碎裂岩石路堑边坡稳定性评价与安全防护设计

以湖北省209省道宣恩段东门关隧道进口段的典型碎裂结构路堑岩质边坡为例,针对该边坡工程地质、水文地质、岩体结构特征以及前期变形破坏迹象,判断出边坡的变形破坏模式。在此基础上,通过现行规范推荐的不平衡推力法,对边坡的稳定性进行评价,并进行了安全防护设计。在设计过程中,针对常规技术容易出现的冒顶剪出、桩间土挤出和锚索预应力损失衰减等问题,提出避开使用此类技术,而采用削坡、锚杆、格构以及挡墙等措施,试图为解决碎裂结构岩石路堑边坡的分析与防护难题提出一种新的思路。     

东昆仑断裂粘滑错动对青藏铁路变形效应的数值模拟

东昆仑断裂是青藏高原北部现今仍在强烈活动的地震断裂之一,该断裂的未来地震活动及其突发性粘滑错动是青藏铁路面临的重大工程地质问题。基于东昆仑断裂的运动学特征,通过分别加入8 m和3 m的水平左旋位移,模拟了东昆仑断裂未来地震活动时震中位于铁路线附近和远离铁路2种情形下的铁路变形效应。模拟结果表明：震中位于铁路线附近时,断裂南侧基岩和第四系均发生8 m的左旋走滑位移,而铁路附近的第四系水平位移明显减小,铁轨和道床没有明显的断错,表现为4~5 m的连续左旋弯曲变形;铁路东、西两侧形成NE向的张裂陷和NW向的地震鼓包,而道床和铁轨的垂直位移幅度较小。震中远离铁路时的变形效应与震中位于铁路线附近时的变形相似,但位移幅度减小,铁轨和道床形成1~2 m的连续左旋弯曲变形。因此,东昆仑断裂未来再次发生7~8级强烈地震时,无论地震震中远离铁路还是在铁路附近,其断裂的突发性粘滑错动都将导致青藏铁路的大变形和破坏。     

西藏纳木错盆地116ka以来沉积演化与青藏高原隆升

根据湖相或湖滨相沉积的铀系等时线年龄测定结果,116kaB.P.以来,在西藏纳木错沿岸,发育了拔湖48m以下的6级湖岸阶地和拔湖48m以上,最高至139.2m的高位湖相沉积.可划分出3个沉积相组合,其演化可划分为4个阶段:①116~72kaB.P.,为深湖环境,古湖面拔湖高于现今纳木错140~48m;②72~37kaB.P.,为半深湖环境,拔湖为48~26m;③37~30kaB.P.,为浅湖环境,拔湖26~19m;④30kaB.P.以来,湖水逐渐变浅,拔湖<19m.纳木错盆地沉积与青藏高原隆升响应关系,揭示出高原自116kaB.P.以来先后经历了稳定期、持续逐步较快隆升期(116~37kaB.P.)、急剧强烈阶段性隆升期(37~30kaB.P.)和较稳定期(30kaB.P.以来).青藏高原的隆升是一个多阶段、不等速和非均变的复杂过程.      

青藏高原北部移动冰丘破坏桥墩的数值模拟

青藏高原北部常年冻土区断裂破碎带发育的移动冰丘对桥梁、涵洞、输油管道等工程设施具有不同形式的破坏作用。考虑移动冰丘与工程设施的相互作用,根据野外观测和实验资料设计模型,应用三维有限元数值模拟方法,计算移动冰丘冻胀产生的位移场、应力场和桥墩弯曲应力,分析桥墩破裂机理。结果表明,移动冰丘能够产生11～-21 MPa的轴向应力和15～-31 MPa的主应力,在桥墩周围形成不同规模的应力集中区,导致桥墩发生显著偏移。桥墩的偏移和弯曲能够在桥墩内部产生高达61.9～64.6 MPa的张应力和-45.0～-49.0 MPa的压应力,超过桥墩的强度极限。在粗细桥墩连接部位,外侧形成张应力集中区,最大张应力达26～30 MPa;内侧形成压应力集中区,最大压应力达-25～-28.8 MPa。粗细桥墩连接部位外侧的张应力超过了钢筋混凝土的抗张强度,产生与野外观测资料基本吻合的桥墩破裂和结构破坏。移动冰丘导致桥墩变形破坏的三维有限元数值模拟能够为常年冻土区桥梁工程设计和地质灾害防治提供力学参数和科学依据。     

青藏高原北部不冻泉移动冰丘及灾害效应

不冻泉移动冰丘发育于青藏高原北部常年冻土区断裂破碎带,2001年仅在青藏公路东南侧形成1个小型冰丘,2002年在青藏公路西北侧形成低矮冰丘群,2004-2005年发展成为大型冰丘群,2006年移动冰丘的发育高度和分布范围进一步增大。不冻泉移动冰丘不仅穿刺青藏公路路基,破坏青藏公路桥涵结构,蚕食青藏公路路堤,影响青藏公路的交通安全;而且导致输油管道拱曲变形,诱发地面塌陷和地裂缝,产生显著的灾害效应。采用适当的工程措施,通过地下疏导或地表排放沿断裂破碎带上涌的地下泉水,能够有效减轻或防治不冻泉移动冰丘的灾害效应。     

双河油田核三段Ⅱ油层组内夹层分布规律

油层内的夹层是影响油田注水效果的因素之一,也是影响剩余油研究分布的主要因素。笔者以钻井岩心、测井等资料为基础,研究夹层的类型,成因及发育分布特征,指出各种类型的夹层与基准面变化过程中Ａ／Ｓ比值变化和沉积物补给通量变化关系密切,不同级次的基准面旋回和不同沉积微相内夹层的层次类型及发育分布规律不同。文中深入分析了夹层类型与基准面旋回的关系。     

西藏纳木错晚更新世以来湖面变化和湖相沉积中粘土矿物显示的环境信息

通过对西藏海拔最高、面积最大湖泊-纳木错周缘湖相沉积、湖岸堤的野外调查和湖岸阶地的水准测量,发现在纳木错沿岸拔湖48m以下,发育有6级湖岸阶地,拔湖48~139.2m发育有高位湖相沉积。湖相沉积物的同位素测年结果表明,纳木错湖泊发育与藏北高原东南部古大湖演化可划分为3个阶段:①116~37kaB.P.间的古大湖期;②37~30kaB.P.间的外流湖期;③30kaB.P.以来的纳木错期。根据纳木错晚更新世以来湖相沉积中粘土矿物的X光衍射分析结果,以及采用比值法、高岭石法和衍射峰法的研究,探讨了粘土矿物所显示的环境变化信息。粘土矿物成分变化表明,该区已具备了寒温带干旱、半干旱区的气候环境特征。为研究青藏高原的湖泊演化、气候变化、古地理变迁及其隆升过程等提供了新资料。      

西藏尼木1901年M63/4地震的发震构造探讨

史料记载1901年4月26日西藏尼木发生M63/4级地震,其发震构造尚未有报道,对其发震构造的厘定有助于理解尼木地堑群的地震复发规律,科学评价周边地区的未来强震危险性.遥感解译与地质调查表明,尼木地堑群内部的庞刚地堑西边界断裂长约30 km,走向近北西—北北西,以彭刚玛曲为界分为南北两段.北段断裂地貌线性特征显著,陡坎...     

尕斯库勒油田 N１２ 油藏砂质辫状河储层构型研究

尕斯库勒油田已进入高含水期,油水关系复杂,剩余油分布不清,而目前储层构型研究是解决这些问题的主要手段之一.以尕斯库勒油田N１_２? 油藏的ⅠＧ５小层作为研究目的层段,采用模式拟合、层次分析等方法分别对单一辫流带级次、心滩级次、心滩内部级次进行了构型解剖,并提出了井下四级构型界面侧积泥的识别与表征方法,依据河道成因将辫状河道分为泥质充填河道、半泥质充填河道、单一砂体充填河道和多期砂体叠置河道４种类型,在此基础上完善了砂质辫状河的四级构型界面和构型模式;认为研究区辫状河的五级构型界面为泛滥平原泥岩,四级构型界面为泥质充填河道、半泥质充填河道和侧积泥,三级构型界面为落淤层和辫状河道间夹层;研究区只存在一个辫流带,该辫流带顺物源长度为2326.16 m,切物源长度为2314.26 m;心滩的平均长度为460 m,平均宽度为285 m,辫状河道的平均宽度为１４２m.在此基础上,分析了各级构型界面对剩余油的控制作用.      

近水平岩层滑坡启动的临界水柱高度分析

从岩性特点和外部诱发因素等方面分析了近水平岩层滑坡的形成机制,提出此类滑坡启动的主要诱发因素是暴雨或持续降雨.从力学角度讨论了滑坡启动的判别依据,推导了滑坡启动时的临界水柱高度.研究表明,裂隙水对近水平岩层滑坡启动的影响是有条件的,在滑体厚度d一定的情况下,当滑面长度L小于安全长度LS时,滑坡就会启动,否则裂隙水不足以引起滑坡的启动.同时对应于一定的滑面长度,分析了浅层、中层、厚层滑坡的临界水柱高度值.