空心圆柱砂岩真三轴试验研究

利用岩石空心圆柱扭剪试验系统针对灰砂岩进行真三轴试验研究,分别开展控制（σ2-σ3）（σ2为中间主应力,σ3为最小主应力）条件压缩试验和恒σ3、变σ2条件压缩试验,对灰砂岩的应力-应变规律、强度特性及破坏特征进行详细分析,并进一步探讨了中间主应力效应,最小主应力效应,应力洛德角效应以及强度准则的适用性。研究结果表明：岩石空心圆柱扭剪试验系统能够实现真三轴应力状态的模拟,相较于常规的实现方式,该方法可避免端部摩擦的影响;内外围压的压差对岩石强度有很大影响,尤其是在高围压下,较大的压差使得岩石强度迅速弱化导致剧烈破坏;中间主应力对岩石强度影响显著且具有区间效应,最小主应力对岩石强度有强化作用,该特点对于实际工程开挖岩体的高效及时支护具有重要的指导意义;进一步地,根据所获试验结果对现阶段用于描述岩石力学特性的强度准则进行分析,认为采用指数强度准则能合理反映岩石真三轴应力状态,具有较好的适用性,可用来评价实际工程中岩石的强度特征。     

软弱泥质砂岩地层中输水隧洞稳定性研究

泥质砂岩属于黏土岩,具有典型的遇水软化特征。在泥质砂岩富水地层中进行隧道开挖是地下工程的一个挑战性问题。研究了围岩软化与未软化条件下泥质砂岩地层中输水隧洞的稳定性和支护时间。首先,介绍了泥质砂岩遇水软化的力学试验结果;然后,采用基于Hoek-Brown强度准则的岩体参数评价方法,评估泥质砂岩在围岩软化与未软化条件下的力学参数;再后,以兰州水源地引水隧洞为依托工程,采用数值模拟方法对泥质砂岩隧洞软化与未软化工况的围岩稳定性进行了计算分析,得出泥质砂岩遇水软化对隧洞安全性存在显著影响;最后,采用位移收敛法,研究了泥质砂岩软化与未软化工况中,保障隧洞施工安全的合理支护时机。研究表明,泥质砂岩未软化工况中,可考虑隧道围岩初期支护在距掌子面4～5 m位置实施;而在泥质砂岩遇水软化工况中,初期支护建议在掌子面开挖后立刻支护。研究成果可为泥质砂岩地层隧洞的安全施工提供依据。     

基于SBAS技术的金属矿山沉陷规律研究

D-InSAR技术已经发展成为一种重要的地表监测手段,在矿山监测方面已经有较多成功的案例。但是矿山地表沉陷是一个长周期的形变序列,D-InSAR技术由于失相关等因素影响无法获得长周期的时序形变,小基线技术削弱了失相关的影响,可以获得时序的地表形变。文中利用小基线技术分析金属矿山沉陷规律,以某大型锑金属矿山为研究背景,用过14期形变序列探索一定地质采矿条件下的金属矿山的开采沉陷规律。结果表明,金属矿山受重力作用较大,部分区域地表形变受复杂地质构造控制。     

大理岩弹塑性耦合特性试验研究

大量研究表明,岩石经历塑性变形时其弹性参数会发生变化,即存在弹塑性耦合现象。为了研究岩石的弹塑性耦合特性,进行了两种大理岩的循环加、卸载试验。试验结果表明:与常规试验对比,循环加、卸载试验对岩石的变形、强度及破坏形态影响较小;弹性参数随塑性变形的变化显著,考虑弹塑性耦合时,弹性参数取体积模量和剪切模量更为合适;基于Mohr-Coulomb屈服准则,计算得到了强度参数,即黏聚力和内摩擦角随塑性内变量的演化规律。所得结论将为岩石弹塑性耦合本构模型的建立提供基本的试验支持。     

地质雷达数据处理现状和展望

地质雷达作为一种重要的环境地球物理探测方法 ,研究高频电磁波在地下介质中的传播、反射和绕射等波动现象和规律 ,能提供近地表介质特性和结构的高分辨率信息。十多年来 ,地质雷达在地质、环境、水文、灾害、工程和考古等领域得到了广泛应用 (Ｊ .Ｌ .Ｄａｖｉｓ ,Ｓ .Ａ .Ａｒｃｏｎｅ ,Ｊｒ.Ｍ .Ｂｅｒｅｓ,等 ,1989,1998,1991)。研究表明 ,在高频和低电导率条件下 ,介质中位移电流占主导地位 ,传导电流可忽略不计。此时 ,声波方程可以近似地代替电磁波方程 (Ｂ .Ｕｒｓｉｎ ,1983)。十多年来 ,地质雷达的应用几乎都是在假设传导电流忽略…     

西昆仑钙长石质斜长岩的发现

钙长石质斜长岩是指岩浆结晶钙长石的含量≥90%的火成岩,自然界中少见。周新民等(1994)在闽东南中生代辉长岩中发现了堆晶成因的钙长石,潘家华等(1994)在广西大厂锡矿碳酸盐岩中发现了毫米级的自生钙长石,牌号高达98～99。本文简要报道西昆仑山北部所发现的钙长石质斜长岩的地质产状和矿物成分特征。     

回折波CT成像及其应用

本文评述在研究岩石圈结构时，根据已往采用广角反射波和折射波的信息进行正反演的为研究岩石圈结构。这种研究方法对那种成层性比较发育的地区效果比较好，而对于花岗岩地区或成层性不好的地区，这种方法就无能为力了。这样我们运用了回折波时间场和回折波ＣＴ成像方法相结合的系统来研究下地介质的速度结构，这种方法精度高，简单易行。并用把这种方法与以往用的正反演解释方法相比较，二者结果一致。     

地震—大地电磁数据非线性联合反演方法研究

在地球物理数据广义线性联合反演方法的基础上，研究了地球物理数据非线性联合反演方法。对这两种方法的反演效果进行了比较、分析，得出了非线性联合反演方法比广义线性联合反演方法更优越的结论。还对解决迭代公式中数量级不一致的问题进行了论述     

地震4.0——新一代智能地震技术体系SCPS

2006年美国国家科学基金会NSF首次提出CPS(Cyber-Physical Systems,CPS)概念。本文借助CPS概念、架构、特征,在对地震技术体系演进过程分析研究的基础上,提出构建地震4.0——新一代智能地震技术体系SCPS(Seismic–Cyber–Physical Systems)的创新理念,并对地震4.0的内涵、架构、平台和关键技术进行阐述和论证,期望推进地震技术体系的进一步发展。