南黄海北部坳陷及周缘地区白垩纪以来构造研究进展

南黄海北部坳陷是在印支期前陆盆地基底上发育的白垩纪—新生代大型伸展盆地。笔者系统总结了国内外学者南黄海北部坳陷周缘大地构造学研究、盆地内构造变形—陆相层序充填研究近年来的研究成果,对比了中韩两国学者对于北部坳陷的陆相层序划分方案的异同点,列举了目前研究的薄弱点,提出了一些亟待解决的问题。此研究对于东亚陆缘断陷盆地群地球动力学机制分析、扬子—华北碰撞造山带垮塌研究以及南黄海油气勘探突破均有重要的科学和经济意义。     

基于L-M神经网络的陡崖层状危岩失稳模式预测

明确危岩变形失稳模式是预防和治理研究的前提,但如今的传统预测方法存在成本高昂、实用性不强等缺点,尤其是在强烈地震诱发下。本文采用基于Levenberg-Marquardt法的神经网络结构,并借助三维离散元数值模拟手段,综合考虑了陡崖层状危岩的节理倾角、危岩边长、危岩高宽比、危岩堆积层数等影响变形失稳模式因素,以危岩变形失稳模式为研究对象,影响因素为切入点,建立了陡崖层状危岩变形失稳模式预测的神经网络模型。并基于由数值模拟计算得到的危岩变形失稳模式样本训练所建立的神经网络,最后分析了该预测模型的准确性。结果表明：该模型具有较好的学习和泛化能力,预测精度达到86.7%,验证了基于Levenberg-Marquardt法的神经网络预测危岩变形失稳模式的方法是有效且实际可行的。     

奠基岩石封闭应力假说的气体包裹体和膨胀能力

陈宗基先生在1979年提出了封闭应力假说,认为它是岩石工程灾害的原因。近年来,钱七虎院士和王思敬院士分别对封闭应力假说作了肯定的定性讨论。30多年过去了,这个封闭应力假说仅得到极其少的定量研究和发展。在本文中,我提出和试图论证流体包裹体是一种具体、实在、可测量和计算的应力包裹体。它在地质岩石与矿物中普遍存在。它有压强和体积膨胀能。它是一种封闭应力和内应变能的具体存在和作用形式。我给出了这个压强、体积膨胀能和封闭应力包裹体对围岩作用的计算公式和算例。这个包裹流体压强值与深部岩石高地应力场值相当。我进一步分析和讨论了,岩石微小、密封、压紧的流体包裹体应该是深部工程岩石开挖洞室或巷道出现的岩爆、冲击地压、矿震、洞壁劈裂、围岩分区破裂和巷道大变形的一个共同张性体积力源。我认为,这个地质岩石与矿物内紧压膨胀的流体包裹体封闭应力能够完整逻辑一致地、符合自然规律地解释人们所见到的、报道的、与这些深部工程灾害相关的所有事实。并且,它能将这些事实和现象合理地、随时间演变地联系和重塑起来。这种实在、可测试、可定量的封闭应力源和能源的提出和研究能为岩石力学工作者,更好地沿着老一辈岩石力学专家们指引的途径和思路,来建立新的地质岩石力学理论、方法和技术,以更加符合自然规律地解决岩石力学领域世界性难题的深部工程灾害问题。     

变形监测网稳定点选取的平方型Msplit相似变换法

针对现有参考网稳定点选取方法在不稳定点数较多时正确性和稳健性不足的问题,通过引入平方型M_split相似变换,提出了一种稳健的稳定点选取方法,在不稳定点较多、甚至不稳定点数超过稳定点数的情况下仍然有效。具体思路是:在计算两期坐标的相似变换参数时,利用平方型M_split估计将参考点组一分为二,取点数多的一组为稳定点组并继续分裂,直至两个点组对应的相似变换参数无明显差异时停止,利用最终的稳定点组计算相似变换参数来开展变形分析。试验结果表明,当参考网中存在变形量较大的点或不稳定点总数接近甚至超过稳定点数时,本文方法与传统S变换和抗差S变换相比,稳定点的判断正确率最高,求得的变形量与模拟变形量相差最小,稳定点组对应的两期坐标差均方根最小,能够正确反映控制点的实际变形。     

基于工业CT力学实验平台的建立及应用

将工业CT与数字体图像相关法相结合测量物体内部三维变形及应变已发展成为一种新的实验力学方法。本文介绍基于工业CT,自行研制的加载装置和数字体图像相关法(DVC)建立起的力学实验平台,该平台包括基本原理模块、数字虚拟实验模块、原位加载扫描实验模块、变形计算模块和结果输出模块,可以实现单轴压缩、三点弯曲、四点弯曲、点加载及拉伸实验试件内部三维变形场的测量。针对岩石材料与复合材料介绍该平台的应用。     

一种隧道整体变形监测方法及其应用

目的 提出了采用隧道多点整体监测取代传统单点监测的方法,将三维激光扫描技术应用于隧道变形监测领域,介绍了作业流程和作业中应注意的问题,讨论了点云配准和坐标转换问题,给出了应用实例。研究表明,采用ICP配准方法在隧道进行外业扫描的测站距离不能超过隧道直径,外业扫描的合理分辨率以高分辨率为宜,当扫描遮挡率过大时,为了避开障碍物影响需要在隧道中心线两侧分别扫描;采用本方法可以一次快速、全面地获取隧道表面的完整数据,克服了传统方法的不足。     

特提斯喜马拉雅构造带雅拉香波穹隆构造热事件LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄证据

雅拉香波穹隆位于特提斯喜马拉雅构造带东部,出露显生宙不同时期的岩石地层,发育强烈韧性剪切变形和多期岩浆热事件,良好地记录了印度大陆俯冲导致的构造变形和岩浆热历史。对雅拉香波穹隆不同构造部位的花岗质岩石进行LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年,获得4期构造岩浆事件的高精度测年数据。早期锆石年龄520.4±6.3Ma与536±12Ma指示喜马拉雅地块结晶基底泛非期岩浆侵位时代,晚期锆石年龄揭示新生代碰撞造山不同阶段构造热事件的发生时代。其中,45.6±1.2~44.16±0.88Ma反映印度大陆向北俯冲的起始时代,35.00±0.48Ma对应于始新世晚期增厚地壳深部构造热事件年龄,15.67±0.50Ma指示雅拉香波核部花岗岩侵位及穹隆的形成时代。     

黄山高速滑移弯曲边坡变形机理分析及应急治理对策

黄山高速公路穿行于皖南山区,公路建设过程中,汤口互通A匝道高边坡产生了大范围变形,严重威胁已有构筑物和施工安全。为保证边坡稳定,成立“应急指挥小组”,建立快速反应机制,并采用工程地质测绘、勘探、监测等手段,快速查明边坡结构特征,分析边坡变形机理和稳定性,提出应急治理方案。分析表明,该边坡为层间软弱夹层[JP2]发育的砂泥岩互层型顺向边坡,地质历史上边坡曾发生滑移—弯曲变形,公路施工时对弯曲隆起部位岩体进行开挖,引起坡体产生快速变形,在降雨、开挖等条件下,边坡产生整体失稳的可能性极大。在分析边坡变形机制基础上,应用变形控制理论,确定对边坡采取桩锚结合、综合排水的应急治理措施,并根据变形特点提出了应急治理施工步骤。应急治理措施实施后,边坡变形得到了有效控制,稳定性达到了高速公路的安全要求     

一种倾斜摄影测量空地融合三维高精度建模方法

无人机倾斜摄影测量及实景三维建模可以弥补传统航空摄影测量方式获取地表建筑物侧面纹理的不足,同时建模效率与纹理真实性要远高于传统人工三维建模,成为当下测绘专业实景三维建模的关键技术方式。但是,由于无人机从空中获取的多视角影像中仍存在一定视角缺陷,导致建筑物外立面所建模型存在一定质量问题。本文提出的空地融合倾斜摄影测量建模方案是通过低空无人机与地面摄影的方式获得建筑物外立面更精准的影像,弥补无人机倾斜摄影测量在因遮挡问题造成获取的影像数据源不足及分辨率低等问题,提高外立面纹理细节与精度,将如此获得的多源影像进行融合建模,可明显提高建模的效果与质量。     

利用全站仪测量高层建筑倾斜量的新方法

在观测高层建筑物的倾斜变形量时,施工场地往往受限严重,视线受到遮挡,工作人员无法靠近建筑主体结构,这使得传统的经纬仪正交垂直投点标定法很难顺利实施。基于以上问题,本文提出一种测量建筑物倾斜变形量的新方法,详细论述了测量原理,推导出了一种新的建筑物倾斜度计算公式,对其进行了精度分析。通过工程实例验证得出,该方法简单易操作,受场地影响小,具有较高的精度,并在一定程度上提高了工作效率。