3D打印技术在岩石物理力学试验中的应用

3D打印技术在岩土工程领域的应用还处于初步探索阶段,但其可重复制造含复杂内部结构的试样是常规室内试验无法实现的。现阶段制约3D打印技术在岩石物理力学试验中应用的主要因素在于3D打印试样强度偏低,延性较强。初步探讨了3D打印后干燥时间、打印胶水浓度对试样强度的影响,在此基础上提出了最优化打印方案,使打印试样在强度和脆性方面均有很大提升;通过改变打印方向模拟了天然层状节理岩石的各向异性特征。研究结果表明,随着打印倾斜角度的增加,3D打印试样的单轴抗压强度先减小后增大,呈"U"型变化趋势,抗拉强度也随打印方向的改变出现明显的各向异性特征,这与天然层状节理岩石相关研究成果相似。研究成果可为3D打印技术在岩土工程领域的推广和室内试验研究提供参考。     

水下无源导航系统仿真匹配算法研究

针对水下无源导航(地形辅助导航)系统的特点,充分利用各种海洋地理特征传感器获取信息,进行数据预处理、算法分析、性能评估,然后进行智能数据融合,进而完成水下无源导航系统模块化的仿真设计,为水下无源导航系统的进一步研究提供可行的方法和技术。仿真结果表明,采用水下地形匹配辅助导航,能够有效地修正惯导误差达到设计要求,为真实海洋环境下的精确导航提供可靠的技术依据。     

流变应力恢复法压力传感器传感单元方位布设研究

实时测量深部三维地应力场分布及扰动规律对工程岩体稳定性分析至关重要,但目前仍缺乏成熟的针对深部软弱围岩的地应力测试技术及配套仪器。首先详细介绍了深部软岩地应力测试方法流变应力恢复法的原理与技术,随后针对岩体压力传感器传感单元的方位合理布设问题展开了深入的理论分析。研究结果表明:如果六向压力传感器上半球的3个传感面法向布设为两两相互垂直,则下半球的3个传感面法向不能布设为两两相互垂直;如果上半球的3个传感面法向布设为两两相互垂直,则下半球的3个传感面法向不能与上半球的3个传感面法向平行,且下半球的3个传感面中不能有两个法向同时垂直于上半球任一传感面法向,下半球3个传感面法向与x、y和z轴的方向余弦值最好相差不大,且不能接近于两两相互垂直;如果上半球的3个传感面法向不两两相互垂直,从设计角度考虑列举了一种情形:上半球的3个传感面法向布设为与水平面夹角为45°,下半球的3个传感面法向与水平面夹角30°,上下半球的传感面法向在Oxy水平面上投影的夹角为60°,计算结果显示,此种布置方式是其中一种科学合理的布置方式。     

基于GIS系统的城市震灾评估和救灾应急的研究

地震防灾减灾能力是国家的重点需求,针对当前城市抗震应急存在的灵活性差问题,在过去研究的基础上,将GIS系统应用至城市抗震救灾应急响应中,建立的GIS系统利用地震灾害评估模块、数据库管理模块、地震应急响应和指挥决策模块构成城市抗震救灾应急响应框架,完成城市GIS系统的应用分析。地震灾害评估模块中计算震害总体损失、经济损失和生命损失,实现地震灾害评估信息数据的精确性采集;数据库管理模块中的抗灾救灾应急响应数据库主要利用矢量数据、数字正射影像数据和其他专题数据构成,完成一致性访问各种类型数据,提高城市抗震救灾应急响应灵活性;在响应与决策模块中利用核心服务器实现数据信息的上传下达,实现快速救援响应。研究中对这套GIS系统与当前方法做对比,进行抗震救灾过程灵活性、救援数据精准性的比较实验。实验对比结果表明,所提研究成果提供的救援数据精确性强,且运行过程中灵活系数等部分指标高于当前研究。     

浙江省及邻区中强地震潜在震源区的判定与地震危险特征的讨论

本文利用模式识别方法,判定浙江省及其邻区的5.0级和5.5级地震的潜在震源区,并研究了它们的发震背景特征,同时与强震区的地震进行了对比。研究表明,两种地区的发震背景在地质构造和深部构造上存在一定的差异。本文还指出了未来有可能发生5.0级地震的地区。     

淮南矿区深部地应力场特征研究

利用水压致裂法和套孔应力解除法对淮南矿区-500～-1 000 m深度范围内的12个矿井进行了地应力测量,取得了19个有效测点的数据。数据分析表明：（1）淮南矿区深部地应力场以水平应力为主,构造应力占绝对优势,属于典型的构造应力场类型;（2）地应力量级属高应力水平;（3）垂直主应力、最大及最小水平主应力随深度的增加均呈增大趋势;（4）侧压系数 随深度增大而减小,地应力场有从大地动应力场型向准静水压力场型过渡的趋势;（5）侧压比 的回归曲线分布于Hoek-Brown内外包线带内,且变化趋势与Hoek-Brown曲线相似,但与Hoek-Brown曲线相比,回归曲线 值偏小;（6）最大水平主应力与最小水平主应力的比值范围为1.12～2.02,其中68.42%的测点分布在1.67～2.02之间;（7）最大水平主应力方位为NEE－EW向。最后探讨了淮南矿区地应力与地质构造的关系,分析认为,矿区最大主应力方向与构造运动密切相关,矿区现今构造应力场最大主应力方位与实测最大水平主应力方位大致吻合。     

华南大陆四次裂陷和中新生代南华造山带

同位素地质学、岩石学、成矿学、地球物理学等新成果表明，华南震旦纪以来的构造层之下普遍存在元古代一太古代变质基底。四堡期（Ｐｔ＋２）雪峰期（Ｐｔ３）发生两次陆内裂陷，形成断续的岩石圈断裂，局部性陆间沟一弧和小洋盆，把华南古大陆分成扬子块体和华夏块体。两次陆缘裂陷分别形成广西期（Ｚ一Ｓ）华南大陆边缘弧后扩张盆地和新生代琉球弧一菲律宾弧后东海一南海扩张盆地。东海一南海的前寒武纪陆块是华南一东南亚大陆裂解碎块，它不存在另一前寒武纪陆块，不存在印支一南海准地台。讨论了许靖华关于华南三叠纪碰撞造山带的理论，结论如下：（１）华南造山带命题正确，但论据不真实，对于该造山带的性质、特点和形成机制的理解不确切。（２）元古代构造混杂岩一蛇绿混杂岩不能做为三叠纪造山带的证据。（３）不存在扬子和华南二块体的三叠纪碰撞，因为没有发生过“印支造山运动”，也没有出现过古生代湘赣浙大洋。（４）华南是双向“干造山带”，泥盆纪至中王叠世地台盖层和上覆中新生代盆地层在无海侵的大地构造环境下，经历了多幕造山运动，形成具有双向大地构造线的造山带。在南西侧的特提斯构造域以北西一北西西向占优势；在南东侧的北西太平洋构造域以北东向为主。（５）地台盖层和盆地     

华南含金建造中的有机碳及其成矿意义

对华南赣东北元古界双桥山群、挂东下寒武统水口群和湘东泥盆系等3个不同时代的含金建造岩石中有机碳的分析与金含量的相关关系研究后认为:华南3个主要含金建造均是以富含有机碳为显著特征的。有机碳含量总平均值分别是0.17%、0.89%和0.19%。有机碳对含金建造的形成与后期地质改造成矿作用的地球化学环境起了一定的控制作用。     

给地面点上降雨产生迳流的过程

半世紀來,水文学在發展的过程中已進入了定量分析的途徑;工程師們曾用各种經驗性的方法依據降水的资料推演河槽裹水流的現象,以应各种工程建設对於水文分析的要求。但是对於降水集流的过程始終祇有一些零星、片面的数值分析,没有一套完整的理論系統,因此阻碍着水文学在理論与应用方面的發展。作者曾用流体力学的分析法初步建立了降水集流的理論系統,把降水集流的过程分為三個階段:雨降地面逕流的產生、地面流、槽流之滙集,分别予以分析。本文便是其中第一階段,亦即最基本水文現象的分析。这些建立了的理論可以用為指導各种水文分析的南針,用為評論各种水文計算法的依據,並可用以創造一种近似而合理的方法,从降水資料推算逕流資料。本文中作者貢献一套理論,以分析地面點上降雨產生逕流的过程,揭發了基本水文現象的本質,最後並列舉实例的計算。早年郝登（R.E.Horton）曾依據郝納（W.W.Homer）的地面流实驗資料建立了一套在小地域內降水和逕流關係之理論,其後学者們根據他的理論和方法,用人工降雨法或流域資料实測法來確定降水和逕流間的關係。郝登的分析並没有从準確的動力学观點出發。在实際分析中發生了欠缺理論基礎的根本問題。这方面作者持着不同的意見。本文中根據作者的理論指出了郝登分析法的癥結所在,並估計了人工降雨实驗法的实用價值之限度。波達闊夫曾建議暴雨逕流之一种計算法,引起了苏联学者的廣泛討論,很多人持有不同的意見。作者於文中指出了波氏等方法發生問題的症結所在;並用实例計算和作者的方法比較,說明了波氏法在实用中的準確限度。