水平定向勘察技术在长大隧道勘察中的应用现状与展望

西南高山峡谷区是我国重大铁路交通工程规划建设的重点区域,如川藏铁路建设等,深埋、长大隧道数量多,常规垂直孔勘察方法无法满足精细化地质勘察的需求。采用水平定向勘察技术沿隧道设计轴线施工水平定向孔为隧道勘察提供了一种有效的手段。水平定向勘察技术的核心包括钻进技术、取心技术、钻孔轨迹控制技术、随钻测量/随钻测井技术、综合测井技术等。结合国内外水平定向勘察技术的发展应用现状,分析了目前存在的问题,提出了开展单次钻探长度超3000 m的水平定向多工艺钻进关键技术与装备攻关,构建安全、高效、经济合理的水平定向勘察技术体系的建议。     

港口工程中非均质层状地基承载力计算方法

在深水码头、防浪堤等大型港口工程建设中常常会遇到构筑物下覆地基由非均质的层状土构成的情况。对于这类非均质层状地基,我国港口工程地基规范推荐采用Hansen 61公式、Hansen 69公式和Sokolovskii数值解法3种方法计算地基的极限承载能力。然而,工程实践中由这3种方法计算得出的地基极限承载力数值往往有较大的差别。考虑到规范的继承性,基于牛顿迭代法,针对3个理论计算公式编制了计算程序,根据长江口深水治理二期工程地质实测资料,运用该计算程序对该地区地基的极限承载能力进行了计算比较。计算结果表明,对于非均质层状地基,在相同地质条件、相同荷载条件下Sokolovskii数值解法得到的承载力数值最大,Hansen 69公式得到的承载力数值最小。     

水平荷载下导管架平台桩基础的非线性有限元分析

导管架平台桩基础的控制荷载主要为风荷载、波浪荷载、地震荷载等水平荷载,为研究水平荷载下导管架平台桩基础的承载特性,采用非线性有限元分析方法对水平荷载下桩-土之间的相互作用进行研究,提出了有效模拟桩基水平承载特性的有限元模型,分析了模型桩的刚度、直径、土质参数中水平土压力系数、剪胀角对桩基承载特性的影响及水平荷载下群桩承载特性,并将有限元计算结果与API规范及模型试验结果进行对比。研究结果表明,非线性有限元分析方法分析水平荷载下桩-土相互作用是可行的,计算结果可为导管架平台的桩基设计提供参考。     

新疆萨吾尔地区晚古生代岩浆作用的时限、地球化学特征及地球动力学背景

西准噶尔萨吾尔地区地处新疆阿勒泰地区吉木乃县及塔城地区和丰县。区内广泛发育晚古生代后碰撞岩浆岩，其中侵入岩年龄在328．2～290．7Ma之间，时代上属于晚石炭世至早二叠世，哈尔加乌组、卡拉岗组火山岩年龄在296．7～280Ma之间，为早二叠世火山活动产物。区内侵入岩由早到晚（森塔斯岩体、沃肯萨拉岩体→塔斯特岩体→喀尔交岩体→阔依塔斯岩体、恰其海岩体）具有明显的地球化学演化特征。哈尔加乌组火山岩具有弱双峰式特征，卡拉岗组火山岩具有典型的双峰式特征，均形成于拉张的构造背景。基于萨吾尔地区晚古生代岩浆岩的时间框架、地球化学演化特征及其形成的地球动力学背景，我们认为晚石炭世至早二叠世，萨吾尔地区处于后碰撞构造背景，并逐渐由挤压-拉张过渡阶段演化到拉张阶段。     

基于Biot-Gassmann 方程的流体替换技术在番禺天然气区PY 气田的应用

珠江口盆地番禺天然气区PY 气田位于坡折带上,特殊的沉积环境导致该气田已钻探的各井 T50 储层泊松比关系异常,含油气性特征非常复杂。为更好的判断储层的含油气性,利用Biot-Gassmann 方程对坡折带储层的流体性质进行了替换,考查不同流体性质下储层的含油气响应特征。研究结果表明: Biot-Gassmann 方程能有效的用于坡折带储层的流体替换研究; 坡折带T50 储层含水和含气时的AVO 响应特征相近,但两者响应的幅值不同,含水砂岩的幅值更小。     

柴达木盆地西部中—新生代沉积构造演化

通过柴达木盆地西部茫崖-赛什腾山地表地质、航磁、重力、大地电磁测深和地震资料的综合分析,认为柴达木盆地夹持在昆北地块与赛什腾构造带之间,其中包括柴达木地块与祁连地块南缘2个一级构造单元和昆北地体北缘,柴达木盆地,赛什腾构造带和祁连地块南部的苏干湖盆地等4个二级构造单元。盆地的总体结构表现为东昆仑山和祁连山相向向盆地挤压对冲,盆地中部沉降的构造格局。盆地内部的构造样式以自盆地边缘至中心以此形成背斜构造为显著特征,背斜两翼多发育逆断层,构成“两断夹-隆”的构造格局。挤压应力主要来自南西方向、北东方向起阻挡作用。在两侧造山带的强烈挤压作用下,侏罗纪时期在祁连造山带南缘形成并不典型的前陆盆地,古近纪至新近纪时期则在祁连造山带与昆仑造山带之间形成双侧前陆盆地,第四纪属挤压坳陷盆地。     

南海北部陆坡古地貌特征与13.8Ma以来珠江深水扇

综合利用层序地层学和地球物理方法对珠江口盆地白云凹陷13.8 M a以来沉积古地貌进行了分析。通过对南海珠江深水扇系统分布及其独特的沉积特征和层序充填演化规律的分析,得出在13.8 M a以来层序发育过程中,凹陷位于宽阔陆架向海盆变迁的陆坡区,北部发育两种类型的峡谷水道,向南海盆方向逐渐变得宽缓;盆地的古地貌背景、物源和气候变化为其主控因素的结论。同时,13.8 M a以来南海北部陆坡深水区的沉积具有明显的继承性特点,现今的海底峡谷发育特点基本反映了整体的沉积背景。结果表明,白云凹陷13.8 M a以来的深水沉积受海平面相对变化的影响相对较弱,主要受古地貌背景及其变迁的控制,沉积具有继承性,与现今的沉积面貌非常相似。     

重庆金佛山地区土壤酸度分布特点及影响因素研究

通过15个剖面样品分析,对金佛山北坡土壤酸度分布特点及影响因素进行了研究。结果表明,金佛山地区土壤酸度分布呈现p H平均值偏低、变异较大的特点: 山腰志留系砂页岩区土壤酸度大于灰岩区的土壤酸度;在石灰岩区,山顶的土壤酸度则比坡腰和山脚的大,缓坡地带的土壤酸度比陡坡地带的大。山腰和坡脚p H值较高,体现了植被状况和人类干扰的共同影响,而页岩区土壤酸度较灰岩的大,则反映了成壤母质的影响作用。      

非饱和膨胀土边坡的稳定性分析

为了提高非饱和膨胀土边坡的稳定,采用了土工膜覆盖边坡表面的方法.基于非饱和渗流理论,采用有限元程序对用膜覆盖和不覆盖的边坡分别进行了降雨蒸发干湿循环条件下的数值分析.在计算结果基础上,采用极限平衡法分析了边坡的稳定性.结果表明,用膜覆盖后边坡能长期保持非饱和状态,土体吸力较高,其稳定安全系数明显高于无膜保护的边坡,用复合土工膜覆盖边坡有利于提高非饱和膨胀土边坡的稳定.     

西江干流河水主要离子及锶同位素地球化学组成特征

水环境中锶（Sr）含量及其同位素组成特征的研究有助于认识区域水文地球化学特征及流域盆地岩石风化速率等地球化学行为,因此河流环境中Sr的地球化学行为是地球化学研究的重要课题之一。对中国南方西江干流及其支流河水主要阴阳离子及sr同位素组成进行了分析,发现其水化学组成主要以Ca^2＋、Mg^2＋、HCO3^-和SO4^2-离子为主,分别占阴阳离子组成的80％以上。郁江河水具有较高的Sr同位素比值（^87St／^86Sr=0．71049）和较低的Sr含量（0．0263mg／L）,而西江河水具有较低的Sr同位素比值以及较高的Sr含量,其Sr含量变化范围在0．0667．0．187mg／L之间,平均含量为0．136mg／L;Sr同位素比值变化范围在0．70856．0．70936之间,平均比值为0．70894。与世界主要河流水体中Sr含量平均值（0．078mg／L）及Sr同位素比值（^87Sr／^86Sr=0．7119）相比,西江干流水体具有较高的Sr含量及较低的Sr同位素比值。两条河流河水中主要离子及Sr的来源存在显著差异,西江干流河水中的主要溶解离子及Sr同位素主要源于碳酸盐岩（石灰岩和白云岩）的风化作用,主要受黔江及其上游红水河等化学组成所控制,而郁江则主要受碎屑岩风化作用的影响;同时,中上游地区的酸沉降及人类活动的输入可能导致西江干流水体受到一定程度的污染,而郁江受污染程度则相对较小。