板裂体组合条件下岩爆倾向性分析

针对已有突变理论仅对单块板裂岩体进行分析的局限性,提出将板裂化岩体作为整体进行研究,考虑了劈裂岩体间的水平应力,改进了突变理论模型在岩爆分析中的应用,并分别计算对比了单块岩板及板裂岩板组合在准静力及动力扰动两种条件下的岩爆倾向性。研究结果表明,准静力条件下单块岩板突变特征值?变化趋势平缓,而组合岩体由于等效抗弯刚度较大,? 急剧增大;准静力条件下岩板组合的岩爆深度明显大于单块岩板时,岩爆深度达到0.76 m;随岩板厚度增加,突变特征值?逐渐增大,不再满足岩爆的充分条件,施加竖向扰动应力即可重新满足突变条件,所需外界扰动应力由几兆帕增大至几十兆帕。     

安哥拉格埃路砂地层的承载力研究

安哥拉格埃路地层（Quelo）棕红色砂土形成年代较长,低含水率下地基承载力较高,但遇水后地基承载力降低幅度较大,地基处理方案常有争议。大量的工程实践和专项研究表明,地基土的承载力与含水率有明显的相关性,通过探井取样和原位测试,查明了地基土的物理力学特性,分析不同含水率条件下的静力触探试验(CPT)和平板载荷试验(PLT)数据,建立了适用于该地层的地基承载力与含水率的幂函数关系式以及地基承载力与锥头阻力的线性经验公式。静力触探试验结果表明,地层锥头阻力qc和侧壁摩阻力fs随深度增加而逐渐提高,土质均匀,但摩阻比Rf较小。分析认为,采用不经碾压的砂土作为地基,具有较高的风险;对于多层及9～13层建筑的地基处理,采用换填垫层法较桩基更合理。     

地下工程开挖面空间效应特征研究及应用

地下工程开挖面对围岩变形具有约束作用,在该约束作用下开挖面表现出显著的空间效应。通过开展地下工程开挖面空间效应现场试验,获得了开挖面空间效应特征。根据现场试验结果,提出了描述开挖面空间效应的双曲正切函数经验公式。利用上述经验公式,开展了洞室围岩稳定性控制研究,获得了不同预警等级条件下拱顶沉降值控制标准。研究发现,对某特定断面,空间效应最显著时并非开挖面透过该断面时;地下工程围岩稳定性越差,开挖面空间约束效应越不明显;若采用常规先开挖再监测的方法,不能监测到围岩全部位移,从而影响参数反分析的准确性;利用开挖面空间效应原理可以获得地围岩稳定性位移控制标准。研究结果为深入了解地下工程空间效应和开展地下工程稳定性控制提供了借鉴和参考。     

加勒比板块边缘中新生代构造古地理特征及演化

加勒比板块边缘带包括西缘中美洲古陆块及火山岛弧、北缘大安的列斯岛弧带、东缘小安的列斯岛弧带和南缘南美板块北部4个部分,其沉积充填特征存在明显差异。加勒比板块边缘接受沉积时间由西向东逐渐变晚,其中中美洲古陆块以碳酸盐岩及火山碎屑岩充填为主,大安的列斯岛弧带及南美板块北部地区以碳酸盐岩—碎屑岩混合沉积充填为特征,中美洲火山岛弧带与东缘小安的列斯岛弧带以火山碎屑岩充填为主,造成这种沉积充填差异的主要原因是构造演化控制下的加勒比地区的古地理特征不同。加勒比板块及其周缘地区的构造古地理演化共经历4个阶段:(1)侏罗纪裂谷期,泛大陆的裂解使得南、北美板块边缘发育裂谷相;(2)白垩纪被动陆缘期,古加勒比海槽的进一步打开使得南、北美板块边缘发育被动大陆边缘浅海相;(3)晚白垩世—始新世碰撞造山期,加勒比板块与南、北美板块的碰撞拼合作用使得加勒比板块南、北缘均从海相转变为碰撞造山陆相;(4)始新世以来的分异期,随着古加勒比海槽的消亡和北缘碰撞拼合的结束,加勒比板块东缘及西缘的火山岛弧带进一步发育,而北缘及南缘继续发育陆相沉积。     

南阿拉斯加地壳及上地幔结构成像研究

通过反演562891个纵波和156321个横波走时数据,第一次同时获得了阿拉斯加地区地壳及上地幔的纵波与横波速度以及泊松比图像,为更好地认识阿拉斯加地区的深部地震结构、太平洋板块与亚库塔特板块的俯冲几何形态提供了科学依据.成像结果表明P波和S波速度图像与泊松比结构具有很好的一致性,强的高速度和低泊松比异常沿着阿拉斯加俯冲带延伸至200 km深度,该高速度和低泊松比异常体与俯冲带的地震空间分布吻合,因此,我们认为该高速体为俯冲的太平洋板块和亚库塔特板块.从地震空间分布发现,大部分大地震（M>6.5）发生在高速度与低速度异常交界处,可能反映了俯冲板块之间强耦合作用.在俯冲带的地幔楔显示出广泛的低速度和高泊松比异常,并且这些异常与岛弧火山的位置相对应,这与大洋板块俯冲所形成的岩浆入侵作用有关.研究结果表明在南阿拉斯加俯冲带,俯冲板块的俯冲角度从兰格尔块体下方的平坦变成在布里斯托尔湾下方的陡峭,这与亚库塔特板块俯冲在兰格尔块体下方和太平洋板块俯冲在布里斯托尔湾下方有关.在基奈半岛和科迪亚克岛连接处的上地幔位置存在强烈的低速与高泊松比异常体,使该处的大洋俯冲板块变薄.这一现象可能与亚库塔特板块和太平洋板块相互碰撞作用以及软流圈强烈的上升流入侵有关.     

马尼拉海沟北段俯冲带输入板块的不均一性

本文整合了横跨马尼拉海沟北段的21条多道地震层位信息、海底地形以及天然地震数据,分析了研究区内的输入板块性质差异及其对增生楔变形和地震活动性的影响.研究发现,沿马尼拉海沟北段的输入板块在地壳性质、基底起伏和沉积物厚度上存在明显的自北向南的差异:(1)最北段基底埋深大,上覆沉积物厚,地壳厚度较薄,地壳性质可能为初始南海洋壳或者圈闭的菲律宾海洋壳;(2)中段基底埋深浅,上覆沉积物薄,地壳厚度大,地壳属性表现为过渡壳性质,受到岩浆活动的影响,初始的地壳性质可能为华南陆块张裂分离出的微小陆壳块体,或者是南海洋壳;(3)南段基底埋深和沉积物厚度介于中间,存在明显的地磁条带,地壳性质为正常的南海洋壳.这一输入板块性质的不均一性可解释该区的特殊增生楔变形现象,如恒春弱变形带的出现,向海方向内凹的海沟形态以及上陆坡海底的大幅抬升等,同时也影响了研究区内的板片俯冲形态和发震构造的地震活动性.研究结果证实了沿马尼拉海沟北段存在南北向的地球物理性质的差异,但对于地壳属性的最终厘定还需要更多的地质与地球化学证据.     

雅鲁藏布江缝合带内韧性剪切带的地质特征及其意义

阐述了雅鲁藏布江缝合带内发现的巨型韧性剪切带的规模、构造分带性及其地质特征,指出了膝折构造带与低温高压变质带以及韧性剪切带的成因关系,阐明了缝合带内韧性剪切带在板块俯冲时的空间位置及其构造地质意义。     

纬向正常密度假说与内波假说的比较

本文简要介绍了大陆漂移及板块运动动力问题研究的历史背景、以及我国地学工作者最新提出的“内波假说”和“纬向正常密度假说”在这一问题上的基本观点.针对地壳运动及板块运动的动力机制问题,对“内波假说”和“纬向正常密度假说”的基本观点进行了初步的比较.     

板块运动地球动力学机制探究

对前人提出的多种地球动力学机制特别是地幔对流说进行剖析,提出板块运动地球动力来源于地转离极作用和旋转半径变化造成的地转不同步作用,并受到刚性岩石圈板块应力平衡作用、惯性作用和弹性作用等内在规律的制约,另外规律性的固体潮作用和偶然性的陨石撞击作用是影响板块运动的附加应力因素。     

Three-dimensional stability analysis of a longitudinally inclined shallow tunnel face

The tunnel inclination angle (δ) generally exists in urban and cross-river (sea) tunnels; hence, its effect should be considered in the stability analysis of a tunnel face. However, the influence of this tunnel inclination angle is rarely studied. In this paper, considering the effects of the tunnel inclination angle and the tunneling length (L), the optimal upper-bound solutions of the active and passive failure pressures were obtained using sequential quadratic programming (SQP) based on the upper-bound limit analysis. The effects of the dimensionless parameters on the pressures and failure modes were investigated. The results show that the tunnel inclination angle δ and the dimensionless parameter L/D (D is the section diameter of the tunnel) significantly affect active and passive stabilities. The difference in the results between δ = −10° and δ = 10° is mostly greater than 10% and reaches 80% when the internal friction angle (φ) is large. When the value of δ is zero, L/D does not affect on the result. The maximum difference in the results between L/D = 0 and L/D = 5 are 92.5% (passive failure) and 36.3% (active failure). For the active failure mode, with increasing of φ, the curves, which have δ values of −10°, 0° and 10°, intersect at a particular point when φ reaches a specific value.