利用瑞雷波法评价既有铁路路基

根据瑞雷波频散相速度能够反演地层的剪切波速度结构 ,瑞雷波的特性使得瑞雷波法具有良好的场地适应性 ,在望京至和平里的既有铁路路基探测中 ,结合反射波法的CDP技术和瑞雷波谱分析技术 ,获得了 2 -D剪切波速度剖面 ,根据剪切波速度与轻型动力触探击数的一致性 ,从而能够在垂直和水平两个方向上对铁路路基进行评价     

利用地脉动台阵记录反演场地浅层Vs结构

比较了影响Love波相速度频散曲线的主要因素,通过虚拟反演,说明了利用Love波相速度反演浅层剪切波速度结构的可行性,以地脉动台阵3分量观测记录提取的Love波相速度频散曲线为目标函数,利用遗传算法与单纯形法混合算法,分两种情况反演了某实际工程场地的浅层剪切波速度结构。结果表明,利用从地脉动台阵3分量观测资料中提取的Love波相速度反演工程场地浅层的剪切波速度Vs结构是一种很有前景的技术方法。     

地震超剪切破裂研究现状

地震断层的破裂速度是地球物理学和地震学研究中重要的一个参数,以往的相关研究多是基于或者关注于断层破裂速度小于或接近于剪切波速时的情况,但是随着宽频带地震学的发展,在实际地震中已经观测到了一些超剪切波破裂速度的地震.为了解地震超剪切破裂相关研究的现状和发展趋势,基于大量相关研究文献,从地震超剪切破裂的概念、断层的极限破裂...     

加载速度对岩样全部变形特征的影响

利用编制的计算平面应变压缩岩样轴向、侧向、体积应变及泊松比的FISH函数,采用FLAC模拟了加载速度对剪切带图案及岩样全部变形特征的影响。在峰前及峰后,本构模型分别取为线弹性及莫尔-库仑剪破坏与拉破坏复合的应变软化模型。加载速度较低及适中时,岩样发生单剪切破坏,剪切带倾角及宽度不受加载速度影响,应力-轴向应变曲线及应力与侧向应变曲线软化段的斜率不依赖于加载速度;高加载速度使岩样发生X型剪切破坏,两种曲线软化段较平缓;在相同的轴向应变时,高加载速度使剪切带长度降低。随着加载速度的增加,岩样失稳破坏的前兆越来越明显,当加载速度较高时,前兆反而不明显,这是由于应力存在较大的波动,导致不正确地估计了应力峰值所对应的轴向应变。在应变软化阶段,高加载速度使侧向应变与轴向应变曲线、泊松比与轴向应变曲线及体积应变与轴向应变曲线变平缓,也使体积应变与轴向应变曲线的峰值及对应的轴向应变增加。     

瑞利波测试技术发展概况及其应用

土体剪切波速度的测试是土动力学和地震工程研究中的一项重要内容,也是近年来发展起来的浅层地震勘和对已加固地基进行科学评价的一项新技术。本文阐述了稳态瑞利波和和瞬态波法及剪切波速度反演方法的最新近展,重点综述了瑞利波法测度技术在岩土工程的应用现状。     

岩石试件端面效应的变形局部化数值模拟研究

试件端面效应直接影响试件内的应力分布、试件破坏形式和剪切带图案。采用FLAC - 3D模拟了端面效应对岩石试件剪切带图案、速度场和位移场的影响。试样端部的缚束作用较强时 ,仅在试样中部出现X形的剪切带 ;反之 ,在试样端部出现了倾斜的剪切带。压头刚性越大 ,剪切带倾角越大。块体具有整体平移的特性 ,剪切带边缘位移梯度却较大 ,反映了块体沿剪切带发生滑动的剪切破坏本质。数值模拟结果可在众多的试验结果中找到佐证。     

中国大陆深层区域构造格架——系列解释之上地幔剪切波速度模型及其地质意义

上地幔剪切波速度(V_S)差异表明了上地幔的横向不均匀性,通过在线下载V_S模型,并结合断裂构造图,分析发现:中国大陆主要成矿域的V_S结构存在明显差异,如特提斯-喜马拉雅成矿域的V_S为高速,而滨西太平洋成矿域的V_S为低速。编制上地幔剪切波速度结构图可以增进对中国大陆深层区域构造格架的认识,为中国大陆主要成矿域的划分和解释提供深部地球物理背景资料。     

爆炸应力波对新浇混凝土衬砌的影响研究

爆炸应力波作用下新浇混凝土衬砌的破坏模式及安全振动速度是水电、铁道工程隧洞建设中需要解决的重要问题。根据弹性P波及SV波在介质中的传播规律,讨论了P波及SV波在薄层混凝土衬砌中的传播及近似处理方法,依照莫尔-库仑准则、极限拉应力准则、极限拉应变准则,研究了爆炸应力波作用下新混凝土衬砌的破坏模式及安全振动速度。结果表明,入射应力波及衬砌中的折射波对衬砌的破坏作用最主要,折射波在衬砌内产生的反、折射波将降低衬砌中的应力,具有卸载效果;混凝土衬砌的安全振动速度随着龄期的增大而增大,P波入射时,安全振动速度随着入射角的增大而增大,入射角较大时,胶结面容易发生剪切破坏,较小时,容易发生拉伸破坏,SV波入射时,较小角度下容易发生剪切破坏,较大角度时容易发生拉伸破坏;围岩弹性模量越高,衬砌的安全振动速度越小。     

冰钻电动机械钻具孔内升降运动特性试验研究

根据冰层钻进特点,从钻孔水力学角度出发,分析测试了钻具的质量、长度与钻井液的粘度、密度等因素对钻具下降速度特性的影响规律。通过对4种长度、不同质量的钻具在2种酯类钻井液中下落过程的测试,得出了钻具的下落速度与钻具的长度呈反比,与钻具的质量呈正比,且钻具的下落速度随钻井液的粘度和密度的增大而减小。钻具下落的加速运动时间主要与钻井液的粘度、密度及钻井液在钻具表面流动时的剪切速率有关。     

北京延庆新城规划区场地动力响应数值模拟

在地震多发的中国内陆环境下,场地稳定性评价越来越引起重视。为了研究北京延庆新城规划区大型场地动力响应特征,在分析延庆新城规划区第四纪覆盖层和断裂的空间分布规律基础上,基于数值模拟方法,运用有限差分数值模拟软件FLAC3D建立了规划区三维仿真模型,并对新城规划区场地动力响应进行了仿真,最后通过定义场地速度响应系数来刻画场地动力响应特征。结果表明：对于“土岩组合”的典型场地,在低频剪切波的激励下,第四纪覆盖层的厚度将引起不同程度的场地速度响应,第四纪覆盖层越厚,场地速度响应系数越大,动力放大程度越高;对于下伏断裂的复杂场地,剪切波传播路径变得极其复杂,断裂对地表速度响应系数有放大作用,放大程度与断裂分布形式和发展规模有关。     

声波测井技术在场地勘察及地震安评中的应用

声波测井属于地震勘探,也是原位测试技术,依据激发接收装置的不同分类也不同,目前广泛使用的是单孔检层法。这里对声波测井技术原理进行了详细说明,震源设置、测试方法和资料处理也较为详细地介绍说明,通过锤击的方式可以获取反相的剪切波记录,利用初至的时间差异,可以求取每层的剪切波速,进而获取等效剪切波速,为场地类别划分、动力学参数和卓越周期的求取提供数据,并通过实例进行了实际应用,该方法有待于进一步完善和发展。     

Shear wave propagation in granular assemblies

Shear wave velocity is a fundamental property of a granular assembly. It is a measure of the true elastic stiffness of a bulk specimen of discrete grains. Shear wave velocity is typically measured in the laboratory (e.g., using bender elements) or in-situ (e.g., using a seismic cone penetrometer, sCPT). In the current work, shear wave propagation is modeled numerically using the discrete element method (DEM). First, an appropriate method for measuring wave velocity is identified. Then the effects of particle size and elastic properties are investigated. Specimen fabric is then quantified before and after wave excitation and the elasticity of the response at the scale of the particle contacts is investigated. The results show that shear wave velocity may be robustly measured for discrete numerical specimens. The ability to measure shear wave velocity using DEM simulations may provide another tool for researchers seeking to link results from physical and numerical experiments.     

基于互相关函数的单孔法波速测试优化算法

土的剪切波速是岩土工程领域的一个重要参数。建筑场地类别划分、地基饱和砂土液化判别、地震反应分析等都依赖于剪切波速,由于其重要性,对它的测定技术和精确程度应重点研究。针对工程中广泛采用的单孔法剪切波速测试,提出了一种基于互相关函数计算土层剪切波速的优化算法。克服了传统数据处理方法中经常遇到的负波速、波速数值明显过大或过小和同一土层各测点波速差别较大等4种不合理因素,提高了数据分析的精度和效率。     

SASW法在基础工程和路基工程中的应用研究

南京地铁珠江路段的掘进施工过程中出现大量的渗水,利用SASW方法对地基土性进行了研究分析,得出南京地铁珠江路段的掘进施工过程中出现大量的渗水是由于高含水率的粉砂土层存在,高含水粉砂土层在SASW的频谱曲线上表现为剪切低速层。同时,利用SASW法对高速公路煤矸石的压实路基填筑的状态进行评价,并与常规的灌砂法测定路基的压实度进行对比分析,研究得出了剪切波波速与压实度的关系式,为高速公路路基填筑工程的质量控制提供了一种快捷有效的检测方法。     

基于能量变化率法自动拾取场地剪切波速

提出了一种提高单孔法剪切波速测量精度的新方法--能量变化率的自回归曲线法。首先把剪切波的时程曲线变换为能量变化率时程曲线;然后对能量变化率时程曲线进行长短平均处理,拾取各测点P波和S波的大致初至;最后提出采用一种二次方自回归模型对初至附近的能量变化率曲线进行二次方自回归处理,精确拾取出各测点P波和S波的精确到时。采用此方法、互相关函数法和人工拾取法对某场地的剪切波速进行了对比分析。分析结果表明：此方法相比互相关函数法,具有更好的噪声抑制能力,不仅能精确地自动拾取出各测点的S波的到时差,也能更准确地自动拾取出各测点的P波的到时差。以人工拾取结果为参考,此方法在实际测试中具有很高的准确率和稳定性。此方法丰富了场地剪切波速分析方法。基于此方法、互相关函数法和人工拾取法,设计了一套剪切波波速的测试系统,此系统能自动分析出各测点的剪切波速和形成完整的报告。     

利用常规测井资料基于岩石物理和多矿物分析反演横波速度

测井横波速度是测井地震联合反演的重要标定参数.为克服大量老井缺少横波速度资料和现有横波速度估算方法的不足, 基于孔隙介质岩石物理理论, 通过常规测井资料求取多矿物组分, 利用VRH模型求得地层的等效弹性模量; 最后利用纵波速度作为约束条件, 根据Biot-Gassmann方程得到地层横波速度.计算结果与实测结果对比表明, 平均相对误差限在5%左右, 与Xu-White模型相比, 该方法物理意义更为明确, 使用更简便, 计算精度提高一倍左右.      

表面波法确定卵石土地基承载力模型研究

利用统计学的原理,对卵石土地基动力触探击数和剪切波速的关系进行了研究,推导了它们之间的二次多项式、幂函数和指数函数回归方程。通过对比研究发现,二者之间具有良好的指数函数相关关系。为了验证该指数函数回归模型的可行性,选择了相似场地进行面波检测试验,试验结果与勘探结果完全吻合。研究结果表明,应用表面波法不但可以进行卵石土地基分层,而且还可以定量地评价其地基承载力。     

Long-wavelength propagation of waves in jointed rocks - study using resonant column experiments and model material

The wave propagation in jointed rock mass depends on many factors, in particular the wave frequency, existing stress conditions and the induced strain levels. When the wavelength of the propagating wave is much longer than the spacing of the joints, it is referred to as long-wavelength condition. This is a dominant condition in seismological studies due to the presence of closely spaced joints in rocks. A comprehensive study on long-wavelength propagation of shear and compression waves in very weak rocks has been carried out with the help of a resonant column apparatus using a model material (plaster of Paris) at various strain levels. The working principle and suitability of the apparatus for testing stiff samples are discussed. The velocity reductions of shear and compression waves across joints are obtained. The influence of frictional and filled joints in attenuating stress waves under various strain levels is analysed. Wave velocities are found to be reduced with increasing strain levels and decreasing joint spacing. The joints with gouge material are more efficient at damping the waves. It is recognised that wave velocity reductions and damping across joints are functions of confining stress and strain levels induced in very weak rocks.     

静力触探技术在场地及地基地震效应评价中的应用

文章试图利用静探技术定量评价场地和地基地震效应。通过对静探技术与波速试验的原理研究,得出两者成正相关关系,并选取8个工程共12组静探、波速试验孔,应用多种数理统计技术进行相关分析,分别建立粘性土及砂性土的等效剪切波速计算公式。并得到了工程验证,效果良好。     

表层土剪切波速的不确定性对地表设计谱平台值的影响

土层剪切波速对地表反应谱有重要的影响。选取构建了不同场地类别的235个场地地震反应模型,人工合成了12条强弱及频谱特性不同的加速度时程,运用一维土层地震反应的等效线性化波动方法,研究了不同地震动输入下表层土剪切波速的不确定性对设计谱平台值的影响,统计给出了表层土剪切波速的变异率与地表设计反应谱平台值间的经验公式。结果表明:地表设计反应谱平台值与表层土剪切波速的变异率呈负相关关系,即随表层土剪切波速变异率的增大而减小;不同地震波输入条件下各类场地类别地表设计谱平台高度与表层土剪切波速变异率的数学模型为一阶指数函数。