基于概率积分法的潜山型地裂缝空间预测方法研究

苏南地区锡北镇地裂缝灾害活跃,且为典型的基岩潜山型抽水沉降地裂缝。以无锡锡北镇杨墅里地裂缝为研究对象（31.703174°~31.705488°N,120.452707°~120.453410°E）,基于非连续介质理论,运用概率积分方法建立基岩潜山条件下的抽水沉降裂缝空间预测数学模型。运用该理论模型计算得出基岩潜山上覆岩土体的差异性沉降规律、地表倾斜程度及地表曲率变化规律,并指出地表倾斜程度与地表曲率为地裂缝易发位置的重要评价指标。将地裂缝空间预测数学模型计算出的沉降规律、地裂缝发生位置等结果与物理模型试验结果进行对比研究,结果显示：1）当W"（x）=0时,地表倾斜函数取得极值,此时x=±0.8 m,表明距模型左边界2.6 m与4.2 m处地表倾斜程度最大,差异性沉降最为明显。2）当W"'（x）=0时,地表曲率函数取得极值,x=0,表明在距模型左边界3.4 m处地表曲率最大,为拉应力集中位置。3）模型试验地裂缝集中发生2.4~2.6 m、3.3~3.5 m和3.9~4.2 m这3处;基于概率积分方法的潜山型地裂缝空间预测结果与物理模型试验结果基本一致。预测模型能够合理解释物理模型试验中潜山山腰及潜山山顶三处地裂缝的发生位置,验证了其正确性,为地裂缝空间预测方法提供了新的研究思路。

     

膨胀土工程地质特性研究进展

根据近年来国内外学者围绕膨胀土工程地质特性取得的研究成果,着重从胀缩性、裂隙性、超固结性、强度、渗透性、微观结构及工程处治技术等几个方面总结了该课题的研究现状及进展,得到如下认识:（1）胀缩性主要取决于强亲水性黏土矿物含量、水/力边界条件及初始状态,在干湿循环条件下具有不可逆性,关于胀缩机理学界存在不同的观点;（2）裂隙性是膨胀土区别于一般土体的显著特征之一,裂隙的存在会极大破坏土体的整体性,弱化力学性质,是许多工程地质问题的直接或间接原因,裂隙形成过程与膨胀土矿物成分、微观结构和干燥过程中的内应力发育状态有关;（3）超固结性使膨胀土具有较大结构强度和水平应力,易在开挖过程中引起较强的卸荷效应,是促进边坡失稳的重要因素;（4）膨胀土的强度随干湿循环次数增加而逐渐降低,并最终趋于稳定,其中裂隙发育和土结构调整在此过程中起关键作用;（5）渗透性在很大程度上受裂隙的控制,但目前关于两者之间的定量关系还缺少系统研究;（6）微观结构反应了膨胀土的形成条件和应力历史,是决定其宏观物理力学性质的主要因素,开展微观结构研究是掌握膨胀土宏观性质本质规律的重要途径。在工程处治技术上,本文重点介绍了近些年发展起来的膨胀土路堤物理处治技术和路堑边坡柔性支护技术。最后,针对该课题的研究现状,笔者提出了今后的研究重点和方向,主要包括胀缩性和力学性质的各向异性、裂隙形成的力学机理、裂隙形态特征与工程地质特性之间的定量关系、宏-微观力学模型耦合问题及多场耦合作用下膨胀土工程性质响应特征等。     

大面积硅微条探测器在轨数据压缩算法的设计与实现

硅微条探测器具有位置分辨高、响应快、低噪声、低功耗等优点,广泛应用在各大加速器试验中,测量粒子径迹.新世纪以来,逐渐应用于空间探测领域.计划中的"悟空"2号暗物质粒子探测卫星的硅微条探测器将至数十万计,将产生海量的原始数据.如何实现探测器快速实时的数据压缩,是其需要解决的一大难题.立足于面向空间应用的硅微条探测器在轨实时压缩算法,算法采用FPGA (Field-programmable Gate Array)搭建流水线结构的方式实现,在提高系统集成度、节省逻辑资源的同时,批量数据处理时最高可将数据压缩率提升至38.4 M通道/s.算法结构具有通用性,设计思想和方案将为"悟空"2号的径迹探测器的研制提供参考.     

浅析山东省丘陵山区地方病与地质环境的关系

地方病在山东省流行较为严重,尤其丘陵山区。在分析山东省丘陵山区地方病病区分布及发病情况的基础上,重点分析了地方病与地质环境的关系,以期为该区域地方病的防治提供科学参考。     

基于卫星遥感影像的1∶5000地形图修测探讨

地形图体现测量时的地形地貌,随着城市建设和自然风蚀的影响,其逐渐与实地现状不一致,故实施地形图修测很有必要。本文基于卫星遥感影像的地形图修测方法进行了具体试验,提出了具体思路和作业流程,对地形图快速修测方法进行了有益探索。     

玲珑金矿西山幔源脉岩地球化学特征

玲珑西山幔源脉岩主微量元素的变化暗示了源岩很可能经历过类似俯冲带流体的交代作用,矿化流体中含有较高含量的金属矿物,具有Eu的正异常,指示了源区是深源的。脉岩中的CO2来源可能是花岗岩岩浆热液的混入,石英来源于陆壳碎屑物质部分熔融形成的S型花岗岩,硫的来源与幔源脉岩岩浆同源,或来自地幔,或来自地壳深部。     

苏南地区城乡聚落空间演化过程及其格局特征

当前,城乡聚落空间正由自然和经济社会条件存在差异的等级体系转变为密切联系的网络化结构,城乡融合已经成为中国城乡聚落空间演化发展的重要方向。以苏南地区为例,对20世纪90年代以来的城乡聚落空间演化过程及其格局特征进行分析,发现2000年以后城镇聚落扩张强度远高于乡村聚落,城乡聚落空间结构可进一步归纳为集中、双心、多核和密集4种基本格局。该研究对乡村振兴背景下的城乡聚落空间优化布局具有一定指导作用。     

TTI介质qP波逆时偏移中伪横波噪声压制方法

在对地下复杂构造介质,特别是盐丘侧翼及岩下区域进行成像时,相对于传统的各向同性逆时偏移和VTI逆时偏移,具有倾斜对称轴的TTI逆时偏移成像效果最优.不仅反射同相轴更加的连续,而且能量得到了更好的聚焦.传统的各向异性介质全弹性波RTM的计算量大且计算效率低.由于目前仍以纵波勘探为主,因此TTI逆时偏移qP波波动方程的选取显得尤为重要.为了提高计算效率,采用将沿着对称轴方向的横波速度设为零的方法,简化得到qP波波动方程.然而,这样会引入一种严重影响成像效果的低速度、低振幅的qSV波人为干扰.本文建立了qP波方程的完全匹配层控制方程,而后借助于辅助波场采用一种高效的压制伪横波噪声传播的方法,通过模型测试验证了该方法的有效性.     

基于波形聚类的沉积微相定量解释技术研究——以中东地区 X油田为例

本文提出一种基于地震沉积学原理沿层提取地震波形特征向量,并以谱聚类（spectral clustering）分析进行地震相划分的方法。谱聚类能够处理非线性的数据结构和高维数据的聚类问题,但其相似度矩阵的构建和谱分解的计算较为复杂,需要较高的计算资源和时间成本。为提高谱聚类算法的效率和可扩展性,本文提出将Mini-batch K-means算法与谱聚类算法结合起来的MKSC算法,在提高谱聚类算法精度的同时大大降低谱聚类空间的复杂度。经过对数值模拟、地球物理模型数据和实际地震资料的处理分析,证明该方法在沉积相划分、沉积相特征识别方面的效果明显,是一种具有良好应用前景的新型沉积特征分析工具。

     

长江三角洲北翼第一硬土层理化特征及其地质成因

在长江河口两翼广泛分布第一硬土层（FHSL）,研究其形成机制及工程地质特性对工程建设具有很好的指导意义。根据调查资料（钻孔935个,累计进尺42128 m）和试验资料,首次精确确认了长江河口北翼第一硬土层分布界线,研究了第一硬土层的形成年代、粒度特征、地球化学特征、工程地质特性等。研究表明：第一硬土层形成年龄为20 ~ 11 ka B.P.（多个光释光和14C测年资料） ;硬土层含水率随深度的增加有增大的趋势,表明气候自下向上逐渐变凉和变干;第一硬土层的颗粒级配、粒度分布频率曲线、C-M沉积图等特征显示,第一硬土层主要由粉砂、极细砂和粘土粒级组成,样品的粒度频率曲线主要呈单峰分布,反映出物质沉积前所受搬运营力性质单一,土体颗粒沉积以均匀悬浮占绝对优势,沉积环境是一种相对稳定的低能环境。第一硬土层的发育受气候控制,大致可以分为3个阶段：第1阶段(20 ~ 15 ka B.P.)为沉积与成土交替作用时期,且以沉积作用为主,硬土层剖面厚度主要受该阶段控制,至末次盛冰期结束;第2阶段(15 ~ 11 ka B.P.)为暴露成土期,这时洪水不能形成越岸沉积,加积作用基本停止,硬土层厚度不再明显增加,已形成的第一硬土区域受到频繁变迁的分合河网的侵蚀切割,形成多条不规则古河道和台地,硬土层逐渐脱水成陆,经历了风化成壤的过程;第3阶段(11 ka B.P. 至今)为淹埋期,随着全新世的到来,气候变暖,海平面不断上升,硬土层被其上覆的海相沉积层掩埋,成岩作用开始直到现今。土体易溶盐含量较高,为典型氯盐渍土类型,自下而上具有从低变高的趋势,为海相层覆盖硬土层以后成岩过程造成的。