红板岩材料隐式本构模型的建立及其应用研究

针对红板岩材料在岩土工程中所表现的大量模糊的和不确定的因素等特点,基于人工神经网络的学习能力,借助于室内岩石力学试验,进行了对该材料的力学本构特性进行了神经网络模拟研究,提出了隐式本构模型的思想和方法,并通过该方法对该岩石的流变试验结果进行学习,获得了以网络权值结构保存的力学特性知识,由此得到了表征红板岩应力应变本构关系的隐式本构模型。应用结果表明,该方法对岩土类材料本构关系的模拟研究具有很好的应用前景。     

鄂西岩溶槽谷区洼地的水位响应特征及产流阈值估算

以湖北省兴山县黄粮镇刘家坝和龙湾两处岩溶洼地作为研究对象,利用其降雨、水文和土壤水等监测数据,探讨灌入式补给条件下洼地汇流的水位响应特征和产流特点,并基于降雨量和洼地内明渠流量的关系,采用数学拟合方程,估算两处洼地的降雨产流阈值,进而分析了影响产流阈值的因素。结果表明:降雨强度增大,产流阈值减小;土壤前期含水率越大,越有利于坡面产流;落水洞和岩溶泉水位与降雨有较好的同步响应关系,水位变化曲线随雨强大小分别表现出“陡升陡降”和“缓升缓降”的特点;刘家坝和龙湾洼地的产流阈值分别为7.4 mm和10.6 mm。      

多孔介质中含均相/非均相反应传质过程数值模拟

结合化学反应方程式,并应用多孔多相介质溶混污染物输运过程的数值模型,对多孔多相介质中含均相/非均相化学反应传质过程进行了数值模拟。化学反应主要包含均相快速/慢速和非均相快速/慢速等5种化学反应过程,溶质输运行为的控制机制主要考虑对流、扩散及降解、吸附等。基于原有的隐式特征线Galerkin离散化的有限元方法,求解模型控制方程的边值初值问题,求解过程中把均相化学反应物质中按照反应物和生成物分开,非均相反应物质按照固相和液相分开,对均相反应物及非均相液相物质浓度耦合求解,而均相生成物和非均相固相物质独立求解。使方程组按照其不同类型进行分类,同时可减少未知数的个数。对于含有非线性内状态变量的右端项进行迭代求解。数值例题结果验证了所提出的数值方法的有效性、计算精度和稳定性。     

新疆西准噶尔萨尔托海蛇绿混杂岩形成时代及构造环境分析

萨尔托海蛇绿混杂岩是西准噶尔地区达拉布特蛇绿混杂岩带的重要组成部分,其形成时代和构造环境颇具争议。通过LA-ICP-MS锆石微区原位U-Pb同位素测年,获得其中辉长辉绿岩的 ²⁰⁶Pb/²³⁸U 加权平均年龄为388.8±1.1 Ma,确定该蛇绿混杂岩形成于中泥盆世。岩石地球化学分析表明,纯橄岩(蛇纹岩)属于低Si、低碱、高Mg的变质橄榄岩,REE呈∑REE 偏低的平坦型分布模式,Cr、Ni和Co含量较高,变玄武岩属于高Ti、富Mg、富Fe、偏碱的拉斑系列,REE分布模式呈现 ∑REE 偏低、Eu异常不明显的平坦型曲线,微量元素分布模式为K、Cs、Th、Nb和P相对亏损的平坦型曲线,Zr/Nb比值低,总体表现出与E-MORB相似的特征。综合判断认为,萨尔托海蛇绿混杂岩形成于大陆裂谷向洋盆转化的构造环境,类似于"红海式"洋盆,为进一步深入认识新疆地区众多蛇绿混杂岩的形成构造环境提供了新思路。     

地下工程渗流排水孔数值模拟的隐式复合单元法

根据渗流基本原理,提出了排水孔在地下工程中渗流数值模拟的隐式复合单元法。将排水孔隐含于模型网格中,得到排水孔在模型中的数据信息。判断所有排水孔与单元的相对位置,通过修正排水孔所穿过单元的渗透传导矩阵来模拟排水孔的强排水效果,并通过实例对排水子结构法和隐式复合单元法进行了比较。运用编制的三维有限元计算程序对某地下水电站厂房渗流场及排水孔进行了模拟,结果表明,采用隐式复合单元法对排水孔进行模拟是可行的。     

湘西北地区民乐式锰矿成矿地质特征及矿床成因

在野外考察和室内综合研究基础上,从地层岩性、岩相古地理、地质构造等成矿地质条件的分析入手,结合稳定同位素测试数据分析,以古丈锰矿田中的野竹锰矿为例,对湘西北民乐式锰矿床的成矿地质特征及成矿机制进行了探讨,认为区内成矿物质（锰）是多来源的,但主要来源于海底火山活动。在成矿作用过程中,堆集在火山喷口附近的沉积物被烘热的海水淋滤改造,从中析出锰质,由热海水体所挟带,随海流迁移,成矿物质在裂陷槽中沉积下来富集形成锰矿床。民乐式锰矿床属离火山喷发中心较远的海底火山喷发-沉积锰矿床。     

札达盆地构造旋回层及其地质意义

札达盆地位于青藏高原南西部,其北东和南西侧分别为阿依拉日居和波林断裂系所限.在盆地内沉积了一套上新世-更新世地层,从下至上可分四段,上部为湖相泥岩段,下部三段代表了三个构造沉积旋回,它们有类似的沉积特征,即:每段下部为辫状河沉积的砾岩层,中部主要为曲流河沉积的砂岩层,并逐渐过渡到上部湖相泥岩.旋回沉积特征和地层变形反映了本区从上新世以来处于挤压状态,并有强烈垂向运动,为青藏高原在近几个百万年来持续隆升提供了依据.     

大兴安岭多宝山晚三叠世双峰式侵入岩年代学及地球动力学背景

多宝山矿区发现有侵位于晚奥陶世花岗闪长岩的角闪辉长岩和英云闪长岩,二者具有双峰式侵入岩的特征,在详细的野外地质调查基础上,对多宝山双峰式侵入岩进行了岩石学、年代学、地球化学方面的研究,并初步探讨其构造意义.角闪辉长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为224.3±1.7 Ma,英云闪长岩为226.3±2.3 Ma,两者形成于同一构造岩浆作用事件;侵入岩的SiO₂含量呈双峰式,稀土、微量元素特征表明它们具有岛弧岩浆特征,二者具有相同的岩石圈地幔源区,其源区可能受到了俯冲流体交代作用的影响.结合区域构造背景,认为其形成与鄂霍茨克洋壳俯冲有关,产于活动大陆边缘环境,它们可能是受地壳混染的OIB型玄武质岩浆在地壳中部的一个“双扩散”岩浆房通过结晶分异形成的.      

坑式钢管静压桩在地基加固中的应用

坑式钢管静压桩是解决既有建筑物因软弱土层地基产生沉降变形的一种技术方法。针对山西北化关铝化工有限公司质检楼地基沉降变形及工程地质条件,提出了采用坑式钢管静压桩进行加固处理的设计方案,介绍了坑式钢管静压桩施工方案和施工流程及注意事项;总结了施工过程中遇到的问题,并对施工后的监测数据进行了分析。结果表明,坑式钢管静压桩施工对软弱地基加固效果良好,可成功地解决软弱土层产生的地基沉降开裂问题。     

矢量数据在多尺度栅格化中的精度损失模型探讨

在进行空间分析时,由于栅格数据便于空间分析,因而通常将矢量数据转化成栅格数据进行空间分析。在转化过程中,采用不同尺度的栅格大小会造成怎样的精度损失?精度损失、栅格大小和平均斑块大小之间的关系是否可以用模型来表达?本文正是针对这样的问题,以重庆市1∶10万的土地利用矢量数据为例,探讨了在不同尺度栅格大小(从30m×30m到1000m×1000m)的情况下,各种土地利用类型在转化过程中的精度损失情况,对精度损失与栅格大小和平均斑块大小之间的关系进行了定量分析。研究表明,精度损失与地类的平均斑块大小和栅格尺度之间的关系可以用模型来表达。该模型为:Y=5.366-0.179X-0.978ln(S)+0.0348Xln(S)。模型中Y为精度损失,S为地类的平均斑块大小,X表示栅格的大小。该模型的复相关系数为0.93。