿化的形成和富集又与剪切带多阶段的演化密切相关,金矿化是剪切构造作用形成的。因此,剪切带既是控矿因素,又是重要的成矿机制,属层间逆冲脆—韧性剪切带型金矿床。     

水岩体系Eh-pH法确定铀矿层间氧化带尖灭地段的研究

砂岩型铀矿主要产在层间氧化带的尖灭地段 ,在地表无露头 ,因此有必要对层间氧化带尖灭地段的确定方法进行研究。为了能较为客观地反映铀矿的成矿环境 ,更准确地确定铀矿层间氧化带尖灭地段的位置 ,利用水岩体系Eh pH法在新疆伊犁 5 12砂岩型铀矿床中进行了研究。结果表明 ,Eh值在氧化带为高正值 ,在过渡带与还原带为低负值 ;pH值在氧化 还原过渡带接近中性 ;结合水 铀平衡区间图解 ,以水岩体系Eh值作为主要的分带指标 ,可以划分出层间氧化带的 4个分带的Eh值范围 ,从而可以精确地确定层间氧化带尖灭地段即铀矿石带的位置。该方法在国内砂岩型铀矿床中首次得到应用。     

二叠系炭质页岩软弱夹层剪切蠕变特性研究

以西南灰岩山区二叠系炭质页岩软弱夹层为研究对象,开展了原生软岩、层间剪切带和滑带3个演化阶段的矿物组成成分、微结构和不同正应力水平的剪切蠕变力学特性分析。结果表明：软弱夹层在演化过程中,矿物组分发生改变,黏土矿物含量在原生软岩中小于5%,层间剪切带中在5%～10%之间,滑带中大于10%。微结构由致密变得疏松,颗粒间连接力减弱;软弱夹层的蠕变位移和蠕变速率随着剪应力增加而增大,呈非线性关系。在相同剪应力条件下,蠕变位移和蠕变速率的关系为：滑带>层间剪切带>原岩。长期剪切强度逐渐降低,黏聚力的降幅大于内摩擦角,对时间的敏感程度较高。为受软弱夹层控制的层状基岩滑坡的发育发展过程、失稳机制研究提供了重要借鉴意义。     

白鹤滩层间错动带微结构特性及其化学改性初探

白鹤滩水电站层间错动带结构疏松、性状软弱、空间展布范围大、力学强度低,严重影响着地下厂房洞室的稳定性。为了揭示并改良层间错动带的力学特性,首先通过矿物成分分析试验、扫描电镜试验和压汞试验,从微观结构角度对层间错动带的矿物组成特征、颗粒排列规律、孔隙分布规律进行了详细的研究,阐明了层间错动带的微观结构特性及其对灌浆材料选择的影响,进而开展了层间错动带化学溶液浸泡对比试验。试验表明,硅酸钠溶液可以有效改善层间错动带的完整性,明显提高层间错动带的弹性波速、抗压强度、弹性模量和凝聚力。其研究结果对白鹤滩层间错动带的工程加固和改性设计具有一定的借鉴意义。     

自然电场法在寻找层间氧化带型砂岩铀矿中的应用

介绍了自然电场形成的原理及在寻找层间氧化带砂岩型铀矿中的应用.根据氧化带与还原带的自然电位变化特征,利用自然电场法可以确定盆地层间氧化带前锋线,由此推测层间氧化带砂岩型铀矿大体空间位置.     

大光包滑坡层间错动带岩体剪切特性研究

大光包滑坡滑带发育于构造作用形成的层间错动带中,带中岩体由上而下碎裂化程度增加,且底部存在一层泥化带。本研究选取大光包滑坡层间错动带中不同层位的碎裂岩体,共计进行18组中剪试验;此外,选取错动带中泥化带及临近的糜棱质带岩体进行了不同含水率下的42组快剪试验。试验结果表明:层间错动带碎裂岩体的剪切特性同碎裂程度有关,碎裂程度较低的岩体应变软化特性更明显,碎裂程度较高的岩体抗剪强度则更差;糜棱质带土体抗剪强度和内摩擦角一般大于泥化带土体,且剪切特性受地下水的影响小于泥化带;泥化带土体的抗剪强度和黏聚力随含水率的升高迅速降低,其内摩擦角与含水率呈负相关的指数关系,在地震过程中,随着岩体扩容引起地下水入侵,泥化带的抗剪强度会大大降低。研究结果对理解大光包滑坡滑面发育层位和地震中含水率上升及错动带岩体进一步碎裂化对滑带岩体抗剪强度的影响有重要意义。     

基于语义网络知识表示的专家系统的设计

本文根据赵鹏大教授提出的成矿预测的基本理论及其领域专家知识的特点，用Ｃ语言设计开发了一个用于区域矿床预测的语义网络知识模型以及基于语义网络知识表示的推理机和知识编辑器，初步形成了一个专家系统的骨架系统。     

运动学涡度、极摩尔圆及其在一般剪切带定量分析中的应用

自然界中剪切带通常是由平行于剪切带方向的简单剪切和与之垂直的纯剪切共同作用的结果。利用运动学涡度(W_K)可以定量地分析两者间的比值大小。一般摩尔圆只能应用于共轴应变,而极摩尔圆可应用于共轴与非共轴变形,并为求取W_K提供了一种简便可行的方法。本文对一般剪切带的概念及其分类进行了描述,对运动学涡度和极摩尔国的原理及其应用进行了系统的论述,并在此基础上提出了几种新的实用的极摩尔国编制方法。      

新疆某水利枢纽工程软弱结构面抗剪强度参数的试验研究

某水利枢纽工程位于伊犁地区,影响工程的主要问题为坝基岩体软弱结构面和断层的抗滑稳定问题。根据工程实际条件和软弱夹层特性,采取现场断层软弱结构面试验和室内模拟试验相结合,获得软弱夹层的抗剪参数。实践证明,把两种方法结合起来的试验成果可靠,尤其对一些不具备进行现场大型岩体软弱夹层抗剪试验的工程,采用室内中型直剪仪进 行剪切试验具有实用意义。