天然裂缝影响下的花岗岩水力裂缝扩展数值模拟

水力压裂技术是成功实现干热岩资源开发利用的重要手段之一，数值模拟技术能够精准预测水力裂缝扩展。针对典型花岗岩，借助黏性单元法，分别模拟了致密花岗岩和天然裂缝存在情况下的水力裂缝扩展特征，得出以下结论：致密花岗岩的水力裂缝形态单一，天然裂缝的存在增加了压裂后裂缝的复杂性；致密花岗岩水力裂缝拓展主要分为憋压和拓展两个交替往复的阶段，当存在天然裂隙时，水力压裂过程会变得复杂；天然裂缝存在时，水力裂缝的缝长和缝宽分别为致密花岗岩的5. 7倍和1. 7倍；缝网的形成需要借助复杂的压裂工艺实现。研究结果可以为增强型地热系统(EGS)储层水力刺激工作提供理论支持。     

冻融循环下花岗岩剪切蠕变试验与模型研究

为探讨冻融对寒区工程岩石剪切蠕变特性的影响，以吉林省辉白隧道花岗岩为研究对象，对经历不同冻融循环次数的试样开展细观特征分析和剪切蠕变试验。试验结果表明：（1）随着冻融次数的增加，试样裂隙、孔隙不断扩展，岩石表面损伤现象愈发明显；（2）试样主要以中小孔隙为主，孔隙度随着冻融次数的增加呈非线性增长趋势；（3）随着冻融循环次数增加，蠕变变形量和蠕变速率逐渐增大，而蠕变时长、破坏应力和长期强度均呈现明显降低趋势。根据试验结果，进行冻融岩石非定常蠕变参数的表达，提出了冻融岩石损伤黏性元件，构建了花岗岩冻融剪切蠕变本构模型。将蠕变试验曲线和理论模型拟合曲线进行对比，验证了模型的正确性和适用性。通过对蠕变参数进行敏感性分析，研究了其对花岗岩蠕变变形的影响，并给出了蠕变参数随冻融循环次数的变化规律。该研究结果对于寒区岩体工程长期稳定性评价具有指导意义。     

江陵凹陷新沟咀组古红层沉积特征及地质意义

江陵凹陷新沟咀组层序划分一直以来都存在较大的争议,缺少合理的分层依据.以江陵凹陷新沟咀组发育的古红层为研究对象,通过岩心观察识别出了２类红层.依据新采集的单井微量元素,重建了红层古环境,认为红层的发育是区域古气候在湿热与干冷交替变化下的产物,进一步验证了研究区红－黑交互沉积组合与古气候旋回性的响应关系,是研究区层序“二元”结构的有力证据.据此,将新沟咀组划分为３个三级层序,每个层序包含２个体系域,对应着黑－红色岩性组合的变化.研究成果对于揭示新沟咀组地层划分和沉积过程具有重要的意义,同时对于理解中国东部盆地的沉积背景也具有重要意义.      

我国干热岩资源分布及勘探:进展与启示

干热岩是地热资源的重要赋存形式之一,是未来地热开发的主攻方向.我国干热岩勘查工作近年来进展迅速,先后在不同地区发现了优质的干热岩资源,取得了我国干热岩资源勘查突破,但同时也存在不少勘查失败的案例.本文在分析高放射性产热型、沉积盆地型、近代火山型和强烈构造活动带型等四种类型干热岩成因模式的基础上,结合我国的地质构造背景、地热地质条件,对未来我国干热岩资源重点勘查方向及靶区进行了论述,并重点针对目前不同类型区干热岩资源勘探工程进行了梳理,简要分析了不同勘探区的选址依据、勘探过程、地温场分布及特征、前景预测等,并初步进行了经验总结,希望对我国未来干热岩资源勘查及开发工作起到借鉴作用.     

润滑剂摩擦特性及其对顶管推力和管-土相互作用的影响

润滑剂普遍应用于项管工程中,尤其是在复杂地质条件和长距离顶管中。使用润滑剂的主要目的是减小管土之间的摩擦力,但是定量地确定这两者之间的真实接触情况是十分困难的。测量管-土相互作用的新型技术目前仍然很少并有待进一步发展,所以只能利用间接手段测定管土之间的相互作用,并且这些测量方法的应用基于对工程的定性评价。本研究应用一种简单的试验方法来测定台湾地区最常用的润滑剂的摩擦特性,这些摩擦特性可以用于顶力的估算和直线与曲线顶管中管-土相互作用的数值分析。对顶力的分析结果表明顶力的减小与摩擦系数的减小密切相关,并且润滑剂在曲线顶管中的作用比在直线顶管中略大。此外,对台中科技园中400m长直线顶管工程的研究显示由经验公式得到的顶力估算值比实际要大,这表明由超挖造成的管土之间接触面积的减小对砂砾石地层中顶管施工的影响是非常显著的。     

隧道施工的成本节约与环境保护

A号管线是一条内径为96英寸的无压式污水截流管道,它的投入使用将会淘汰康科德城的一个主泵站,而这个泵站目前的旱季平均抽运水量为每天1000万加仑。新管线的修建通过了各种场地条件,包括市立高尔夫球场、繁华商业区中拥挤的城市街道以及泥土修筑的胡桃河防洪渠道的地下区域。污水截流管线和接头管线采用三种不同的方法进行敷设,包括采用土压平衡盾构（EPBM）开挖技术和微型隧道掘进（MTBM）技术（870英尺长的内径为72英寸的管线）进行顶管施工（3,050英尺长的内径为96英寸的管线）,以及采用传统的明挖法横穿胡桃河防洪渠道（540英尺长的内径为48英寸的双平行管线）。A号无压截流管线项目取得了一些独特的关键成就。它们是：EPBM安装：采用EPBM施工法进行设计和施工促进了顶进长度极限的增长。数量有限的管盖表明对径向超挖的控制是工程成功的关键。由于有限的管盖,在地下和地表分别设置了监测点对管道沿线的沉降进行检测。设计并修建中继站（ITs）和工作井以便能施加较大的推力。等级纠正：当将第二个内径为72英寸的微管隧道掘进机安装在错误的等级（相差2．8英尺）时遇到了一个关键的施工难题。出现这样的错误是由于对激光制导系统的设置相差了10倍。选择的纠正方法是在采用湿密度为40磅且28天养护单轴抗压强度为300磅每平方英寸的多孔混凝土回填产生的空隙的同时,将整个内径为72英寸的1KCP（钢筋混凝土管道）拔出。以每天40英尺的速度将内径为72英寸的管道拔出,这为采用水泥浆进行修复以避免任何地下倒塌提供了充足的时间。一旦将管道全部拔出,承包商就在多孔混凝土中进行隧道开挖并将管道成功安装到正确的位置上。     

博格达世界自然遗产地旅游景观资源评价与保护研究

博格达是"新疆天山"世界自然遗产的重要组成部分,按照《旅游资源分类、调查与评价(GB/T18972-2003)》的划分原则,博格达旅游资源景观由二大主类,九大亚类,十八大基本类型组成,共有123个旅游景观点。特品级旅游景观资源包括垂直自然地带、褶曲景观、生物化石点、凸峰、峰从、石林、悬瀑、冰川观光地;优良级旅游景观资源包括断层景观、节理景观、地层剖面、奇特与象形山石、峡谷段落、雅丹、冰川侵蚀遗迹、观光游憩河段、观光游憩湖区、冷泉等。基于对旅游资源的定性评价,从科学价值、美学价值和遗产价值三个方面讨论了博格达世界自然遗产地景观资源开发价值。依据保护对象的敏感度、濒危度和遗产展示与旅游业发展的要求,制定保护分区,即禁建区、限建区和展示区。     

顾及时空特性的SBAS高质量点选取算法

SBAS技术中常用的相干系数选点方法受旁瓣效应的影响,容易造成部分高质量点的漏选以及低质量点的误选。针对这一问题,本文提出了顾及时空特性的SBAS高质量点选取算法,根据干涉相位各个成分的空间特性,分离出噪声相位判别点的质量。试验表明考虑同质点的Non-Local滤波能够更加可靠地提取干涉相位中的空间相关相位,从而提高噪声相位估计的准确性。利用覆盖上海地区1992—1998年的24景JERS-1影像作为试验数据,分别用相干系数法以及本文的方法进行选点。结果表明本文算法能够有效地选出相干系数法在农田与村落交错地区漏选的高质量点,同时排除了相干系数法由于旁瓣效应影响的误选点。     

化简方法在线要素匹配中的应用及性能评估

多源同名线要素数据局部细节差异较大,但整体形态基本上是一致的,化简算法可以删除线要素的局部细节,提取其主要形态,从而有助于匹配算法提升匹配正确率。不同化简算法的化简效果存在差异,提升匹配正确率的效果也存在差异。本文提出了利用线要素匹配来评估化简算法性能的方法。首先,阐述了动态化简带动动态匹配的方法和过程;其次,采用3种不同的化简算法进行试验,验证了所提方法提高已有匹配算法匹配正确率的有效性,以及对化简算法的普遍适用性;最后,根据加入3种化简算法的不同匹配结果,从匹配的角度对化简算法适用性进行了比较评估。