青藏直流输电线路冻土长期抗剪强度预测及影响因素分析

冻土是指0℃以下,含有冰的各种岩石和土壤,由于其复杂的物理力学特性,给青藏直流联网工程的施工和设计带来了很多难题。工程沿线冻土的长期抗剪强度,更是由于土质、含冰量以及密实度分布的复杂特性,影响了其在使用寿命内的安全运营和稳定性。为解决这一工程难题,室内制备重塑试样并在-2℃的温度下对3种土质类型（粉质黏土、粉砂和细砂）、3种含冰量（饱冰、富冰和多冰）的密实和松散冻土进行直剪快剪的蠕变试验,得到了不同土质、含冰量以及密实度类型的冻土剪切蠕变特性,并分析和预测了长期抗剪强度的变化规律和影响因素,结果表明：（1）短时间内冻土承受荷载的能力随含冰量的增加而增大;随着加载时间的延长,冰的流变特性表现出来,使冻土的蠕变变形加大,冻土的强度降低;（2）密实度越大、含冰量越大的冻土,初期强度越高;随着时间的增加,强度开始衰减,且含冰量越大,密实度越小的冻土衰减速度越快;（3）长期强度的变化规律不受土质的影响,说明在工程施工阶段,若单纯考虑长期强度时,只要不同土质冻土保持冻结状态,可同一对待和处理。以上结论为输电线路冻土基础设计、施工和安全运营提供了一定的理论基础,也为在青藏地区开展的其他工程活动提供了可借鉴的试验数据和资料。     

磁测中充分采样的重要性

充分采样对于航空磁测或地面磁测(无论是总场测量还是垂向梯度测量)进一步的图象处理和图象增强处理以及磁异常的解释都极为重要.其原因是测得的全部资料都是连续异常场的离散数据集.利用典型的二维岩脉模型来进行理论计算,将场源-探头的距离来代替场源埋深.通过一系列的理论计算和研究分析,作者认为:在大比例尺的高精度航空磁测中,沿测线方向的测点采样间距应小于或等于飞行高度的一半;而测线之间的距离不大于飞行高度.作者最后还引用了两个应用实例.     

两种典型磁扰对航空磁测的影响

磁扰是磁暴发生期内间断性出现的地磁场扰动变化,可以出现在磁暴的不同阶段,其幅度和形态与磁暴的规模和类型相关,规模较大的磁暴期间出现的磁扰比规模较小的磁暴期间出现的磁扰幅度大、频次高、持续时间长。研究发现,实际生产中最常见的磁扰幅度一般在几纳特至十几纳特,形态主要呈线性梯度变化和非线性扰动变化,这两种典型磁扰对磁测结果均有影响,经过磁日变校正能够消除。结合生产实例,探讨了磁日变校正对消除磁扰的作用。     

混凝土的入模温度和水化热对青藏直流输电线路冻土桩基温度特性的影响

施工过程中混凝土的入模温度和水化热对多年冻土区桩基施工期间的热稳定性具有重要影响. 针对该问题,利用有限元方法定量研究了±400 kV青藏直流输电线路冻土区锥柱基础入模温度、水化热和含冰量对桩基回冻过程、温度场变化和桩底融化深度的影响规律. 结果表明：水化热影响下,桩基中心温度在第3天达到最高,桩底滞后1 d,基坑表面受其影响较小,主要受环境温度影响;第24天,桩底出现最大融化层,随着入模温度增加,融化层厚度相应增加,入模温度为6℃时融化层厚度为34 cm,15℃时为55 cm;入模温度越高,回冻时间越长,当入模温度为6℃时,完全回冻需经历52 d,15℃时,回冻时间将增加7 d. 含冰量对桩底融化深度有影响,含冰量越大底部融化深度越小;冻土年平均地温是影响桩底融化深度的重要因素,少冰高温（-0.52℃）、低温（-1.5℃和-2.5℃）冻土条件下,最大融化层厚度分别为38 cm、34 cm和25 cm. 基于上述结果,在多年冻土地区的桩基工程,建议混凝土入模温度为6~8℃,底部碎石垫层至少40 cm.     

胶东金矿的磁测效果

磁测方法在寻找金矿的工作中,从区域普查,到详查勘探的各个阶段,均能较好地发挥作用。本文通过在胶东金矿带上的几个实例,表明应用磁测可以查明与金矿赋存有关的断裂构造、破碎蚀变带,圈定不同岩性的接触带以及侵入体的分布范围等,再结合其它物探化探方法,配合地质填图,就能达到寻找金矿的目的。     

地面磁测和井中磁测在芦草滩磁铁矿勘查中的应用

通过地质普查工作,推断芦草滩矿区深部有较多盲矿体存在,有必要开展进一步的勘查找矿工作.利用 1:1万地面高精度磁测工作圈定磁异常、推断划分地质构造,对磁异常进行解释和研究,发现了隐伏磁铁矿.采用2.5D人机交互拟合对磁测剖面进行反演,进一步推断在深部存在隐伏磁性矿体.利用井中磁测预测井下、井旁盲矿体,有效指导了钻探工作.实践证明,地面磁测和井中磁测的有机结合,在芦草滩磁铁矿勘查中取得了显著的找矿效果.     

退磁作用对磁测资料解释的影响

退磁作用使磁异常幅值变小,形态畸变,影响磁测资料反演解释的地质结果的准确性.用有限元法数值模拟磁性体在考虑退磁作用下的磁场,以二度水平圆柱体理论模型为例,研究退磁作用对磁异常的影响.当磁化率k≥1.0 SI时,考虑与不考虑退磁作用,异常极大值偏差可达1 300 nT以上,相对偏差可达30%以上,因此认为退磁作用的影响很大,不可忽略.青海尕林格铁矿区磁测资料的反演实例说明,忽略退磁作用将导致反演的矿体体积偏小,影响钻孔的布置和资源储量的评价.     

高精度磁测对水下磁性物体的搜索定位

利用高精度磁测方法,对沉入水下的磁性物体（如因事故沉入河中的汽车、沉船及失事落入水中的飞机等）进行定位,具有其它物探方法不能比拟的优势。但较之地面磁测而言,水面高精度磁测具有测点及异常定位难度大,外界磁场干扰强等特点。一般需要解决三个方面的问题：①必须解决探头入水其信号线接线柱隔水绝缘的问题;②要解决探头避开测量者乘坐船只的磁场干扰;③解决水面磁异常定位。经过多次实际测量,如在岷江上游河段测定翻入河中的桑塔纳轿车;2008年5.12地震后在紫坪铺水库中探测怀疑落入其中的军用直升飞机;特别是在云阳县城附近丝线梁为长江沉船定位的实践,积累了一定的经验。     

关于高精度航空磁测中的磁补偿原理及补偿效果评价的探讨

对于高精度航空磁测来说,飞机磁干扰必须有效的消除,其方法是补偿飞行。补偿效果的好坏直接影响到物探飞行数据的质量,所以有必要采用一些量化指标对磁补偿的效果进行评价,从而对补偿飞行的质量进行有效地控制。这里介绍了飞机磁干扰场的补偿原理及两种评价补偿效果的指标:品质因数(FOM值)和标准差(σc),采用了这两个量化指标对磁补偿的效果进行评价,就能对补偿飞行的质量进行有效的控制。     

航磁调查中追踪隐伏磁性体的方法

在航磁调查工作中,为了追踪隐伏断裂、隐伏岩体及隐伏矿体,尝试了应用方向导数、斜导数和插值切割法等方法。针对建立的理想模型进行对比分析,并在内蒙古某地进行实验,认为应用斜导数追踪隐伏断裂、隐伏岩体,参考插值切割法追踪隐伏磁铁矿体方法较好。     

感应式磁传感器的补偿电路

感应式磁传感器在电磁法勘探和地震短临预测中被广泛使用.文中论述了电磁扰动观测仪中感应式磁传感器的频率补偿方法,着重介绍了感应线圈的等效电路和补偿电路,并给出了传感器的性能测试方法和主要技术指标,表明这种数字传感器适用于观测0.1～10 Hz频段内天然场源的磁场扰动.     

地面高精度磁测在筏子坝铜矿勘查中的应用效果

筏子坝铜矿矿体与围岩磁性差异显著,各矿体均有明显的磁异常反映,说明地面高精度磁法测量是寻找碧口群中火山岩型铜矿的一种有效手段。通过对磁异常特征分析研究,建立了该区火山岩型铜矿的地质—地球物理综合找矿模型。提出了碧口—阳坝铜矿带火山岩型铜普查应按综合研究圈定成矿远景区,地质测量和地面高精度磁法测量、异常检查验证三步进行的工作建议。     

关于磁法勘探测点坐标的生成与工作部署图绘制

在磁法勘探中,测点坐标的批量生成是必不可少的环节.提出了利用Visual C++编制程序生成1∶5万高精度磁法勘探测点坐标的思路,并编程加以实现;利用MapGIS的空间分析和投影变换功能实现了野外工作部署图的绘制.最后,将此方法应用于国家地调项目四川通安-小牛场地区远景调查项目磁测工作中.实践证明,此方法在工作中取得了较好的效果.     

高精度重磁测量在油气勘探中的应用效果

在某工区进行了高精度重磁油气勘查,推断出断裂体系、密度界面和预测含油气古潜山,取得找油气突出效果,显示出重磁勘查具有的快速高效特点和有效性,对同类或相似地区的油气勘探工作有启迪和借鉴作用。     

航空物探综合站测量在多宝山斑岩铜矿上的应用效果

文章介绍了多宝山和铜山斑岩型铜(钼)矿床的高精度航空物探综合异常:高精度航磁为弱正异常;航空伽玛能谱测量总道、钾道、铀道为弱相对高异常,钍道为弱相对低异常, F参数有明显相对高异常;航电异常实分量为高(峰)值异常、虚分量为低(谷)值异常.根据多宝山和铜山斑岩型铜(钼)矿床产出的地质环境、岩石蚀变特点,以及实测的岩(矿)石物性参数和航空物探综合异常特征,探讨了斑岩型铜(钼)矿床引起航空物探综合异常的前提条件,并认为航空物探综合站测量是普查斑岩型铜(钼)矿的一种有效的物探方法组合.     

地面高精度磁测成图工作中异常分离的重要性

以往提及异常分离只是简单滤波,分离出相对高频和相对低频的两种异常,或者使用高频分析局部异常,或者使用低频分析区域异常。在分析局部异常时,由于对异常规模的更多关注,分离出来的频率也是一种"相对的高频"——实际是中等频率。笔者从成图角度分析了异常分离的重要性,并引用了实际工作的资料,展示了异常分离对成图、信息提取的良好作用和效果。     

地面高精度磁测在交点型铀矿勘探中的应用

本次研究区域为赣粤交界处下庄铀矿田区,区内交点型铀矿严格受断裂构造与辉绿岩脉复合轨迹控制,铀矿几乎无磁性但辉绿岩脉磁性较强,研究任务是寻找地下隐伏辉绿岩脉。地面高精度磁测数据显示该区磁异常幅值常在正负几十纳特之间,通过ΔT平面等值线图难以判断辉绿岩脉分布,但其化极后0°方向水平一阶导数等值线图的正值与辉绿岩脉对应关系良好。     

直流场和交变场对泥岩磁化率的影响

磁化率值不仅受控于天然岩石和环境物质中磁性颗粒的组合特征,还与实验室内的处理过程有关,包括热处理过程和加场处理过程。热处理过程通常改变磁性矿物的类型,使样品的磁化率值发生明显变化,因而备受关注。但加场处理过程对样品磁化率的影响在于改变其中所含磁性颗粒的磁畴结构,这种变化是微观的,目前尚未受到应有的重视。本文选择8块泥岩样品进行了加场处理对其磁化率影响的研究。样品取自松辽盆地松科1井青山口组一段,主要携磁矿物为准单畴(PSD)或多畴(MD)磁铁矿。在逐步获得等温剩磁直至饱和的过程中,逐步测量样品的磁化率值。随后对其进行单轴系统交变退磁,逐步测量剩磁后,完成磁化率测量。结果发现: 1)直流场使样品的磁化率值增大。 在低于50mT的外加场中,随外加场的增强,样品的磁化率值快速增大; 之后,随外加场的增强,样品的磁化率值基本不变,直到600mT; 600mT~1T之间样品的磁化率值又大幅增大; 最终,样品的磁化率较初始值(X0)增大0.84%~3.40% 。这种磁化率值的增大受控于样品内PSD或MD磁铁矿磁畴结构的改变,与磁铁矿的含量无关。2)样品获得SIRM后进行的逐步交变退磁使其磁化率值有所降低,随交变场的增强,其降低的幅度也增大,但是,交变场达到100mT时,样品的磁化率值仍较X0高。经逐步交变退磁后,样品的磁化率较X0增加0.03%~2.42% 。因而,天然样品在进行磁化率测量之前,不能将其置于任何直流场或交变场中处理。     

提高磁测日变改正精度的方法

在利用高精度磁测方法进行间接寻找砂金、岩金的研究中,需探测10nT左右的弱磁异常。这对日变改正精度提出了更高要求。针对这一需要,编制了软件,适用于IGS-2／MP-4与ENVIMAG两种型号的质子磁力仪,使其能同时投入工作做日变改正。采用一个完整的地磁平静日的日变观测数据,用分时区加权平均来确定日变改正基值。对每天测定的日变曲线先进行圆滑,降低仪器噪声对日变观测结果的影响后,再对当天各测点上的磁测值进行日变改正。这样既提高了日变改正精度,又实现了对两种型号磁力仪间观测数据的日变改正处理。