北大西洋ODP 897D和1070A孔蛇纹岩磁性变化机制

蛇纹岩在大洋地壳性质、俯冲带地球化学、岛弧岩浆活动和镍矿床形成等地质过程中具有重要作用.以北大西洋大洋钻探钻孔ODP 897D和1070A孔的蛇纹岩为研究对象,综合磁学和地球化学研究,探讨了蛇纹岩样品的磁性矿物组成和变化机制.结果表明,钻孔中的载磁矿物主要为磁铁矿,在钻孔基岩的上段与顶部发育部分磁赤铁矿.蛇纹石化过程决定着铁在不同矿物相之间的分配状态,裂隙发育状态以及流体活动性等因素制约着磁铁矿的产出.通过钻孔对比,发现蛇纹石化过程中磁铁矿的产生机制单一,但是低温氧化过程持续时间的不同造成了不同钻孔之间的磁学性质差异.研究结果有助于理解蛇纹石化橄榄岩磁性增强机理,为合理解释该区航磁异常以及古地磁信息提供了新思路.     

冻土旁压试验与单轴试验对比

为了认识冻土旁压试验结果与常规试验结果之间的关系,在室内分别开展了冻结重塑黏土的旁压试验和单轴压缩试验,并对试验结果进行了对比分析。结果表明,在各级荷载作用下旁压曲线一般都呈现应变速率衰减的趋势,而单轴曲线在冻土破坏时会出现渐进流动阶段。旁压试验的应力-应变曲线呈现应变硬化型,而且出现初始拟弹性阶段;而单轴试验的应力-应变曲线则属于应变软化型,并在轴向应变大约为10%时达到剪应力峰值。温度相同时,旁压试验的剪切强度以及初始弹性模量都要大于单轴试验,且温度越低差值越大。     

内水压力下水工隧洞衬砌与围岩承载特性研究

衬砌与围岩是水工隧洞的主要组成部分,内水压力是其承担的主要荷载之一。采用轴对称计算模型,以衬砌与围岩间接触应力状态为判断标准,研究了衬砌混凝土开裂前后围岩渗透系数、变形模量等材料参数对衬砌与围岩联合承载特性的影响,详细地介绍了透水衬砌的设计方法和计算过程,以混凝土最大裂缝宽度为控制标准,编制了透水衬砌结构计算与配筋设计程序,并给出了算例验证。计算结果表明,围岩渗透系数是隧洞结构设计的关键,与围岩变形模量具有同等重要作用;围岩透水性越差或变形模量越低,衬砌与围岩越容易脱开;与混凝土开裂前相比,混凝土开裂后,衬砌与围岩更容易脱开;与钢板衬砌方案相比,钢筋混凝土衬砌方案可以很大程度地减小钢材用量;建议高压钢筋混凝土衬砌隧洞设计、施工时,应尽可能地保持围岩的完整性,并进行细致周密的固结灌浆,以增强围岩抗渗能力。     

基于有限元法的钻杆柱纵向振动分析

钻杆的纵向振动对钻杆失效有较大影响。采用ANSYS软件对2000 m以内钻杆柱的纵向振动进行了分析,得到了不同钻具规格、不同钻铤长度、不同钻杆柱长度的固有频率,获得了钻杆柱纵向振动的前五阶固有振型。结果表明,钻杆柱的固有频率受钻杆规格和钻铤长度影响很小,受钻杆柱长度影响较大。