地质和岩土工程光电传感监测研究新进展——第六届OSMG国际论坛综述

第六届地质(岩土)工程光电传感监测国际论坛于2017年11月3~5日在南京大学顺利召开。本届论坛主题为"基础设施监测技术前沿及应用",共设置了35场特邀报告,来自近20个国家和地区的350余位代表参会。本届论坛显示,近几年来国内外地质和岩土工程光电传感监测领域的研究工作又取得了很多新进展:(1)光电感测解调技术不断成熟和完善,监测信噪比、空间分辨率等指标也突飞猛进;(2)国际上出现了一系列适用于地质与岩土工程监测的新型光电传感器,如聚合物光纤土工织物等;(3)光电传感器及其监测系统成为保障隧道、堤坝、核电站、桥梁等基础设施安全运营的有力工具,为这些设施的健康状态诊断和损伤识别提供了数据支撑;(4)光电传感监测技术在地质灾害监测预警中扮演了越来越重要的角色。未来的研究热点主要集中于3个方面:(1)高性价比的分布式光纤传感解调技术的研发;(2)匹配地质和岩土工程监测需求的新型光纤传感器及其布设工艺的研发;(3)基于人工智能的监测数据处理和灾害预警系统的开发。     

非饱和土中水平入渗方程显式求解

在求解非饱和态土中水分入渗问题时,水力函数是体积含水率或者吸力的函数,致使其控制方程呈现出强非线性的特征,进而使得其求解变得十分困难。基于水分在土体介质中流动耗时取极值路径的选择这一假定,引入时间泛函,基于变分法原理将水平入渗问题转化为泛函极值问题。通过求解Euler–Lagrange方程,结合边界条件,得到非线性瞬态水平入渗问题的显式解析解。结合Brooks-Corey型水力函数,显式地求解出该类型非饱和态土的体积含水率发展分布规律。通过计算4种不同类型土体的水平入渗规律,将求解结果与已有结果以及数值结果进行对比,验证了该方法的有效性。结果表明:体积含水率分布与位置距离和湿润峰距离比值呈幂函数关系,指数取决于土-水特征曲线的形状参数;初始条件与边界条件会对体积含水率分布造成不同程度的影响。     

青藏高原羌塘地区晚三叠世构造-古地理研究

羌塘地区晚三叠世构造-古地理面貌总体呈多岛海格局,自北向南可分出3个次级构造-古地理单元:北羌塘弧后前陆盆地、龙木错-双湖残留盆地、南羌塘边缘海。北羌塘前陆盆地又分出5个古地理单元:以复理石沉积为特征的藏夏河-明境湖半深海;以细碎屑岩沉积为特征的唐古拉浅海陆棚;以碳酸盐沉积为特征的菊花山台地;以含煤碎屑岩系沉积为特征的土门格拉-双湖滨岸-三角洲和以酸性火山岩-火山碎屑岩喷发为特征的那底岗日-各拉丹东火山岛弧。盆地基底显示为南浅北深的箕状格局;盆地充填物为南薄北厚的楔形沉积体;盆地具有双物源、沉降中心和沉积中心不一致等特征,表明北羌塘盆地具有前陆盆地构造-沉积特征。南羌塘边缘海自北向南可分出3个古地理单元:以基性火山岩、碳酸盐岩和砂泥质碎屑岩为特征的肖茶卡浅海;以碳酸盐岩为特征的日干配错台地;以泥页岩夹粉砂岩、泥质灰岩为特征的南羌塘南缘半深海。南羌塘盆地基底显示为南、北低,中部高的丘状格局,盆地充填物为南薄北厚的楔形沉积体;盆地物源来自北部的中央隆起和那底岗日岛弧、盆地沉降中心在北部,而沉积中心在南部等特征,表明南羌塘盆地具有边缘海构造-沉积特征。羌塘地区晚三叠世构造-古地理研究对恢复南、北羌塘原型盆地的构造属性具有重要意义。     

江苏省“十五”期间环境地质工作方向初探

提出了江苏省急需解决的重大环境地质问题；分析了当前和未来社会经济发展对基础性、公益性环境地质工作的需求。在此基础上，确定了对江苏省社会经济可持续发展意义重大的环境地质工作方向。     

盆山转换与沉积地质记录——以楚雄前陆盆地分析为例

楚雄盆地位于扬子陆块的西南边缘,为一中生代周缘型前陆盆地。根据沉积相特征、层序地层结构和古地理演化的详细研究,结合古哀牢山造山带的构造演化,笔者认为楚雄盆地经历了从古生代被动大陆边缘沉积到中生代前陆盆地沉积的演化。前陆盆地演化的阶段性明显:晚三叠世卡尼期(云南驿组沉积期)和诺利早、中期(罗家大山组沉积期)为前陆复理石沉积;诺利晚期(花果山组沉积期)—古新世(赵家店组沉积期)为前陆磨拉石沉积。磨拉石沉积可分为海相含煤磨拉石和陆相红色磨拉石两种类型。其中陆相磨拉石沉积时间跨度长,分布面积广,沉积厚度大,沉积演化可细分为盆地成形、强烈沉降、回返充填和萎缩消亡四个阶段。随着逆冲造山楔的不断向上生长和向克拉通方向加载,楚雄前陆盆地经历了一个早期向上突然加深、变细和晚期向上变浅、变粗的沉积充填过程;盆地由早期复理石沉积演变为晚期磨拉石沉积;盆地基底形态由早期的窄而深演化为晚期的宽而浅;分布于造山楔前缘的盆地沉降与沉积中心也不断地向北东克拉通方向迁移。古流向、岩石学和岩石地球化学数据都显示楚雄前陆盆地沉积物的主要物源区为古哀牢山造山带,其次为东部隆起带,因此,盆地沉积物的供给具有明显的双物源特征。     

表面活性剂改善钻井液速溶的效果评价

针对钻井液材料溶解慢,达到理想性能时间长,提出使用表面活性剂降低配浆水的表面张力和接触角,同时对材料有润湿和增溶作用。通过分析表面活性剂的作用机理,测试表面活性剂对钻井液基本性能影响来优化表面活性剂;观察表面活性剂对土(上海佳友土、鄂州素土和碱土)和大分子材料的性能影响来优化表面活性剂的加量。结果表明,卵磷脂1在短时间内促进材料的水化分散效果最好,且最优加量为0.2‰,对于6%的上海佳友土、鄂州素土和碱土,表观黏度分别提高20%、20%和6%。0.2‰的卵磷脂可以促进配方(4%佳友土+1‰黄原胶+0.8%改性淀粉)表观黏度提高15%,润滑性提高37%,表面张力降低42%,大分子材料分散得更均匀,泥皮更致密。     

封闭与开放构造系中矿物包裹体特征研究——以华蓥山锶矿带为例

封闭与开放构造系中矿物包裹体特征研究——以华蓥山锶矿带为例朱创业李保华（成都理工学院,成都,６１００５９）对大多数层控矿床而言,褶皱和断裂是两种常见的主要控矿构造类型。王嘉荫于１９７８年把褶皱区的应力系统称为封闭系,把断裂区的应力系统称为开放系。笔者...     

云南白秧坪-华昌山矿带构造特征及其控矿作用

云南白秧坪-华昌山成矿带位于兰坪-思茅印支燕山、喜马拉雅期成矿带的北段,成矿以中生代海相过渡到陆相的碳酸盐岩建造、碎屑岩建造夹火山岩建造为基础,喜马拉雅期构造推覆及热液改造为主导作用。对矿带内矿田地质和控矿构造的调查表明,本区的层控加热液改造型矿床与成矿构造关系密切。      

超大型沉井首次接高受力及变形规律初探

依托马鞍山长江大桥南锚碇沉井的首次接高,对其竖向沉降、隔墙墙底土压力和隔墙底板受力情况进行了监测。结果表明,超大型沉井兼有条形基础的特点和整体工作性能,能够承受较大的竖向变形,与单纯考虑地基承载力相比,更适合于按变形控制接高。沉井接高时普通隔墙下的土压力小于分区隔墙,并且普通隔墙下部土体会先达极限承载力,后续接高产生的荷载转而由分区隔墙（或井壁）来承担。沉井首节混凝土浇筑就已决定了隔墙底板的应力大小和分布情况,后续接高不会再引起大的改变;隔墙底板中间部分受力较小,外围拉应力较大,通过井壁外土体的密实回填可有效降低此部分拉应力。