辽宁首钢硼铁矿业有限公司露天采场边坡稳定性分析

针对辽宁首钢硼铁矿业有限公司露天采场开采深度大,边坡失稳滑塌问题日益突出的现状,通过工程钻探、大型剪切试验等手段得到各岩层属性参数,利用FLAC~(3D)软件对该边坡进行三维数值模拟,分析应力应变关系,得出变形较大及应力集中区域,通过与野外地质调绘确立的边坡破坏模型进行对比分析,验证本次数值模拟模型的可靠性,为边坡进一步治理提供依据。得出结论:辽宁首钢硼铁矿业有限公司露天采场边坡坡体尚未形成连贯破坏区,局部加固后可继续向下开采。     

基于裂隙尖端放电机制的深部岩体损伤自电特征分析

在大规模深部岩体损伤过程中发生的裂隙尖端放电现象往往引发地下雷电,对该现象发生机理、表现规律的揭示有助于地震、岩爆等的临灾预报.不同于在岩土体中液固耦合界面上发生的自然电场异常机理,在岩土体内部发生的裂隙尖端放电可谓是引发自然电场异常的另一重要微观机制.本文基于现有裂隙尖端放电的研究成果,详细阐述了裂隙尖端放电发生的过程,解释了岩体损伤过程中自然电场异常产生的微观机理,并结合室内实验成果论述了自电位的主要特征;进行了理论推导,认为在大尺度岩体连续损伤过程中,自电位具有含脉冲状波动并整体下降的特征;开展了原位测试,结果证明人工采掘扰动下的深部岩体连续破坏的过程中,自电位在破坏前期缓慢下降,在破坏过程中会出现脉冲状波动,随着破坏程度的加剧整体呈现波动中下降的规律,与理论推导、室内实验结论都相符.对比室内实验和原位测试成果发现,随着研究目标的空间尺度由mm级别扩展到m的级别,自电位波动的幅值也从数十个mV扩展到数百甚至上千mV,故认为在利用自电位波动规律来预测岩体破坏状态时,须受研究对象的空间尺度的约束.此外,在原位测试中发现,自电位对岩体损伤过程的响应较直流电阻率而言具有时域上的超前优势,并对此现象进行了解释.     

湖北庙垭杂岩体富硅碳酸岩成因及其对稀土成矿的指示意义

湖北庙垭正长岩-碳酸岩杂岩体赋存我国重要的碳酸岩型稀土矿床,查明不同于主体碳酸岩（w（SiO₂） < 10%）,富硅碳酸岩（w（SiO₂）>30%）的岩石学、矿物学特征和成因机制对认识碳酸岩型稀土成矿作用具有重要意义。选取庙垭富硅碳酸岩样品为研究对象,利用电子探针（EPMA）、X射线荧光光谱仪（XRF）、激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）等分析方法,获得其岩石学和矿物学信息,并与前人研究进行对比,以期查明庙垭杂岩体富硅碳酸岩的成因和稀土成矿差异性。结果表明:①富硅碳酸岩中主要硅酸盐矿物为钾长石、钠长石和石英,与围岩梅子垭群绢云母片岩中硅酸盐矿物不同,而与共生正长岩中矿物组成相似,指示这些硅酸盐矿物可能为正长岩捕掳晶;②钾长石不规则环带特征（成分差异）和全岩高87Sr/86Sr值的特征,可能指示了成岩后的流体作用;③热液独居石年龄（（235.1±1.5）Ma）与华北古板块和扬子古地块沿勉略断裂碰撞引起的勉略洋闭合（246~221 Ma）相关的区域变质事件同步,进一步限定了热液作用年龄和地质事件。与勉略洋壳的俯冲闭合相关的富Sr,Ba构造-热液流体交代富硅碳酸岩,促使Si和REE分别从钾长石等硅酸盐捕掳晶和磷灰石等原生矿物中活化-迁移进入流体,Si的加入可能进一步加强了流体对REE的搬运能力,使得富硅碳酸岩全岩稀土含量低于主体碳酸岩。      

弹性波CT技术在大足石刻岩体破碎带探测中的应用

大足石刻是中国现存的重要石质文物之一,具有重要的历史和文化价值,其中有的石刻造像曾被列为国家石质文物保护“一号工程”;最近,文物保护部门又启动了对危岩体的加固和防渗工程。为确定大足石刻宝顶山大佛湾岩体中破碎带发育情况,应用跨孔弹性波CT技术对指定位置的工程岩体进行了探测。CT探测得到的岩体弹性波速成像清楚地揭示了两个钻孔之间岩体中破碎带的规模和产状,与岩体所在的区域地质构造应力场作用协调一致,证明了探测成像结果的可靠性,为大佛湾岩体的渗流和稳定性评估提供了依据。      

江西相山酸性火山-侵入杂岩精确年代学与演化序列研究

相山火山盆地主体岩石为一套由熔结凝灰岩、流纹英安岩、流纹英安斑岩、碎斑熔岩、粗斑花岗斑岩及似斑状花岗岩组成的酸性火山-侵入杂岩体, 构成了两个完整的喷发-溢流(侵出)-侵入的岩浆活动亚旋回。本文在野外地质调查的基础上, 采用SIMS、LA-ICP-MS技术对主要岩类进行了高精度的锆石U-Pb年代学研究, 并建立了火山-侵入杂岩体的演化序列。结果表明, 打鼓顶组熔结凝灰岩代表了相山火山-侵入活动的最早期产物, 其锆石U-Pb年龄为140.7±2.7 Ma、140.1±1.8 Ma和138.2±1.6 Ma, 第一亚旋回主体流纹英安岩的锆石U-Pb年龄135.0±1.8 Ma。鹅湖岭组熔结凝灰岩代表了火山-侵入活动的第二亚旋回的开始, 其U-Pb年龄为135.6±1.2 Ma, 第二亚旋回主体碎斑熔岩的锆石U-Pb年龄133.6±1.3 Ma, 沙洲单元的粗斑花岗斑岩和似斑状花岗岩属于该亚旋回最晚期的侵入岩, 其锆石U-Pb年龄代表了相山火山-侵入活动的结束时间(分别为133.4±1.2 Ma和133.9±1.1 Ma)。相山早白垩世火山-侵入活动延续时间较短, 整体上呈现一个连续的过程, 初始时间在141 Ma附近, 结束时间在132 Ma左右。概言之, 第一亚旋回(141~135 Ma)以形成熔结凝灰岩、流纹英安岩和流纹英安斑岩为主, 第二亚旋回(135~132 Ma)以熔结凝灰岩、碎斑熔岩、粗斑花岗斑岩和似斑状花岗岩为主。岩石地球化学和野外地质特征也与两个亚旋回火山-侵入岩浆活动相吻合。     

基于优化组合权-模糊可变集的坝基岩体质量分级

为解决坝基岩体质量指标参数不确定性问题,特别是处于相邻等级分界线附近的岩体分类问题,本文提出基于优化组合权-模糊可变集的坝基岩体质量分级模型。首先选取岩石单轴饱和抗压强度(R_c)、结构面间距(J_d)、岩石质量指标(RQD)、完整性系数(K_v)、声波纵波速度(V_P)和地应力修正系数(Q)等6个主要影响指标,将每个指标划分为5个等级;然后利用改进的序关系分析法(G1法)和最大离差法分别确定指标的主客观权重,通过矩估计法优化指标的组合权值,同时借助单因素轮换法(OAT)分析指标的敏感性;最后以金沙江旭龙水电站坝基岩体的7个标准样本作为实例,应用模糊可变集模型进行坝基岩体质量分级评判,将分级结果与云模型的判定结果进行了对比。结果表明：7个样本中,除岩体样本N3的分级结果存在差异外,其余样本的分级结果均吻合;根据野外实地勘测结果,样本N3属于Ⅱ类的概率高达80%,与本文分级结果相吻合,验证了本文方法的可靠性,也弥补了云模型关于评判坝基岩体质量的不足。此外,指标的敏感性由高到低的排序为R_c...     

裂隙岩体宏观力学参数的二维数值模拟

岩体通常含许多不同尺度的裂隙,因而力学性质非常复杂。由于现场测试及常规实验室试验常受各种条件的限制,因而其不能准确反映岩体的宏观物理力学性质。本文基于有限元分析软件对二维情况下的完整岩体和含不同倾角的软弱夹层的岩体在单轴和双轴压缩下进行了数值模拟,得到岩体变形的应力-应变曲线。该类曲线能反映裂隙对岩体力学参数的影响,对于指导工程实践有一定的意义,并且为获取岩体力学参数提供了新的途径。     

青藏高原东南三江流域黄土类堆积体斜坡地震作用下的动力响应试验研究——以四川巴塘下归洼滑坡为例

青藏高原东南三江流域广泛存在堆积体斜坡,该类斜坡极易演化为滑坡灾害。以四川巴塘下归洼斜坡为例,通过振动台模型试验研究地震诱发的堆积体滑坡动力响应特征与破坏模式。试验结果表明,在地震作用初期,由于孔隙被挤密,斜坡的自振频率增大;在茂县波激励下,斜坡肩部动力响应最强烈。高幅值茂县波激励下,因斜坡整体刚度降低,放大效应减弱。Hibert谱描述了地震波在斜坡中的传播特征,向斜坡顶部传播时,地震波高频能量显著增强,地震波经过堆积层后,放大效应减弱。在足以致使堆积层滑动的强震作用下,坡表一定深度下动力响应呈现一致剧烈现象,斜坡上部会形成“脱离体”,“脱离体”在地震作用下上下颠簸运动;在临滑时,坡表出现最强烈的动力响应。斜坡的破坏模式为：地震初期,在重力和地震耦合作用下,坡表土体剥落;随地震幅值增加,坡肩与堆积层发生明显相对位移,堆积层表面出现裂缝;最终,坡脚发生明显相对位移,随后堆积层偏离基岩加速滑塌。基于地震信号特征的斜坡堆积层滑落过程可分为三阶段：(1)稳定阶段;(2)临滑阶段;(3)滑移阶段。     

时变参数模型在边坡变形分析中的应用研究

为揭示边坡变形规律,保证边坡安全,采用数学模型对变形监测资料加以分析。边坡变形的时效性明显,为提高灰色模型对边坡不同变形规律的适应性,提高模型的拟合精度和预测能力,对常规的灰色模型进行改进,将常规灰色模型中的常量参数改变为随时间变化的动态参数,由此建立时变参数灰色模型。实例分析结果表明,时变参数模型具有更好的拟合和预测效果,且适应不同变形规律的能力更强。     

岩体结构面粗糙度系数的统计估测

基于岩体结构面表面形态的各质异性、各向异性、非均一性和尺寸效应,本文提出粗糙度系数（JRC）的统计估测方法．根据11064条表面轮廓曲线的测量统计资料,提供16种典型岩体结构面3个方向的粗糙度系数经验值．本文的JRC经验值可直接用于岩体结构面的力学参数估算．