利用钻孔岩芯作定向磁性标本的方法

当钻孔穿过层状岩(矿)层时,如果钻孔轴线和岩(矿)层不正交,也不平行,则岩(矿)层的层面和层理面在岩芯柱上呈一椭圆面或椭圆迹圈(图1).经研究发现,该椭圆长轴的方位是钻孔倾斜方位角φ_钻、倾角θ_钻以及岩(矿)层倾向方位角φ_岩、倾角θ_岩的函数.由此函数关系出发,进一步求出此椭圆长轴与钻孔轴线确定的平面和通过钻孔轴线的铅垂平面的夹角γ,就可以在岩芯横截面上画出钻孔的倾斜方位线,从而恢复了岩芯的原始方位,达到利用钻孔岩芯作为定向标本来测定剩磁参数的目的.     

定向取心计算(兼谈真厚度计算)

人们对定向取心感到兴趣,这是由于为了了解地质构造的需要.定向取心方法是在未断根岩心端面上沿径向刻二点痕,或在岩心侧面沿母线刻线痕,与此同时用测斜仪测顶角及方位,由取出的定向岩心再测得真遇层角.根据已知数据即可计算出岩层产状.图1表示取出的定向岩心的可知数据.OO为钻孔轴线,水平截面(由氢氟酸刻痕得出)为椭圆H,其长轴方向即钻孔方向,最低点(图中长轴左端)延线可与轴线垂直圆P交于一点,在P面的射影为OY.层面在岩心上的截痕为椭圆S,其长半轴OX'与OO     

钻探方法确定岩体结构面产状

在许多地下工程中,均需确定岩体结构面产状。文章阐述了确定岩体结构面产状的两类方法及其主要特点。岩芯定向方法需专门的仪器设备,成本较高,工序多;钻探直接计算方法,属常规方法钻探,故成本低,但需要3个钻孔测斜资料。文章提出了采用立体解析几何法,依据3点钻孔测斜资料、岩芯层面角,确定岩体结构面产状的方法。该方法分为两种情况:①3点测斜资料——钻孔顶角和方位角不完全相同情况下,3点测斜资料取自1孔、2孔或3个钻孔均可以,可以采用2个向量的数量积方法确定岩石结构面产状;①来自3孔的3点测斜资料——钻孔顶角和方位角完全相同情况下,可以采用两个向量的向量积方法确定岩石结构面产状。该方法准确,简单、成本低、适用性强。进一步完善并发展了以往确定岩石结构面产状的方法。此方法得到了很好的验证。     

定向岩芯构造分析及在金矿勘查中的运用

系统测量定向岩芯中构造面的α角和β角,结合钻孔的方位角和钻孔倾角,通过赤平投影可以还原真实的构造面产状.通过穿过金矿体的定向岩芯的构造编录和系统分析,计算矿体中的主要含矿节理、含矿蚀变带等构造面的产状,并进行统计分析,可以了解矿化与各类构造之间的关系,计算矿体的空间产状,并推断主矿体的延伸等,为矿区的深部勘查设计提供依据.     

单斜构造区岩溶倾斜洞穴发育趋势与岩层产状相关性识别

通过构建岩溶倾斜洞穴发育趋势面和岩层倾向面,探讨在单斜构造区岩溶倾斜洞发育趋势与岩层产状的相关性。首先,根据洞穴探测导线长度、方向、倾角等要素,以测量初始点为原点建立空间直角坐标系,将测量空间方位角转换为平面直角坐标系中的方向角,将测量数据投影在平面直角坐标系上,运用向量加法原理求出各测点平面向量及坐标,结合各测点的相对高差,运用趋势面分析方法进行一次拟合,构建洞道空间展布平面方程;其次,根据岩层产状信息在空间坐标系中构建平面方程;最后,通过计算两平面法向量的夹角,来判断洞穴空间展布平面和岩层产状平面的重合度,同时求出两平面与同一水平面的交线所成角来判断洞穴空间展布趋势面与岩层面的倾向关系。通过实例证明,该方法用于探讨单斜构造区岩层产状对倾斜洞穴发育趋势的影响识别具有一定的实用性。      

基于立体几何学的岩体结构面产状取值方法研究

现场测量岩质高边坡岩层产状存在一定困难,常采用倾斜摄影来辅助测量.以往大多数研究选用解析几何中的向量关系和最小二乘法拟合平面的方法来求解结构面产状的三点问题,而本文基于传统的三点法原理,利用立体几何学的基本逻辑法来推导倾角、倾向的计算公式求解上述问题.首先,基于选取点的经纬度建立两点之间距离和方位角的表达式.然后推导出...     

YFC—1型岩层复位测量仪设计

准确地将定向岩芯恢复到原来的空间状态是复位测量法求解岩层产状数据的关键，该文介绍了一种复位精度高，测量准确，体积小，适于野地外使用的岩层复位测量仪。     

岩心钻探定向钻孔轴线的设计方法

在一般情况下进行定向钻探,多半采用平面弯曲定向钻孔(包括单底定向钻孔和分技定向钻孔),并且以通过勘探线的垂直剖面作为设计立面,在此立面内设计孔身轴线.设计时只考虑钻孔顶角的变化,而不考虑方位角的变化.如果施工时地质条件和工艺技术因素不引起钻孔方位角的过分偏斜,那么这种设计方案是简单可行的.但是.当矿区岩层造斜强烈或工艺技术因素促斜严重时(例如岩层层理、片理发育或软硬交替频繁,且岩层走向与矿层走向又不一致;或者用钢粒钻进方法在均质岩层中打斜孔等),则施工的钻孔往往既产生顶角上漂,又产生较大的方位角偏斜.在此情况下,要控制钻孔在垂直立面内定向弯曲,就得花费很大的功夫,甚至最终还是控制不住,达不到预定     

单孔确定地层产状方法

从勘探钻孔资料取得地层产状数据的重要性和迫切性是众所周知的,尤其是在勘探区逐渐由裸露区走向隐蔽区的情况下,更是如此。在目前还没有有效的钻孔产状测定仪的情况下,钱祥麟同志提出了利用钻孔孔斜和岩芯倾角资料根据赤平极射原理作图法求解地层产状的方法(《根据单孔资料确定地下岩层产状》《地质科技》1976年第6期)。经过我们在煤田地质勘探中的使用和改进,並设计了一个专用的赤平极投影网,提高了工作效率。实践使我们认识到,这种方法是有实际意义的。     

地下岩层裂隙的几种勘察研究方法

本文介绍了地下岩层裂隙的4种勘察研究方法:钻孔岩芯法、超声成像法、钻孔电视法、钻孔流量测井法。经过多项工程实践,我们认为超声成像法对钻孔孔壁扫描获得裂隙产状、开度等参数是研究地下岩层裂隙的有效方法。钻孔流量测井法也可研究裂隙,计算裂隙开度。     

土壤侵蚀速率研究方法综述

对目前国内外土壤侵蚀研究方法进行了综合分类与介绍,将之分为用于研究现代与地史时期土壤侵蚀两类主要方法。对于现代土壤侵蚀着重介绍了测量方法,遥感方法,地球化学方法,地貌学方法,水文学方法,土壤学方法;地史时期土壤侵速率方法主要介绍了阶地剖面方法和宇宙核素法。并对各种方法的适用范围,优点及局限性进行了讨论。     

工程土方量计算方法的对比研究

为了工程建设施工中的土方计算更为准确,控制工程费用,采用比较研究方法对DTM法（不规则格网法）、断面法、方格网法和等高线法等进行了分析对比,讨论其原理,精度和适应性,并用实例进行验证。研究表明,因地制宜,综合权衡精度、速度、成本对土方量计算方法进行抉择,才能达到方案最优。     

水平条分法下边坡稳定性分析与计算方法研究

极限平衡水平条分法较适用于成层岩土边坡,但较竖直条分法尚有不足之处。通过研究水平条分与竖直条分中条间力的关系,建立起水平与竖直条分法相对应的条间力假设条件;并针对水平条分法遇到滑动面存在弓形体时,采取水平条分和斜条分相结合的模式进行处理。在此基础上,推导出了瑞典法、简化Bishop法、简化Janbu法和Morgenster-Price（M-P）法在水平条分时的安全系数计算公式,其中,根据满足条件不同,得到了瑞典法的两种不同安全系数计算公式,并根据以往研究成果将一般简化Janbu法进行改进。当使用任意曲线和圆弧滑动面两种型式时,通过算例对比分析,验证了对水平条分法所做研究的可行性。同时,也表明了两种瑞典法得到的结果是一致的,改进的简化Janbu法在边坡稳定性分析上较一般简化Janbu法更优。     

溃坝水流数值模拟研究进展

溃坝问题在水利工程的设计管理中具有重要地位,也是广大学者长期以来一直关注和研究的课题。回顾和总结了国内外对溃坝水流演进问题的研究进展:介绍了溃坝水流的数学模型及解析解法存在的困难,进而讨论了数值解法的最新进展;论述了求解溃坝水流一维问题的有限差分法、近似黎曼解的Godunov格式法、Boltzmann法、KFVS法和二维问题的TVD格式法、间断有限元法、有限体积法、特征线法,并分析了各种方法的适用范围和优缺点,及讨论了限制函数的使用;介绍了利用自由水面追踪方法计算溃坝水流的研究进展,并根据目前存在的不足和实际工程的需要,提出了进一步研究的方向和发展趋势。     

改进响应面法及其在倾斜荷载桩可靠度分析中的应用

针对结构可靠度分析中常用的二次函数响应面法的不足,提出一种采用髙次响应面函数和利用JC法几何性质原理确定迭代中心点准则的响应面法。在此基础上,将该法应用于倾斜荷载桩的可靠性分析,计算了基于桩顶水平位移过大和桩身材料屈服这两种失效模式下的基桩可靠度,并连同蒙特卡罗法和二次函数响应面法的计算结果进行了比较。计算表明,改进的响应面法减少了计算的迭代次数,有效地提高了计算精度和数值试验的稳定性,可用于大型复杂结构的可靠性分析。     

Probabilistic analysis of simple slopes with cohesive soil strength using RLEM and RFEM

The 2D random finite element method and the one-dimensional and 2D random limit equilibrium method are used to investigate the influence of spatial variability of soil strength parameters on the probability of failure of simple soil slopes with cohesive undrained shear strength. The combined influence of spatial variability of soil properties and cross-correlation between undrained soil strength and unit weight on the computed probability of failure is explored. The paper identifies conditions where numerical outcomes are similar and where they are not. The limitations of each analysis method are described and implications to analysis and design are identified.

Abbreviations: FEM: finite element method; LEM: limit equilibrium method; RFEM: random finite element method; RLEM: random limit equilibrium method     

注浆技术在砂卵石地层水平（定）导向钻进工程中的应用研究

本人在借鉴前人成果并结合施工经验的基础上,系统总结了砂卵石地层与非开挖钻进施工的适应性,对非开挖钻进施工中出现的问题进行了归纳和分类,并对其原因进行了分析和探讨。同时,为了解决非开挖导向钻进在复杂地层特别是砂卵石层中的施工难题,考虑采用注浆预加固技术对砂卵石层进行预先加固,以提高其强度,保证非开挖导向钻进的顺利进行。更进一步地,对水平孔中注浆预加固的三种方法（垂直注浆法、导管注浆法、随钻注浆法）在导向钻进工程中的概念、适用范围、优缺点以及实施控制要点等进行了对比和研究。     

砂岩Kaiser点信号识别特征研究

对岩石试件加载及破坏过程进行了声发射试验,根据参数分析法得到Kaiser点。采用FFT研究了Kaiser点信号的频谱特征。运用小波包分析方法,计算了Kaiser点信号的能谱系数。用混沌时序分析方法研究Kaiser点信号,运用关联积分法方法提取关联维数D,综合FNN法和互信息法得到合适的m、? 值重构相空间,计算Kaiser点信号的最大Lyapunov指数,研究声发射信号混沌动力特征。结果表明,Kaiser点信号具有混沌特征。     

两种滑动面型式下边坡稳定性计算方法的研究

基于圆弧和任意曲线两种滑动面型式,对边坡稳定性计算方法中的瑞典法、简化Bishop法、简化Janbu法、严格Janbu法、Morgenster-Price法、Sarma法和不平衡推力法进行研究。对上述各种方法的研究成果进行了总结,并对Morgenster-Price法中的条间力函数 选择了4种形式（即 为常数0.1、0.5、1.0及半正弦函数）,对不平衡推力法中的公式进行了改进。通过算例对比,及当条分数不同、边坡坡角和坡高变化时,分析了这些方法的特点,由分析结果可知：（1）瑞典法和简化Janbu法计算得的安全系数最小,简化Bishop法和不平衡推力法与严格法得到的结果颇为接近;（2）任意曲线滑动面方法较圆弧滑动面方法计算得的安全系数稍小,且得到的临界滑动面与临界圆弧滑动面相接近,因而表明,圆弧滑动面作为一种近似的临界滑动面能够满足实际工程需要;（3）均质边坡采用较少条分数即可获得较高的安全系数计算精度,非均质边坡需一定数量的条分保证结果的可靠性;（4）Sarma法对土条侧面法向力和剪切的假设,使得其在均质边坡计算得的安全系数比其他方法要大,有偏于不安全的考虑,但Sarma法能够考虑边坡非均质对条分法的影响;（5）当边坡外形（如坡角、坡高）变化时,严格Janbu法在两种滑动面型式下计算得的安全系数相差很小,而其他方法稍大一些;（6）Morgenster- Price法中,条间力函数 对计算得到的结果影响很小。     

岩土工程半解析半数值方法若干进展

总结了笔者等近年来有关岩土工程半数值半解析方法方面的研究进展,重点介绍了有限层方法、析解法、等积变换法、广义剪切位移法、广义荷载传递函数法等5个方面,充分显示了半数值半解析方法良好的应用前景。