三维注浆模型试验系统研制及应用

为研究注浆扩散规律和加固机制,研制了三维注浆模型试验系统,该系统由承载试验台、伺服稳压供水单元、注浆单元、多元信息监测单元及图像采集单元组成。该系统主要功能包括不同岩体介质中参数灵活可调的多孔注浆、多序次注浆模拟试验及被注岩体内部物理场信息实时采集,其主要优势体现在：（1）试验腔设计为组合桶式结构,密封性强,拆卸方便,利于注浆加固体细部研究;（2）多腔气动联合控制水压加载方式可提供持续稳压的地下水环境;（3）多元信息并行实时监测系统可同时采集被注岩体内不同空间位置的总压力、孔隙水压力及位移等信息,实现注浆过程中物理参量时空变化规律的研究。利用该试验系统进行黏土介质单孔注浆和多孔分序次注浆模拟试验,获得注浆压力p变化特征及土体内部力学响应规律：p - t曲线呈多个波峰-波谷旋回,表征劈裂注浆为主的加固模式;注浆荷载作用下,总压力、孔隙水压力、有效应力与注浆压力基本同步变化,注浆结束点达到峰值,其后开始衰减并逐渐趋于稳定;与单孔注浆相比,多孔、多序次注浆可显著提高土体有效应力,黏土逐渐压缩固结,力学性质改善。试验表明,黏土介质以劈裂注浆为主,不同序次浆脉间接触关系复杂,可划分为剪切劈裂、原位顺层劈裂及入侵劈裂3种基本模式;采用多孔、小注浆速率试验方法,可减小围岩扰动,增大注浆量及土体压缩固结程度,提高注浆加固效果。研究成果对揭示黏土介质注浆机制具有一定的科学价值。     

基于节理网络有限元的柱状节理岩体等效变形模量结构效应研究

因其特殊的地质成因,柱状节理成为一种具有强烈非连续性及各向异性的特殊岩体结构。以白鹤滩水电工程设计、建设中所遇到的柱状节理玄武岩体为背景,针对柱状节理岩体的等效变形模量问题,在探讨了其结构效应表征参数的基础上,利用节理网络有限元为工具,研究各结构效应表征参数对柱状节理岩体等效变形模量的影响。研究结果表明：在柱轴线横向平面上,对于柱体不规则程度,当柱体完全不规则相对于完全规则情况,等效模量提高大约10%左右;在其他条件不变情况下,当柱体平均边长从0.1 m增加至0.5 m时,等效模量从5.36 GPa增加至23.4 GPa;对不同加载方向的研究结果表明,柱状节理在柱轴横向平面上可以视作各向同性;当节理刚度线性递增时,相应的岩体等效模量也基本符合线性递增的规律。在平行柱体轴线平面,节理组2间距越大,柱状节理岩体的等效变形模量越大;随着错距比的增加,柱状节理岩体的等效变形模量呈现先增加后减少的趋势,当错距比为50%时,节理岩体的等效变形模量取最大值;对于节理刚度的影响,与柱轴横向平面类似的,随柱体轴线平面上节理刚度的线性增加,相应的岩体模量也基本符合线性递增的规律。该研究成果与已有的现场研究成果及三维数值模型成果相比,吻合良好。说明了文中提供的研究结论具有较好的可信度及参考价值。     

鄂尔多斯盆地华池地区三叠系延长组长7段富有机质页岩岩相特征

鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7油层组发育富有机质页岩和泥岩,目前已成为鄂尔多斯盆地页岩油气勘探的重要层位。综合岩心精细描述、薄片微观结构观察和粒度分析结果,将富有机质页岩和泥岩划分为黑色页岩岩相、纹层状泥岩岩相、粉砂质泥岩岩相。粉砂质泥岩岩相的脆性矿物含量高于黑色页岩岩相和纹层状泥岩岩相,后者比前者具有更高的黄铁矿含量,3种岩相的黏土矿物含量较接近。黑色页岩岩相有机质丰度高,有机质类型以I型干酪根为主,是最有利的富有机质岩相类型,其次为纹层状泥岩岩相。长7油层组沉积时期水体为分层的厌氧环境,有利于有机质的保存,低等水生生物是主要的母质来源。黑色页岩岩相和纹层状泥岩岩相形成于安静、缺少陆源碎屑影响的深湖环境下;粉砂质泥岩岩相形成于受陆源碎屑频繁影响的环境,有较多的陆源高等物质输入湖盆中,造成有机质类型复杂。将岩心精细描述和测井信息紧密结合,揭示了各类岩相纵向发育特征。受基准面变化和沉积物供给能力影响,长73以黑色页岩岩相和纹层状泥岩岩相为主,长72和长71以纹层状泥岩岩相和粉砂质泥岩岩相为主。长73暗色泥岩和页岩的岩相类型好,发育页理缝和纹层缝,有机质类型好、丰度高,是最有利的页岩油气勘探目的层系。     

陕西略阳柳树坪金锌矿床地质特征及控矿因素研究

陕西略阳柳树坪金锌矿床是"勉-略-宁"三角地带碳酸盐岩型矿床,通过野外调查与地质资料分析,对该矿床的地质特征、主要控矿地质因素、成矿条件等进行了研究。研究结果表明,柳树坪矿区成矿与地层、构造、岩浆岩等多重因素有关,其中震旦系断头崖组、九道拐组碳酸盐岩富含金、铅、锌等金属矿产,是该矿床的主要矿源层;印支—燕山期形成的沿九道拐向斜南北翼发育的构造破碎带基本控制了区内矿体的空间展布;同时燕山期中酸性浅成小岩体对金、锌、铅等元素活化、富集作用较强,为重要的控矿因素。综合分析认为柳树坪矿床为沉积层控-构造热液改造型金锌矿床,具有较好的金、锌等多金属矿产资源潜力。      

区域碳收支能力估算的面向对象遥感分类方法

全球气候变暖问题是人类面临的最艰巨的挑战之一,通过先进的面向对象分类方法可以提高碳排放与碳汇能力的研究水平,对于控制区域气候变化具有推动作用。本文利用面向对象分类方法,以广西百色市右江区为研究区域,选取Landsat 8 OLI和Google Earth影像数据提取区域地物信息,并针对研究区地势复杂的特点,采用设置多种尺度参数的方法,选取最优尺度进行影像分割。同时,引入隶属度函数法、最邻近分类法和CART决策树分类器3种方法,基于影像光谱差异、几何形状、对象纹理等特征,逐层逐级地实施面向对象分类,随后加以针对性的精度评价分析并检验分类结果。通过总结分析前人的地物碳系数转换关系并结合高精度面向对象分类结果,构建了基于土地覆被类型的碳收支能力估算模型,并根据已有的基于CASA模型的碳收支能力估算方法加以精度校验,最终估算出右江区碳收支能力为-399.64万t。此外,本文结合右江区行政区划、人口分布、DEM等相关数据对区域碳收支能力进行了专题性剖析。结果表明,面向对象分类方法是研究小区域碳收支能力的有效途径,在区域碳循环评估中具有更好的准确性和预见性,有效促进碳收支平衡研究领域的发展。     

山西地区地壳S波速度结构

利用山西及周边共44个宽频地震台2014-01~07地震噪声数据,反演瑞利波群速度和相速度频散,得到研究区域的三维剪切波速度。上地壳中,山西断陷带表现为较低的速度异常,而两侧的隆起区则显示高速异常;中下地壳主要表现为以北纬38.5°左右为界的南高北低的速度特征。大同盆地从浅部到中下地壳整体呈现为低速特征,与该地区广泛存在的火山群有关。     

基于TOPSIS的GNSS数据质量评估方法研究

在当前数据质量评估指标（多路径效应、数据完整率、周跳以及信噪比等）基础上增加数据有效率指标,首次提出利用多指标综合评价方法对全球iGMAS、MGEX、IGS等观测站的GPS数据进行数据质量分析,建立了TOPSIS综合评价模型,并将该模型综合评价结果与各指标进行Pearson相关分析,综合评价结果与数据完整率和数据有效率指标呈强相关;并采用静态PPP结果与该综合评价结果进行相关分析,亦呈显著相关。     

联合VLBI和天文导航的月球车定位结果分析

推导了联合甚长基线干涉测量（VLBI）和天文导航的月球车定位计算公式,并利用嫦娥三号（CE-3）实测数据分别解算VLBI单独定位和联合天文导航定位的月球车定位结果。结果表明,联合定位相对于单独VLBI定位,提高了天文导航的定位精度,改善了月球车的定位精度;同时,联合VLBI和天文导航定位也保障了月球车定位的可靠性与稳定性。     

松花江流域（吉林省段）产业系统生态效率时空分异特征与影响因素

在对产业系统生态效率内涵进行阐释的基础上,基于资源消减、清洁生产和末端治理等不同生产环节生态效率要素综合构建了产业系统生态效率测度模型以及产业系统可持续性评价模型,并据此对松花江流域（吉林省段）产业系统生态效率时空演变特征以及影响因素进行了深入分析,研究发现：① 综合型城市侧重于源头消减效率的提高从而使产业变“轻”,总体呈现低投入、低消耗以及低排放的发展特征。资源型城市侧重于清洁生产效率的提高从而使产业变“清”,总体呈现高投入、高利用以及高排放的发展特征。② 产业系统生态效率增长幅度为白城市>松原市>吉林市>松花江流域>长春市,流域特征明显。另外从不同生产环节效率对生态效率的贡献率分析可知,资源减量化以及末端治理是松花江流域（吉林省段）生态效率变化的决定性因素。③ 总体上流域产业系统可持续性有不断增强的趋势,但产业可持续性发展态势分异现象显著。并且产业可持续性发展规律性较差侧面说明了区域产业之间缺乏有效的分工与联系,产业联动发展模式尚未形成。④ 认为所有制结构、环境管理力度、外商投资以及科学技术是松花江流域（吉林省段）产业系统生态效率的影响因素,而经济发展水平、产业结构以及政府调控因素没有通过显著性检验。     

基于自由振动响应的基础隔震建筑减震能力评估方法研究

目前国内外已修建完成了大量隔震建筑,但仅有少量经受了地震检验,绝大部分隔震结构减震能力能否达到设计目标尚存疑问.本文针对基础隔震建筑,提出了一种基于自由振动响应的减震能力评估方法.首先,对隔震建筑进行多级幅值初位移自由振动原位试验,获取结构的抗震能力曲线;其次,根据地震反应谱建立地震需求曲面,进而确定隔震结构性能点;最...