复杂巨型滑坡形成机制三维离散元模拟分析

滑坡位于金沙江下游某拟建的大型水电站库区左岸,距坝址较近,总体积约为2 560万m3,属特大型滑坡,其稳定与否将直接威胁到大坝安全和水库正常运营。由于滑坡成因复杂,对其进行合理评价和科学预测尚有困难。为此,结合野外详细勘查资料的分析,对其形成机制进行了定性分析,认为主要以滑移-弯曲型为主,局部可能存在滑移-拉裂或蠕滑-拉裂变形。在此基础上,运用三维离散元数值模拟分析方法,再现了其变形破坏演化过程,进一步证实了其滑移-弯曲型变形破坏机制,很好地解释了主滑带低于现今河床、主滑体南侧边界比较模糊等原因,从而为其发展演化趋势、稳定性和危害性评价提供了有力依据。     

南祁连造山带新元古代后碰撞岩浆作用:年代学和地球化学证据

南祁连造山带南缘乌北地体中的柯柯沙花岗岩岩浆作用记录了中国西北部响应全球Rodinia超大陆汇聚过程中长时间的后碰撞花岗岩岩浆作用历史。柯柯沙花岗闪长岩和二长花岗岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年获得其锆石结晶年龄分别为(861±9)~(863±4)Ma和(827±6)~(830±8)Ma,变质锆石年龄为(463±3)Ma。结合先期获得的年龄数据,柯柯沙花岗岩体可能为约860 Ma和810~830 Ma的两阶段岩浆作用产物。花岗闪长岩和二长花岗岩分别呈弱过铝质和弱—强过铝质的高钾钙碱性S型花岗岩特征,其岩浆形成于后碰撞阶段的伸展构造环境,源区岩石主要为变质杂砂岩,岩浆部分熔融温度约为800℃,压力在0.9~1.4GPa之间。综上所述,乌北地体主碰撞阶段结束于860 Ma之前。     

渤海湾盆地富林洼陷古近系沙三段储层特征及油气主控因素

【研究目的】古近系沙河街组三段是渤海湾盆地济阳坳陷沾化凹陷富林洼陷最为重要的产油气层位,加强沙河街组三段储层特征研究,分析储层发育主控因素,对该地区沙河街组油气勘探开发具有重要的科学和指导意义。【研究方法】本论文在岩心观察基础上,结合薄片鉴定、扫描电镜及物性资料分析,对渤海湾盆地沾化凹陷富林洼陷古近系沙河街组三段砂岩的储层特征及其主控因素进行了详细研究。【研究结果】结果表明：该套砂岩主要以长石岩屑砂岩、岩屑长石砂岩为主,具有低成分成熟度、较低结构成熟度,反映典型的近物源快速沉积特征;储层储集空间类型主要为残余原生粒间孔、粒间溶孔及粒内溶孔,以低—中孔、超低渗孔隙型储层为主,优质储层发育受沉积微相和成岩作用控制,沉积微相是优质储层发育基础,胶结作用和溶蚀作用是优质储层发育关键因素。【结论】（1）该研究区岩石类型主要为长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩;（2）总体属于低—中孔、超低渗型储层;（3）研究区优质储层主要分布在辫状河三角状分流河道和河口坝;（4）压实作用和胶结作用是研究区内主要的破坏性成岩作用,溶蚀作用对储层物性具有建设性的成岩作用。     

砂堆底部压力特性室内实验和PFC2D数值模拟分析

采用室内砂雨试验和颗粒流软件PFC2D,研究了颗粒粒径和摩擦系数对砂粒堆积结构压力特性的影响。室内试验是通过自制砂雨装置,选取不同级配的干砂、湿砂、湿砂+黄土,研究颗粒粒径和颗粒间摩擦系数对砂堆底部压力的影响;数值模拟利用PFC软件内置命令（ball generate）生成3种不同粒径的颗粒,通过ball property命令给颗粒间赋予6种不同的摩擦系数,从力链角度分析其对砂堆结构内部的影响。结果表明:颗粒粒径和颗粒间摩擦系数对砂堆结构底部压力具有显著的影响;相同摩擦系数条件下,颗粒粒径越大,堆积结构内部力链分布越稀疏,其底部压力越小;相同粒径条件下,砂堆底部压力随摩擦系数的增大呈先减小后趋于稳定的趋势,即摩擦系数对砂堆底部压力的影响存在上限值。     

盾构隧道施工期衬砌管片受力特性及其影响分析

针对施工期盾构隧道管片衬砌的受力特性及其施工荷载对管片结构造成的影响开展研究。首先,对施工期管片所受施工荷载进行系统总结,包括千斤顶推力、注浆压力、上浮力、盾壳作用力、拼装荷载及其他荷载等;进而将施工阶段管片衬砌的受力特性归纳为典型三维特性、不确定性及不可忽视性等三方面。在此基础上,对施工荷载对管片结构的影响进行了分析讨论,包括施工期的管片裂缝、局部破损、止水条损坏、管片渗漏、管片错台等。最后,从掘进千斤顶控制、注浆压力控制、螺栓二次预紧等角度对施工期盾构隧道的管片破损保护工作提出了建议。分析表明,对盾构隧道施工期管片受力特性及其影响的研究亟待深入,管片设计及相关规范亦应更加重视施工荷载的作用及其影响     

内表面补强对缺陷病害隧道结构承载力影响的模型试验研究

以重庆市在建的笔架山隧道为现场原型,采用几何比为1: 25的大比例室内模型试验,选取Ⅲ级类围岩拱顶空洞60?的缺陷隧道为研究对象,重点研究在相同围岩级别、缺陷形式及加载方式下结构产生病害后,采用不同的内表面补强材料刚度并考虑补强范围对结构最终承载力的影响,得出了相应补强形式条件下结构最终破坏时的形式、内力分布等状况,并通过对比不同补强方式时的结构破坏及受力状况得出合理的结论,以期对隧道的维护管理提供重要的参考依据。     

富水区隧道合理防排水型式及注浆加固参数研究

以在建的某近接水库公路隧道为工程依托,建立其渗流场和应力场的双场流固耦合计算模型;选取3种不同的防排水型式为研究对象,对注浆圈厚度、注浆圈渗透系数、控制排水量等因素对隧道内排水量和衬砌外水压力的影响规律进行探究,提出了合理的注浆圈加固参数、控制性排水量以及最优的防排水方式等。研究结果表明：增大注浆圈厚度或降低注浆圈渗透系数均能实现减小衬砌外水压力的目的,但并不意味着注浆圈厚度越厚、渗透系数越低,对隧道涌水量的控制效果就越好,而是存在一个相对经济合理的注浆圈加固参数值;隧道控制排水量以及排水型式对于控制衬砌结构外水压力的大小起到决定性的作用;采用环向排水管及盲管＋墙脚设泄水孔的排水型式,这对衬砌结构受力最为有利。     

水力压裂产生的地表和地下变形场数值模拟(英文)

倾斜仪裂缝监测技术是通过在地表和附近观测井中放置高灵敏度的倾斜仪,记录压开裂缝导致的地表和地下变形,由此来估计裂缝方位和裂缝的几何形态。本文借鉴Okada线弹性理论和格林函数方法,分别针对弹性半空间均匀模型和分层模型,模拟分析水力裂缝引起的地面和井下变形。模拟结果表明,地表变形模式在两种模型下无明显差异,但当裂缝穿透某一地层时,分层地层模型中水力裂缝引起的井下变形模式与均匀地层中会有明显不同,不适宜采用均匀半无限半空间假设计算井下变形场,研究结果对提高倾斜仪监测水压裂缝技术的数据反演结果的精度和可靠性具有应用价值。     

特大断面隧道地震动力特性的振动台试验研究

以福州市二环路金鸡山隧道扩建工程为背景,设计制作了特大断面隧道的1/30缩尺模型,并在福州大学土木工程实验中心的双向地震模拟振动台上,完成了21种工况下的模拟地震动试验。对试验数据进行傅立叶分析,发现浅埋条件下特大断面隧道的存在,显著地改变了原场地的动力特性;第一卓越频率主要体现原场地的动力特性,而第二卓越频率主要体现衬砌结构的动力特性。对试验数据进行频响分析,发现地震波自下而上传播至衬砌结构顶部以后,其第二卓越频率附近的频率成分发生了显著增益;其最大增益频率大致等于第二卓越频率。分析特大断面隧道动力特性与输入地震动幅值的关系,发现经历大振幅地震波激励后,衬砌结构上裂缝发展较为显著,其整体刚度明显降低,从而导致第二卓越频率和最大增益频率出现较为明显的下降。基于上述研究成果,进一步提出了特大断面隧道抗震设防的工程建议。     

微地震事件初至拾取SLPEA算法

微地震事件初至拾取是微地震数据处理的关键步骤之一.实际微地震监测资料中存在大量低信噪比事件,而传统方法对这些事件的应用效果并不理想.为了克服传统方法抗噪性弱的缺点,本文通过综合地震信号与环境噪声在振幅、偏振以及统计特征等方面的存在的差异,设计了一种针对低信噪比微地震事件的初至拾取方法——SLPEA算法.为了检验本文方法的可行性和有效性,分别对模型数据和实际资料进行了处理,并将处理结果与传统方法及手工拾取的结果进行了对比.分析表明,利用本文方法得到的初至到时与手工拾取结果的绝对误差平均值仅为1.33×10~(-3)s,小于3个采样点;方差为3.21×10~(-6)s~2;初至到时在手工拾取结果±0.005s误差范围内的个数占总数的95.8%.这些参数值均优于传统方法的同类参数,证明了本文方法的可靠性.