岩爆及采矿诱发岩体失稳破坏过程数值模拟新方法

岩石介质的宏观非线性主要是由非均质性和各向异性造成的,应用新的数值计算软件RFPA(2D)——基于岩石宏观非线性行为可能是由具弹脆性特征的细观微元体不断破裂造成的,造成微元体不断破裂(并非某一时刻同时破裂)的原因是微元体材料性质(微元体强度、弹性模量和泊松比等参数)的非均匀性,是一个数学上相对简单但能充分考虑岩石介质复杂性的方法,对采动引起岩体失稳破坏的全过程进行了数值模拟研究,表明应用RFPA(2D)是切实可行的。      

四川泸定地区三维速度结构与精定位研究

基于四川数字地震台网记录到的该研究区域(27.5°～31.5°N,100°～104°E)103 990个地震的震相数据,运用双差层析成像方法对泸定M_S6.8地震震源区及周边地区执行地震层析成像和精定位。结果表明：(1)余震序列主要分布于鲜水河断裂西南侧,长度约60 km,整体沿鲜水河断裂呈北西向展布,震源深度多集中在5～15 km,呈现出由北向南逐渐加深的迹象。根据余震序列空间分布特征及主震位置,提出鲜水河断裂东南段为发震断层,并且发现余震序列南北两端或许存在分支断层。根据背景地震的空间分布特征,推断其或许为泸定主震的前震。(2)主震的西北侧存在高速异常体,其或许阻挡了泸定地震向西北向破裂,结合鲜水河断裂东南段力学性质较弱,其滑动方向为首选的传播方向,推断泸定地震为单侧破裂,方向为东南。(3)泸定地震震源区下方30 km深度处存在弱S波低速层和高波速比,已有结果得知研究区中下地壳存在明显的高导层和低阻层,泸定主震位于热流值为65 mW·m²的大地热流等值线附近,综合推断震源区下方30 km或许存在地壳流体。同时,泸定地震发生在应力易积累,同时...     

泥炭质土地基流变非线性沉降计算

泥炭质土是一种特殊的区域性软土,其上建构筑物易产生较大工后沉降,对建构筑安全影响很大。将其沉降分为三个部分:侧向变形引起的沉降、侧限条件下产生的沉降及次固结沉降,根据邓肯\|张本构模型建立压缩模量与割线模量间关系,结合广义胡克定律推导式,计算得到侧向变形产生的沉降。分别利用e-p、e-lgp及e-lnp曲线计算土压缩模量,用分层总合法计算侧限条件下的沉降。对泥炭质土进行高压固结蠕变试验,通过邓肯-张模型概念得到割线模量,并对原始五元件流变模型进行非线性改进,再引入修正系数φ_s对原始五元件流变模型及非线性模型进行修正;用修正后的两模型对蠕变试验曲线进行拟合,发现修正原始模型拟合效果极差,修正非线性模型拟合的相关系数都大于0.9,并得到适合描述泥炭质土蠕变的本构方程;最后采用修正后的两模型,结合分层总和法计算次固结沉降。研究结果表明泥炭质土最终沉降计算结果与实际调查结果吻合,验证了计算结果的合理性,也为泥炭质土的沉降计算提供了计算理论及能反映其蠕变特性的本构模型。     

邻近城市土壤重金属对九龙江口沉积土壤的影响

在研究建立于漳州地区生态地球化学调查基础上,对河口湾沉积物的重金属与人口高度集中的城市地区土壤重金属的分布特征进行了对比,分析了人为活动对河口的影响,结果表明,城区与河口湾表层样品都舍有相对区域基准值较高的Hg、Cd,而且Hg富集系数要远高于Cd的富集系数。分析两种元素来源与迁移方式可知,Hg由于可通过气态形式迁移而对河口影响更大。城区与河口湾样品的重金属进行聚类分析与主因子分析结果表明：城区土壤的As、Zn、Mo、Ni、Cr和Mn主要来自基岩来源。Pb、Se、Cd可以作为人为污染的指示元素,Hg、Sn显示与其他元素具有相对独立的行为。河口湾的元素组合与城区重金属基本相似,但Pb、Cu、Se、Mo、Cd显示出两种因素都有较大影响,可以指示人为影响与基岩源的双重作用。     

山东莱芜煤田潘西煤矿深部煤层特征及赋煤规律浅析

石炭-二叠纪是山东省的主要聚煤时期之一,通过对潘西煤矿深部煤层特征和赋煤规律的分析、研究,在箕斗状反倾向盆地,"震钻结合,地震先行,钻探验证"、"就煤找煤"寻找石炭-二叠纪煤层的思路,取得了较好的深部找煤效果。     

汶川地震强余震场地非线性反应

采用汶川地震强余震26个强震动台站记录,基于H/V谱比法,计算台站场地的强、弱震作用下场地卓越频率之比R_(fp)和体现强、弱震作用下场地H/V谱比曲线差异程度的DNL,进而识别并分析场地非线性反应特征。结果显示,R_(fp)、DNL与PGA之间存在显著相关性;其中10个台站出现明显的场地非线性反应特征;大部分台站发生场地非线性反应的PGA阈值为100 cm/s~2,部分为50 cm/s~2;实例证明,因某些台站不易通过H/V谱比法识别场地卓越频率,因此采用R_(fp)识别场地非线性反应具有一定局限性。     

Advance of research on modern soil phytolith

Phytolith study is a new branch of micropaleontology with an increasingly important role in geology, archaeology, and plant taxonomy. Phytoliths have several advantages considering their characteristics of small particle size, high production, wide distribution, anti-decomposition, in situ deposition, distinctive morphologies, and element sequestrating capacity. Phytolith assemblages in modern soil have been found to be closely related to modern vegetation types and climate conditions, which forms the basis for the quantitative study of paleoecology, paleoclimate, and bio-geochemical cycles. At present, phytolith studies generally focus on the following four aspects: (1) Morphology: about 260 unduplicated types of phytoliths have been identified in modern soil, of which 110 types are from grasses, 50 types from ferns, woody plants and other angiosperms, whereas the origin plants of the remaining 100 types are still under investigation. (2) Soil phytolith assemblages and vegetation: phytolith assemblages from the topsoil have been used to distinguish surface vegetation types including different forests and grasslands over a typical region. This model has been applied to restore past vegetation conditions and monitor the dynamic evolution of specific vegetation types at different temporal and spatial scales. (3) Soil phytolith assemblages and climate: quantitative and semi-quantitative relationships between phytolith assemblages and a series of climate parameters, such as annual mean temperature, annual mean precipitation and altitude, have been established through mathematical analysis. In this manner, quantitative reconstruction of paleoclimatic parameters has been achieved through the phytolith-climate transfer function model. (4) Soil phytolith and its sequestered elements: in this topic, the content of soil PhytOC (Phytolith-occluded Organic Carbon) and the importance of PhytOC in the bio-geochemical cycle have been the focus. The study of modern soil phytoliths has provided new approaches and many successful cases for solving specific problems in various fields, such as Earth science and archaeology. This study analyzed existing issues in addition to the abovementioned significant progresses, and provides directions for future research on modern soil phytoliths.     

厄尔尼诺/拉尼娜信号循环回路及其传播特性研究

基于1992～2001年卫星高度计资料分析了海面高度距平在厄尔尼诺/拉尼娜(El Niño/La Niña)现象中的演变过程,发现:(1)在El Niño过程中,海面高度正距平信号从西太平洋沿赤道海域向东传播至东海岸,然后分成南北两支,北支在10°N附近从东太平洋传回西太平洋的信号最强,到达西太沿岸海域再传回赤道,表明El Niño信号传播在北半球存在一明显循环回路.赤道以南循环圈不及赤道以北环路清晰.东太平洋的季节变化信号主要通过6°N,10°N和8°S附近的3个通道向西太平洋传播.La Niña信号主要从5°N和7°S向西传播;(2)在大洋海盆尺度快速传播信号背景下,存在波长700～800km的慢速传播信号,两类信号将信息在太平洋内传送.传播速度分析表明,慢速传播信号的相速与Rossby波相速相符,而快速传播信号应该是海洋对大气变异的响应.     

欠固结地层静止侧压力简化计算方法

大量工程实践表明：正确预估欠固结地层的静止侧压力大小对工程的稳定性分析和安全设计十分重要。因此,通过理论分析和数值模拟深入探讨了固结排水过程中地层侧向压力的变化规律,建立了静止侧压力与超固结比OCR的联系,提出了等效静止土压力系数的概念和计算公式,形成了考虑OCR影响的欠固结地层静止侧压力简化计算方法,并用数值模拟和试验结果进行了验证。提出的等效静止土压力系数实现了欠固结地层和正常固结地层侧压力计算的统一。研究结果表明：欠固结地层的静止侧压力随超固结比OCR的增大而线性减小,且随土体有效内摩擦角的增大,OCR对侧向压力的影响越大。上述研究成果可为欠固结地层的土压力计算提供技术支撑。