一种测试岩石拉伸和压缩弹性模量的方法

介绍一种利用同一试件,在一次加载过程中就可获得岩石试件的拉伸和压缩弹性模量的方法,并对几种花岗岩进行了初步的测试研究,测试结果证明这种测试方法是可行的。     

水化学溶液下灰岩力学特性及神经网络模拟研究

基于水化学溶液浸泡的饱和灰岩三轴压缩试验结果,分析了影响灰岩变形及强度等力学特性的主要因素,认为随溶液酸碱度增加,弹性模量及峰值强度均有降低的趋势;相同pH值,Na2SO4溶液、蒸馏水和CaCl2溶液对灰岩强度的弱化程度依次降低;随着围压的增加,岩石强度逐渐增大,岩石到达峰值强度时的轴向变形也越来越大,塑性变形明显增加。考虑应力路径和化学溶液的影响,利用遗传算法优化神经网络结构,建立了进化神经网络本构模型。通过样本学习模型能较好地描述化学环境下灰岩的力学性能,5种不同化学环境下的力学试验验证了进化神经网络模型模拟结果的可靠性,该方法可以推广到化学环境下其他岩石的力学试验模拟。     

不同风化程度下灰岩抗剪强度特性及估算模型研究

工程上常见的灰岩在不同风化程度下的抗剪强度特性鲜有研究,也没有快速评估灰岩抗剪强度的数学模型,不能满足大量灰岩工程灾害防治的需要。为探究风化程度对灰岩抗剪强度特性的影响规律,试验选取现场新鲜灰岩试样,通过开展室内风化模拟试验制备不同风化程度的岩样,进行室内岩石强度剪切试验,探究灰岩剪切应力-剪切位移关系曲线的变化规律和...     

一种测定岩石可钻性的新仪器

根据目前金刚石冲击回转钻进法日益推广的需要,本文从模拟的观点出发,提出了一种测定岩石可钻性的新型便携式仪器。该仪器结构简单,具有多种功能,可进行回转或冲击回转钻进法的可钻性测试及钻进规程的模拟,也可用来测试岩石研磨性。通过对仪器性能的检测,提出了相应测试方法和操作规范。用它进行金刚石钻进岩石可钻性的测定,所得结果与实际吻合。最后提出了研磨性测试方法。     

主要造岩矿物微波敏感性试验研究

采用频率2 450 MHz多模谐振腔对11种常见主要造岩矿物试样进行了微波辐射试验。根据升温速率和温度增量对其微波敏感性进行了研究。对赤峰玄武岩、鞍山辉长岩和昆明砂岩进行了矿物成分测试,根据其矿物成分组成预测3种岩石的微波吸收能力,通过微波辐射试验对预测结果进行了验证。然后对3种岩石进行了单轴压缩强度测试,研究了微波辐射后岩石的强度折减与岩石微波吸收能力的关系。结果表明：主要造岩矿物的微波吸收能力可分为3类,且表现出非常不同的微波吸收能力;根据岩石的矿物成分组成可预测岩石的微波吸收能力,含有强微波吸收能力矿物的岩石也具有较强的微波吸收能力;岩石的微波吸收能力越强,微波辐射后岩石单轴压缩强度的折减程度越大。     

冻融循环作用下花岗斑岩和灰岩物理力学性质对比分析及应用研究

以花岗斑岩和灰岩两种岩性岩石为代表,实验研究了冻融作用下,岩石的致密程度、孔隙率等物理指标对岩石物理力学性质的影响. 通过不同次数的冻融循环实验,对花岗斑岩和灰岩2种典型岩石样本的质量、单轴抗压强度、抗拉强度、冻融系数、风化程度的变化规律进行对比分析,并绘出了冻融次数与试样的抗压强度、抗拉强度、冻融系数的拟合关系曲线. 在一定限定条件下,将实验结果应用于西藏玉龙铜矿花岗斑岩、灰岩边坡的具体实例中,采用强度折减法计算出了矿山边坡冻融风化前、后的安全系数,对比分析了花岗斑岩、灰岩边坡受冻融风化的影响程度,为矿山的设计和施工提供了参考.     

灰岩三轴高温后效流变特性及长期强度研究

流变特性是岩石的变形特征之一,长期强度作为岩石流变特性重要的强度指标也越来越受到工程建设的重视。开展了高温后灰岩三轴蠕变试验,首先采用高温前后岩样纵波波速的变化引入热损伤因子D,量化岩石热损伤,然后分别采用等时曲线法、过渡蠕变法和稳态蠕变速率法进行了灰岩蠕变长期强度分析,并提出一种改进的稳态蠕变速率曲线切线法。结果表明,基于波速的热损伤因子能较为准确地量化温度对灰岩性质的影响;热损伤因子与灰岩经历高温后的长期强度呈现高度相关性,确定灰岩的温度阈值在380℃附近,低于此温度表现为灰岩性质强化效应,高于此温度表现为损伤效应;提出的稳态蠕变速率曲线切线法对于灰岩的长期强度预测较为准确,与实际情况相符;各温度下岩样蠕变破坏形态均表现为剪切破坏,亚裂纹逐渐由与主剪切面平行转为垂直扩展。     

滇西上寒武统保山组瘤状灰岩成因

从瘤体与基质的矿物组成、岩石的结构构造出发,深入探讨了滇西施甸地区保山组瘤状灰岩的沉积环境及其形成机理。研究表明,滇西施甸地区上寒武统保山组瘤状灰岩存在3种成因:一种是呈互层状的泥质和灰质沉积物在半固结或弱固结状态下,经差异压实-压溶作用而形成瘤状构造,岩石中各组分含量及后期压溶作用强度的差异导致了瘤状灰岩不同的存在形式;另一种是泥质和灰质沉积物在半固结或弱固结状态下经斜坡滑塌作用形成串珠状、砾屑状灰岩;第三种则是泥灰质沉积层间歇性地暴露干裂,移位磨蚀,并被后期沉积物充填胶结形成瘤状灰岩。      

化学侵蚀下硬脆性灰岩变形和强度特性的试验研究

 通过硬脆性灰岩在不同pH值、0.1 mol/L和Na2SO4和CaCl2溶液以及蒸馏水浸泡后的的常规三轴压缩试验,分析了受化学腐蚀作用的灰岩在不同围压下的变形及强度特性,探讨了三轴强度参数及变形参数的变化规律,并对浸泡岩石的化学溶液进行水质检测,得到了化学溶液中各离子浓度的变化规律,初步分析了化学溶液对灰岩力学特性影响的机制和规律。试验表明：化学溶液浸泡后,灰岩有从脆性向延性转化的趋势;灰岩的强度参数 , 值及弹性模量E均有不同程度的下降,而泊松比则增大;在相同的化学溶液侵蚀下,弹性模量和凝聚力降低幅度最大;灰岩力学参数劣化的程度与从灰岩中溶出的离子浓度的大小具有一定的对应关系：从灰岩中溶出的离子浓度越高,其力学参数劣化程度越大。     

化学溶液及其水压作用下单裂纹灰岩破裂的细观试验

采用岩石破裂全过程的细观力学试验系统进行了化学溶液及其水压力作用下单裂纹灰岩压缩破裂试验。通过电镜扫描、X衍射、水质分析等分析方法,对岩石微观形貌、矿物成分等进行研究。采用数字显微系统,对其压缩破裂过程进行实时观测和记录,得到了岩石破裂过程的细观图像;探讨了蒸馏水、不同pH值的0.1 mol/L Na2SO4溶液及其水压力作用对单裂纹灰岩变形和强度特性的影响。研究表明,受化学侵蚀后岩石的结构及成分均发生了不同程度的变化,导致其非均质性增加,而强度、弹性模量等降低,其力学性质劣化的程度与岩石中矿物成分的变化程度相关;孔隙水压的作用改变了岩石内部裂隙面和颗粒间的受力状态,加速了岩石裂纹的扩展,降低了岩石强度,水化学溶液及其水压作用使得岩石的破裂形式变得更为复杂。     

MTS试验机岩石压缩试验变形测量数据的选取方法研究

变形测量数据的选取对认识岩石力学性质及变形参数的计算有着重要影响.MTS试验机已被广泛应用于岩石力学试验中,其中岩石的变形测量常用方式有引伸计、LVDT和压板位移,这3种测量方法得到的轴向应变的准确性和适用性有待深入研究.本研究采用MTS试验机进行岩石的单轴和三轴压缩试验,对比引伸计、压板位移和LVDT 3种方式测量得...     

Comment on ‘Testing earthquake prediction methods: “The West Pacific short-term forecast of earthquakes with magnitude MwHRV ≥ 5.8”’ by V.G. Kossobokov

In his paper Kossobokov investigates the efficiency of our short-term forecast for two western Pacific regions. Although we agree with the basic results of his evaluation that the forecast statistics is much better than a random guess, we have reservations about his definition of earthquake prediction, some of his tests, and his interpretation of the test results. We distinguish between deterministic earthquake predictions and statistical forecasts. We argue that some techniques used by Kossobokov may not be appropriate for testing our forecasts and discuss other testing methods, based on the likelihood function. We demonstrate that Kossobokov's null hypothesis may be biased, and this bias can influence some of his conclusions. We show that contrary to Kossobokov's statement, our algorithm predicts mainshocks when they are preceded by foreshocks.     

灰色系统理论在地下水水质预报中的应用

本文论述了“灰色系统”理论,模型建立步骤以及计算、检验、精度分析方法,并用郑州市地下水中氯离子浓度随时间变化作为实例进行了具体的预报。     

基于CT图像的花岗岩矿物组分与细观结构分析

获取准确的岩石矿物组分与细观结构特征,对从细观层面认识岩石宏观力学性质具有重要意义。CT扫描技术是研究岩石矿物细观结构的有力工具。本文采用高分辨率三维CT扫描系统,获得了花岗岩CT扫描图像;采用阈值分割的方法,综合X射线衍射试验结果确定合理的分割阈值,实现了对花岗岩CT灰度图像的三值化分析;最终获得了花岗岩的主要矿物含量与细观结构特征。研究结果表明:选择合理的分割阈值,可实现花岗岩主要矿物石英、长石、云母的自动识别和定量分析;基于三维重构模型,可获得不同矿物的形状、粒径和空间分布特征。本文方法对定量测试岩石矿物组分和认识其细观结构具有一定的参考意义和价值。     

利用波动参数检测路基施工质量的试验研究

现有路基工程质量检测方法直观可靠 ,但也有费工、费时、成本高的问题 ,因此只能在有限的测点上对路基进行检测 ,难以连续全面地反映路基的质量。为克服这一问题 ,本文对碎石路基填料的夯实程度与弹性波速的关系进行了试验研究 ,从而为利用波动参数对路基的施工质量进行检测奠定了基础。在此基础上 ,应用波动方法 ,有望对路基工程质量进行连续全面的检测     

地震相干体算法的改进及应用

近年来,相干体技术在地震勘探资料解释方面的应用有着重要突破。由于相干体处理的对象主要是三维地震数据体,传统的方法计算需要运行较长时间。为缩短解释周期,在研究算法分析的基础上,采用递推算法、乘幂法等,对传统的相干体算法进行了改进,大大地提高了计算速度。这里介绍了相干体技术的改进算法,在微机上开发出相干体分析软件,并在实际的三维地震体储层评价上得到成功的应用。测试证明,运算速度较常规方法提高了5~7倍,这充分表明了该方法的有效性。     

滑移影响下组合梁的挠度计算

通过对已有组合梁刚度计算方法的分析研究,建立了不同剪切连接程度简支组合梁变形的简便计算方法。并将计算结果与实测结果相比较,吻合良好。根据本文的研究结果,可对钢-混凝土简支组合梁抗弯性能的进一步研究及理论分析提供参考。     

二滩水电站拱坝坝肩岩体稳定性的地质力学模型试验中的声波测试

为了获得模型体内关键部位的应力、应变的变化与分布规律, 特别是外荷载作用下的安全区域, 我们利用自行设计的小型传感器, 首次将声波测试技术应用到较大型的模拟实验室中。获得了试验全过程的测试结果。其结果与其它测试方法, 互为补充和验证, 得到了一致的预期效果。     

岩石有限应变测量的莫尔圆图解网法

通常进行的应变测量需经过繁杂的数学计算或莫尔圆作图才能获得应变结果。本文介绍了笔者新设计的莫尔圆图解网及其使用方法。它可以快速准确地作出莫尔圆,进而求得应变结果,也可用于求解应力莫尔圆问题。     

城市隐伏活断层主要工作方法初探

随着地球进入新的活动周期,地震发生的频率越来越大.据目前研究可知,城市地震灾害主要是由于位于城市之下的活断层突然快速活动而产生的.活断层为晚第四纪有活动的断层.自从20世纪90年代以来,我国一直在探索活断层探测的新方法.通过前人经验及作者的工作经历,分析了活断层的特性,对活断层的探测方法加以总结.活断层探测方法分为3个大类：地球物理方法、地球化学方法和钻孔联合钻探法.3种方法各有优势和劣势,若在某地活断层探测工作中能将3种方法较好地结合起来,便能将活断层探测的精度大大提高,提高工作效率.