不同构造层次岩石变形准则的融合与发展

岩石变形准则对于构造地质学、工程安全等方面均具有重要的理论价值与实践意义。经典的岩石脆性变形(破裂)准则包括屈特加准则(水平直线型包络线)、库伦准则(斜直线型和抛物线型包络线)、格里菲斯准则(抛物线型包络线)等。近年来最大有效力矩准则在野外韧性剪切带观测与理论计算中都得到了广泛应用,逐渐成为岩石韧性变形的重要准则。然而,这些变形准则在应用过程中还存在一些问题,如有些准则在理论上无法解释、彼此不相协调,最大有效力矩准则在摩尔图解中尚无对应的包络线,部分准则边界条件和应用范围不清等。本文针对这些问题,结合野外实际情况和理论分析,取得了如下认识:(1)水平直线型屈特加准则在地质过程中无法实现。(2)提出了最大有效力矩准则的包络线方程为τ=-0.35(σ_n-σ_d),在摩尔图解中为一条反倾斜直线型包络线;进而将脆性变形的格里菲斯准则和库伦准则与韧性变形的最大有效力矩准则统一表述于应力摩尔图解中,使各准则彼此协调和融合。(3)初步明确了各变形准则的适用条件及所对应的构造层次:张性应力存在的构造环境(包括地壳浅表层次、水力压裂等人为张性应力环境),格里菲斯准则比较合适,以张性破裂(θ=～0°)和张剪性破裂(θ=0°～30°)为主;上地壳在一般情况下(3个主应力均为挤压应力),斜直线型库伦准则更为合适,以锐夹角共轭剪破裂(θ=～30°)为主;随着深度的增加,在中地壳,抛物线型库伦准则较合适,以锐夹角脆韧性剪切变形带(θ=30°～45°)为主;进入下地壳及以下,最大有效力矩准则更合适,以钝夹角韧性剪切变形带(θ=～55°)为主。实际地质作用过程中影响岩石变形的因素更为复杂多样,应具体问题具体分析,不能简单地对号入座。     

南充市储配站一号储气罐沉降监测数据处理与分析

随着国家经济的发展,居民生活水平提高及国家“煤改气”政策的推进,天然气作为一种清洁能源,将越来越多地应用到居民生活中。在天然气供应气源系统中,天然气储气罐是其中的重要组成部分,其安全问题备受关注。地基沉降作为一种常见的地质灾害,容易引起储气罐倾斜,严重的甚至会引起储气罐泄气、爆炸。因此,对天然气储气站进行沉降观测尤为重要。测量机器人是一种常用的沉降监测手段,具有精度高、成本低、易操作的优点。在测量中,受观测条件等因素影响,测量数据会不可避免叠加上“噪声”干扰,为剔除异常数据,在南充市储配站一号储气罐沉降观测中采用格拉布斯准则进行数据处理,并对测量数据进行了分析。     

地质强度指标量化方法综述

在广义Hoek-Brown强度准则中,如何量化地质强度指标GSI取值进而获得贴近工程岩体力学参数的问题,是众多专家学者一直在研究的课题.本文详细介绍了国内外专家对于此问题的最新研究成果,并提出了两个问题:各GSI取值方法的准确程度无法评价的问题;在改进的获取GSI表中,如何选取两个最具代表性的因素来表征岩体结构特征和岩体结构面特征的问题,这两个问题的研究将会推动岩体工程的进步.     

Rock Strength Evaluation during Progressive Failure Process Based on Fractural Characterization

A series of laboratory tests was performed to study the decrease of the rock strength during its progressive failure process. Hoek–Brown criterion was adopted as the means to estimate rock strength. The parameters m and s of the criterion for different stages of progressive failure process were derived from the results of triaxial tests. To better evaluate the strength changes over a very wide range of length scales, fractals were introduced to describe the fractures of rock for each stage. Based on the test results, liner fitting expressions were used to approximate the relationship between the fractal dimension D of surface crack and parameters m and s to reflect the strength change of the rock with different fracture state for both model and full scales.     

水口山-临武南北带铀成矿特征及成矿规律

水口山-临武南北带铀成矿地质条件优越,前人经过多年的地质找矿工作,在带内先后发现了一批铀矿床(点)。笔者通过对该带铀矿床(点)的成矿地质背景、空间分布、矿化特征、成因类型等进行研究,总结了南北带内铀成矿特征及成矿规律。认为区域性隆起及边缘断陷带、深大断裂、背向斜和断层构造等是带内铀成矿的有利条件;带内成岩机制为"沉积变质-动力破碎-热液交代-再动力破碎-再热液交代";铀矿床成因类型主要有热液型、热液叠加型和淋积型3种;各类型铀矿床的成矿模式,总体分为硅质岩系列、花岗岩系列和碳酸盐岩系列。     

重力与磁力测量数据向下延拓中最优正则化参数确定方法研究

向下延拓是重、磁测量数据处理的关键步骤之一,然而,向下延拓是一个典型的不适定问题,需要采用正则化方法实现有效延拓,因此,正则化参数的确定是重、磁测量数据向下延拓正则化方法研究中最重要内容。本文根据观测面和延拓面测量数据的Poisson积分平面近似关系,结合快速傅里叶变换算法,将其转换到频率域进行计算,提高了计算速度,为了克服计算的不稳定性并进一步提高计算结果的精度,引入Landweber正则化迭代法,在此基础上采用L曲线法研究了最优正则化参数的确定,最后采用模型磁测数据验证了所确定的正则化参数的有效性,并取得了较好的延拓结果。     

Non-linear shear strength reduction technique in slope stability calculation

To exactly implement the non-linear Hoek–Brown shear strength reduction in slope stability calculations, three aspects of the problem are considered. Firstly, the normal and shear stress relationship of the generalized Hoek–Brown criterion (2002 edition) is derived by introducing the Mohr–Coulomb instantaneous friction angle as a variable. Secondly, the instantaneous Mohr–Coulomb friction angle and cohesive strength are derived for a micro-unit at a given stress state and they can be used to describe the shear strength of the rock mass under different stress states. Finally, the implementation of the non-linear shear strength reduction is described and a slope example is selected to verify our method. This technique can be also applied to other non-linear failure criteria.     

三角形网络和判据图法在地质灾害气象预警中的应用

本文以改进的综合判据图法为理论依据,提出了应用判据计算预警结果的权重系数和预警指数的预警方法,通过应用Delaunay三角网和边界条件限定自动剖分三角网进行地质灾害气象预警,实现了地质灾害气象预警自动计算、判别的新方法,建立了一套地质灾害气象预警自动计算软件系统,并应用于张家口市2007～2008年地质灾害气象预警,取得了一定的成果。     

基于M—C准则的差异面积D—P准则及其应用研究

为了克服基于M-C准则的D-P系列准则缺乏明确物理意义的缺点,提出了基于M-C准则的一个新D—P准则——差异面积D—P准则。差异面积反映的是M-C和D—P两准则在偏平面上投影不重合区域的面积,在同一个偏平面上该面积越小,认为两准则近似程度越高。而差异面积D—P准则是在偏平面上使得与M-C准则差异面积近似最小的D—P准则,因此认为它是对M-C准则最为合理的D—P准则近似。通过分析,推导了D—P准则和M-C准则在偏平面上的差异面积表达式,进而给出了差异面积D—P准则,得到了等效圆的洛德角及值。此外,还得到了差异面积D—P准则相对于外角点外接D—P准则的折减系数,方便了工程府用。最后将蒡异面积D—P准则运用干访埔分析当中。证明了该方法旱可行的．