Relict sand wedges in soliflucted London Clay at Wimbledon, London, UK

Exposures on Wimbledon Hill, SW London, in the Palaeogene London Clay Formation, are described. The 3° slopes are mantled by clayey solifluction (head) deposits, comprising two superimposed sheets, each around 1.2 m thick. The lower sheet exhibits relict sand wedges forming polygons 1.0-1.5 m across, up to 50 mm wide and 1.25 m deep. These have no surface expression. The wedges are sand-filled and modify significantly the hydrogeology and properties of the solifluction mantle. There are no sand wedges in the upper solifluction sheet.The mechanics of emplacement of the lower solifluction sheet are explored and the high initial water content estimated. Subsequent desiccation and consolidation have reduced the thickness of this sheet by at least 35%, thus distorting contained features such as the wedges. An active layer about 0.4 m thick is inferred to have formed in the top of the lower solifluction sheet. No direct dating was undertaken but, by analogy with relevant dated sites in southern Britain and the Netherlands it is inferred that the lower solifluction sheet was emplaced during the first part of the Loch Lomond Stadial and frost-cracked during a subsequent, colder and more arid part. On this basis, following filling of the cracks by sand, emplacement of the upper solifluction sheet would have occurred in the later part of the Loch Lomond Stadial.     

非开挖HDD地表变形数值模拟及DCRP识别技术研究

采用非开挖水平定向钻进技术近地表施工时,由于地层及钻井液压力等原因易产生地表变形。结合美国梅萨市一处通信管道施工实例,对0-0.9 MPa钻井液压力作用下的地表变形程度进行了数值分析,得到地表最大隆起量为26 mm。采用DCRP技术及水准仪方法对该变形区域钻井液压力作用前后的地表进行位移检测,得到地表最大隆起量分别为28 mm和30 mm,表明数值模拟分析结果同现场检测结果比较吻合。同时,在现场所布置的26个检测点中,两种方法检测到的隆起量最大相差2.7 mm,表明其精度比较接近。此外,由于DCRP技术属于非接触式三维检测,受施工现场条件及人员操作限制少,故具有较为理想的应用前景。     

汶川地震引发高速远程滑坡运动机理数值模拟研究——以谢家店子滑坡为例

针对汶川地震引发的谢家店子滑坡,在现场调查分析的基础上,建立了二维离散元数值模拟模型,采用2D-Block软件对其进行了全过程的数值模拟研究,并通过对跟踪块体的深入分析,研究了相应地质体在不同阶段下的运动特征。模拟结果表明,谢家店子滑坡经历了剧动启程抛掷阶段、快速撞击飞行阶段、铲刮减速碎屑流阶段及堆积掩埋阶段。为了揭示地震引发高速滑坡的发生规律,分别研究了地震震级、斜坡地形和斜坡上岩块的尺寸对高速滑坡启动和运动过程的影响规律。地震震级对边坡的启动、变形、破坏和运动有很大的影响,地震震级越大,滑体启动的加速度和速度也就越大,从而易形成高速远程滑坡。斜坡体本身的地形地貌对滑体运动也有较大影响。在震级和岩石力学参数一定的条件下,斜坡上岩块的大小对其启动、变形和运动过程有一定影响,随着岩块的增大,滑体运动的每个阶段历时都在减小,但当岩体十分破碎时,滑体虽然能够运动,但是很难发生抛掷。将地震滑坡的启动机理概括为积累变形效应、振荡启程效应和振荡加速效应。     

煤层瓦斯卸压抽放动态过程的气-固耦合模型研究

根据瓦斯渗流与煤体变形的基本理论,引入煤体孔隙变形与透气性演化的耦合作用方程,建立了考虑煤层吸附、解吸作用的含瓦斯煤岩固-气耦合作用模型。应用该模型模拟研究了不同压力影响下瓦斯抽放过程中煤层透气性的演化和抽放孔周围瓦斯压力的变化规律,其结果对于深入理解瓦斯抽放作用机制并采取相应的瓦斯预防和控制措施等具有重要的理论和实践意义。     

多步分解法初步研究石英砂中甲烷水合物p-T稳定条件

设计加工了一套研究海底沉积物水合物稳定条件实验装置,采用多步加热分解的方法对不同孔隙度的石英砂沉积物甲烷水合物相态平衡点(p-T稳定条件)进行了初步研究。为校验实验装置和实验方法,首先对甲烷水合物在十二烷基硫酸钠(SDS)溶液中的生成和分解过程进行了研究,获得的实验数据与文献数据吻合得很好。在此基础上,以4种不同粒径(96~180μm、180~380μm、212~380μm和380~830μm)的石英砂为介质,分别研究了甲烷水合物的p-T稳定条件。结果表明,实验测得的数据与纯水溶液中的结果基本一致,说明在实验所用的不同粒径石英砂构成的孔隙尺度内,毛细管作用对水合物相态点的影响可以忽略。     

板桥凹陷钱圈地区沙河街组沉积及砂体展布特征

板桥凹陷钱圈地区沙河街组物源主要来自北部陡坡带增幅台地区和南部北大港潜山地区,在研究区北部陡坡带形成了扇三角洲沉积,在南部缓坡带形成了辫状河三角洲沉积。利用层序地层学和地震沉积学的研究思路和方法,在波阻抗数据体的基础上采用地层切片技术,在等时层序地层格架内结合单井岩-电关系,对三角洲体系砂体的展布特征进行了分析。研究结果表明:①南部缓坡带沙三上亚段沉积时期,物源主要来自北大港潜山地区,辫状河三角洲的砂体呈进积特征,展布范围逐渐变大,反映湖盆基准面下降的特征,在沙二段沉积时期,辫状河三角洲沉积物源来自增幅台和北大港潜山2个地区;陡坡带沙二段至沙一上亚段沉积时期,扇三角洲砂体呈退积特征,砂体展布范围逐渐变小,反映湖盆基准面上升的特征;②以地震波阻抗数据体为基础的地层切片技术可以清晰地刻画三角洲沉积体系的砂体沉积相带平面展布,砂体预测结果得到了钻井资料的进一步证实。     

珠江三角洲年际潮差长期变化趋势

对20世纪50年代以来珠江三角洲网河内17个主要控制水文站的年际潮差变化趋势进行了显著性检验和突变点分析.通过Trend Free Pre-Whitening方法削除了水文时间序列中的自相关成分,利用非参数的Mann-Kendall检验研究了珠江三角洲年均潮差的变化趋势,指出潮差在珠江三角洲的变化趋势存在着空间变异性.在网河内的中、上游河段,潮差呈现明显的增大趋势,且越往上游,潮差的增大趋势越为显著;而在下游的口门区,由于受到围垦等人类活动影响,大部分站点的潮差表现为显著的下降趋势.Pettitt检验的结果表明,珠江三角洲潮差发生突变的时间段主要在20世纪80年代,这基本与河网内大规模的无序采沙开始的时间是同步的,表明挖沙是引起珠江三角洲内潮差变异的主导因素.潮差显著增大的趋势表明航道网内潮流动力明显增强,这亦是近年来珠江三角洲咸潮频发的机理原因之一.     

东江下游河段溯源侵蚀特征与机理

1980年以来,东江下游及三角洲发生了高强度的采沙活动,由此导致水文条件发生显著变异,河床形态出现溯源变形,根据不同历史时期的地形与水文资料的对比分析,东江下游段溯源变形特征主要表现为:①大规模采沙直接引起同流量条件下水位大幅下降,尤以枯水期表现最为显著,博罗站水位~流量关系曲线表现为逐年右偏;②采沙引起河床高程大规模降低,即为一级溯源变形,其显著的特征是水面比降大,由此引起河床发生强烈冲刷,遂派生出河床演变的二级溯源变形,二级溯源变形的长期发展将使河床变形趋于平缓;③采沙河段必然发生河床断面形态及尺度的物理变形,按其发生的时间过程分为各具特色的3段:变形完成段(东江网河区)、变形进行段(石龙到博罗段)及变形影响段(博罗以上河段).     

金川二矿区14行风井返修支护效果分析

针对金川二矿区14行风井的返修支护方案,本文根据金川矿区高应力破碎岩体的条件,从锚杆、喷射混凝土、钢筋网三方面,分析了该方案中喷锚网支护的作用机理,并通过数值方法分析了该返修支护方案的效果。研究结果表明:14行风井的返修支护措施对竖井围岩移动、变形有一定的限制作用,但效果不是很好;随着开采深度和规模的扩大,井筒围岩还将产生较大的位移,并有可能重新发生破坏。     

水均衡法和数值模拟法在矿坑深部涌水量预测中的比较——以西石门铁矿为例

常用的矿坑涌水量预测方法有水文地质比拟法、涌水量曲线方程法、水均衡法、稳定流解析法,数值法和电网络模拟法等,每种方法都有其特点,运用得当会取得理想的结果。以西石门铁矿深部矿坑涌水量预测为例,对水均衡法和数值模拟法的适用条件和预测结果进行了比较。结果表明：水均衡法适用于水文地质条件简单的矿山,数值模拟法适用于条件较复杂的矿山。针对此例,两种方法都能取得较满意的结果,但水均衡法时间快,成本低。