青藏高原北麓河地区沥青路面辐射特征分析

沥青路面是寒区道路工程主要路面类型之一, 其对热量的吸收易诱发寒区道路病害. 在青藏高原北麓河试验场对沥青路面和天然地表的太阳辐射和地面辐射通量进行了观测, 对比分析了两种地面类型在能量辐射方面的差异. 结果表明: 天然地表的反照率是沥青路面的2~3倍. 沥青路面和天然地表的辐射通量总体呈夏季 >秋季 >春季 >冬季特点. 到达沥青路面的向下长、短波辐射量均大于天然地表, 沥青路面向上的长波辐射通量大于天然地表. 2009年9月-2010年8月沥青路面的净辐射量比天然地表多302.2 MJ·m^-2, 2010年9月-2011年8月向上的短波辐射相对增加, 使得沥青路面的净辐射量仅比天然地表多28.21 MJ·m^-2. 在5 cm深度, 沥青路面的温度比天然地表高约1.15~8.6 ℃. 对短波辐射的削减和对长波的吸收是其净辐射量增加的重要原因, 在能量辐射方面的差异是造成沥青路面吸热的重要原因之一.     

白云-荔湾深水区新生界生物礁识别与发育模式及主控因素探讨

白云-荔湾地区新生界是否发育大型生物礁一直是珠江口盆地(东部)碳酸盐岩油气勘探的核心问题之一。根据已有的地质资料,总结了该区新生界碳酸盐岩及生物礁发育层段的规律性,并在此基础上首次总结了研究区生物礁地震识别特征、发育模式及其主控因素。研究表明:①白云-荔湾地区发育的大型生物礁在不同层段零星分布,多呈丘形、透镜体状外形,顶部具有强-中反射特征,底部连续可追踪,侧向上多见超覆不整合接触,内部多见加积、进积或退积地震发射特征、偶见杂乱至空白反射;②基于构造活动及古隆起背景,本区建立了3种类型的生物礁发育模式:Ⅰ台地边缘礁发育模式、Ⅱ古隆起斜坡礁发育模式、Ⅲ古隆起顶部礁发育模式;③构造运动及全球海平面变化是该区碳酸盐岩及生物礁发育的主控因素。     

SJP型浆材在地基加固中的应用

对贵城道路设施公司厂房地基不均匀沉降成因分析,认为地基承载力不足、地基土固结和地下水影响是主要原因,应采用以充填为主,渗透、压密劈裂联合作用的注浆加固方式进行地基加固。通过SJP注浆材料和纯水泥浆2种浆材的室内实验和工程注浆试验,证明SJP浆材具有初配流动性好、可灌性强、初凝与终凝时间可控等良好特性,用于大孔隙性、不均质地基的加固优于传统纯水泥浆,解决了普通水泥浆漏失量大、加固效果差或无法加固的问题。该加固工程采用SJP浆材注浆72个孔,消耗浆材173 m3,消耗水泥173 t,节约水泥约108 t,取得了很好的经济效益。     

采空塌陷区管土相互作用特征分析

文章分析了采空塌陷作用下油气管道的受力特征,将采空区地面塌陷过程中塌陷土体与管道的相互作用分成了下塌土蠕变、管体局部暗悬、管体完全悬空外露和土体突发沉陷4个阶段。基于抗大变形钢特性及应变设计理念的管体应力—应变关系,对Ramberg-Osgood本构关系进行了二次开发。结合急倾斜煤层开采实例,利用FLAC3D数值模拟计算了塌陷宽度相同条件下,不同土体下沉变形时管体与地表土体相互作用及变形的关系,验证了管道在受采空塌陷作用下经过的各个阶段及受力特征。     

尺寸和加载速率对冻结水泥土单轴压缩影响

为揭示尺寸效应和加载速率效应对冻结改良土力学特性的影响规律,以冻结水泥改良土为研究对象,开展了不同尺寸与加载速率条件下的单轴压缩试验,通过分析试验数据,讨论了高径比和加载速率对试样强度与变形特性的影响。研究结果表明,高径比影响试样的应力-应变曲线类型及峰值后的变形特性。高径比增加,应力-应变曲线出现明显弹性屈服点,峰后脆性增强,试样破坏形式由劈裂破坏变为单一剪切破坏。试样的抗压强度、切线模量、起始屈服模量、破坏应变随高径比变化均可用抛物线进行拟合,综合考虑,推荐试验宜采用高径比为1.62~2.02的试件。在试验设定的温度和加载速率条件下冻结水泥土的单轴压缩应力-应变关系均为应变软化型。与冻土类似,冻结水泥土的抗压强度与起始屈服强度同样随温度的降低和加载速率的增加而增大。不同温度下冻结水泥土抗压强度与加载速率的关系可用幂函数表示。温度越低,起始屈服强度受加载速率影响越大。温度和加载速率对冻结水泥土切线模量也有较大影响,不同加载速率条件下切线模量与温度呈线性关系。冻结水泥土的破坏应变随温度的降低和加载速率的增加而增大,在1.94%~6.94%之间变化,不同加载速率条件下破坏应变与温度呈幂函数关系。     

巴布亚新几内亚铜金矿床成矿时代及成矿控制因素

巴布亚新几内亚是在澳大利亚板块与太平洋板块斜向和快速汇聚的边界带内演化的,是世界上构造运动最复杂的区带之一,其地球动力学演化涉及俯冲与火山岛弧(岩浆弧)形成、弧陆碰撞与造山、俯冲陆壳折返—岩浆侵入—成矿作用等地质作用。地质年代学研究指出,巴布亚新几内亚主岛(新几内亚岛)的地球动力学次序是:①引起抬升和折返的碰撞作用;②折返期间或稍后的侵入作用;③侵入岩体系晚期的成矿事件。在地球动力学次序中,巴布亚新几内亚铜金成矿时代主要集中在25~0Ma之间,其中几个世界级矿床更为年轻,成矿年龄只有6~0Ma。笔者按成矿时代将巴布亚新几内亚铜金成矿作用分为第一高潮(23~12Ma)、第二高潮(7~1Ma)和第三高潮(现在进行时)(0.5~0Ma)。巴布亚新几内亚铜金成矿受大地构造、侵入杂岩体、特定赋矿地层、转换构造、背斜、各种断裂、破火山或火山管道等控制。     

煤层底板破坏的断层效应模拟及其在防治水中的应用

梁北煤矿已发生5 次寒武系灰岩底板突水事故,造成重大经济损失。根据矿井的水文地质条件,建立了煤层开采的FLAC 数值模型,利用岩石力学及渗流力学理论,分别模拟了无断层和有断层条件下煤层底板采动破坏带的演化规律,重点讨论了断裂深度及断层空间位置对底板破坏深度的影响。结果表明,断层的存在可使底板采动破坏深度增加20%~33%,断层是突水重点防范区域,遇断层前10 m 直到过断层15 m 须加强防治水工作。根据模拟结果设计了梁北矿11041, 11151,11111 三个工作面底板的注浆加固工程,重点注浆层位分别为底板破坏范围和寒武系顶部裂隙发育带,注浆工程增强了底板的阻水能力,实现了工作面的安全回采。     

OpenMP在CO2地质储存数值模拟并行计算中的应用

为减少CO2地质储存数值模拟计算时间和增强计算规模,文章提出基于OpenMP和动态内存分配的方式,重构TOUGH2-ECO2N数值模拟器。通过耗时评估可知,模拟器的主要耗时部分为状态方程计算、组建矩阵方程和方程求解。基于此,在遵循OpenMP并行化原则下,采用动态内存分配、处理跳转语句和算法内部的相关性,以及函数内部参数优化等措施,完成了多相流模拟器的并行化。计算试验结果表明,并行化模拟器算法正确、执行效率高,且具有加速效果良好的特点。针对中小规模的模型对比试验,4核的加速比可以达到2.28倍。     

基于正态云模型的深埋地下工程岩爆烈度分级预测研究

岩爆是深埋地下工程开挖建设过程中常见的工程地质灾害,对其发生的可能性及其烈度分级预测一直是岩石地下工程的世界性难题。针对岩爆烈度评估过程中存在的模糊性和随机性问题,建立了基于德尔菲法和正态云的综合评判模型。在系统分析影响岩爆发生的相关因素的基础上,选取岩石单轴抗压强度与抗拉强度比σc/σt、切向应力与岩石单轴抗压强度比σθ/σc、岩石脆性指数Is和弹性变形能指数Wet构建评价指标体系,通过德尔菲科学方法确定其权重系数。基于云模型理论计算各评价因子隶属于岩爆级别的云数字特征,生成正态云滴,实现了岩爆烈度与评价指标值之间的不确定映射,保留了评估过程中的随机性。最后,利用国内外典型岩爆工程实例对所建模型进行检验,其判别结果与实际岩爆等级相符,且准确率高于功效系数法和集对分析理论,表明采用云模型对岩爆烈度进行预测是可行的、有效的。该模型具有较高的准确性和可靠性,能满足工程应用需要,在深埋地下工程岩爆预测中具有良好的工程应用前景。     

柔壁渗透仪在防渗工程中的应用

针对防渗工程渗透系数检测的需要,介绍了柔壁渗透仪在测试水泥土固结体试样（钻孔取样）渗透系数中的应用。实践证明,柔壁渗透仪可用于防渗工程质量的检测,对制样要求不高、密封好、测试速度快,采用数字化采集处理系统,不但减少了测量读数等人为影响,提高了测量精度,而且快速便捷,无人值守,提高了工作效率,减轻了劳动强度。