基于CFD的地震液化研究新进展

综述了近年来关于液化土体流体动力学特征的试验发展状况,以及基于计算流体动力学（简称CFD）的地震液化数值模拟现状,重点介绍了目前比较活跃的可以较高精度模拟液化土体流动状态的三次伪质点数值方法（简称CIP法）。通过对CFD和传统固体力学在地震液化研究中的应用比较,指出了应用CFD的三大优势,即土体大变形问题、液化土体参数分析以及液化土体中结构物的变形应用CFD分析,均可获得较好的结果。进一步提出,在地震液化应用中,未来CFD的发展应该考虑整合液化前的土体性状研究和地震液化中桩-土-结构物的综合分析。     

抽水蓄能电站地下厂房围岩约束及结构振动特性分析

为了掌握抽水蓄能电站地下厂房结构围岩约束条件、振动特性及评价标准,采用电测法对国内某大型抽水蓄能电站地下厂房结构的模态和动力响应进行了有限元计算及现场振动测试与分析。根据上下游边墙与围岩之间不同的约束条件,建立了4种有限元模型。通过有限元模态计算结果与现场模态测试结果对比分析发现:抽水蓄能电站地下厂房结构进行有限元模态计算时,比较合理的计算条件为厂房边墙边界节点与围岩法向接触,法向共同变形,切向不约束;围岩变形模量按Ⅲ类围岩选取,取变形模量为10GPa,泊松比为0.25;混凝土弹性模量应按动弹性模量计算。通过地下厂房结构的动力响应测试发现:出现位移最大值的工况主要为发电开机或发电停机工况,说明发电开机和发电停机工况是抽水蓄能电站正常运行时地下厂房结构振动最不利工况,该电站发电开机和发电停机工况引起的振动对地下厂房围岩稳定并无影响,地下厂房围岩处于安全状态;厂房结构振动响应的频率主要是0.5、0.75、8.25 Hz等低频成分,这些低频分量可能是尾水管或蜗壳内水流脉动压力及机组基本转频或其倍频的频率成分,说明抽水蓄能电站地下厂房结构的振动响应主要是由水流脉动和机组转频所引起。通过对地下厂房结构进行安全评估分析,建议以0.2 mm和0.8 mm分别为抽水蓄能电站正常运行时地下厂房楼板在稳态工况和瞬态工况下的振动控制评价标准,该电站地下厂房结构的抗振性能基本满足安全要求。上述模态和动力响应的有限元计算及现场振动测试与分析结果,弥补了国内抽水蓄能电站地下厂房结构基于现场振动测试研究的不足,为抽水蓄能电站地下厂房结构抗振设计及振动安全评价提供了参考依据。     

振冲法处理饱和粉土地基的工后孔隙比研究

孔隙比是评价粉土密实程度的重要指标,研究表明饱和粉土地基的液化指数与孔隙比有关。对于振冲法处理严重液化的饱和粉土地基,只要工后孔隙比降到0.75以下,就能达到消除液化的目的。利用试验成果,通过振冲桩施工前后土体的三相组成分析,量化振冲碎石桩的挤密、振实功效,推导出饱和粉土经振冲法处理后的工后孔隙比估算方法,估算结果与实测值的误差在±1.5%以内。利用该方法可以迅速接近最佳的桩距、桩径组合,为节省试验费用和加快试验进度提供可靠的依据。     

液化地基侧向流动引起的桩基础破坏分析

20世纪60年代以来,流动地基中的桩基础的震害现象和抗震设计受到了工程师和研究者的广泛关注。对侧向流动地基中桩基础的一些典型震害现象和其可能震害原因的归纳和分析,显示目前研究仍不能完全解释侧向流动地基中桩基础的震害现象。选取新泻地震中昭和大桥桩基础破坏案例采用p-y方法进行计算,分析地基侧向流动引起的桩基础破坏的影响因素。计算结果显示,合理地描述液化砂土的p-y曲线模型在侧向流动地基桩基础分析中起到关键作用。对于侧向流动地基中桩基础的震害机制的进一步理解和抗震设计,有赖于更为合理和有效地液化砂土中的p-y模型的发展。     

修建地铁隧道后场地液化特征的判别

对于建筑场地的液化判别方法已有很多的研究,而且形成一些较为成熟的方法。场地在修建隧道后的液化特性也会发生变化,而考虑这些变化进行液化判别的研究较少。作者旨在探讨《建筑抗震设计规范》、《铁路工程抗震设计规范》、自由场地的有效应力有限元法和考虑隧道修建后,应力状态改变的有效应力有限元法在场地地震液化判别之间的差异,分析了这种差异产生的原因,对地下工程的勘察、设计和施工有一定的参考价值。     

福建铁帽山钼矿床围岩蚀变的短波红外光谱学研究

短波红外光谱分析技术是近年来兴起并逐渐走向成熟的一种热液矿床围岩蚀变研究方法。铁帽山斑岩型钼矿床的围岩蚀变作用强烈,主要蚀变类型包括钾化、硅化、伊利石化、蒙脱石化等,并具有明显的分带性特征。其中,伊利石-蒙脱石类蚀变与斑岩型钼矿化作用密切相关。经过对钻孔岩心开展系统的短波红外光谱测量,准确地鉴定了蚀变矿物类型,划分了蚀变带,并且根据短波红外光谱测量结果计算了样品的伊利石结晶度(SWIR-IC),定量地研究了伊利石化蚀变作用的强度。结果表明,在伊利石-蒙脱石化作用范围内,伊利石结晶度越高钼矿化作用越强,但在强硅化蚀变带内,伊利石含量会有所降低,而在钾化带内,伊利石结晶度与钼矿化作用无关。在斑岩型钼矿床的找矿勘查工作中,系统地开展短波红外光谱测量,一方面可以准确鉴别蚀变矿物的类型,另一方面可以根据伊利石结晶度的指标来判断含矿热液活动中心,指导勘查工程的布设。     

鄂尔多斯盆地南部上三叠统延长组软沉积变形特征及构造意义

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组发育有多套软沉积变形构造层。经全面细致的钻井岩心与野外露头观察,发现鄂尔多斯盆地南部发育的软沉积变形构造主要有阶梯状小断层、液化砂岩脉(墙)、枕状构造、球枕构造、液化卷曲变形、泥岩撕裂屑等;从长9-长1油层组均有分布,以长7油层组最为发育,这与盆地演化过程中构造活动强弱关系吻合。平面上,整个盆地南部均有分布,但以盆地西南部环县、庆阳、正宁一带最为发育。经对比分析,认为鄂尔多斯盆地软沉积变形构造主要是地震振动触发的,也有部分是在地震、火山活动等所引发的重力流堆积过程中形成的。     

湘西沃溪金锑钨矿床矿化蚀变带有机质特征初探

本文以矿床地质特征为基础,对赋矿围岩的有机质特征进行了初步探讨。在热液作用下,岩石中的Au⁺、Au³⁺等组分被有机质还原,有机质转变为二氧化碳。未蚀变岩石、钨矿化蚀变岩石和金锑矿化蚀变岩石的有机质热解色谱谱形、有机质热解参数、有机质成熟度等都有一定差别。未蚀变岩石的热解烃呈一次突发式释放,有机质的最高热解温度、产率指数、降解潜率和烃指数较低,有机质的成熟度最低(位于未成熟区)。钨矿化蚀变岩石的热解烃呈两次缓慢式释放,有机二氧化碳含量较高,有机质类型指数较低,有机质的成熟度较高(位于油区)。金锑矿化蚀变岩石的热解烃呈一次缓慢式释放,有机质的最高热解温度、可溶烃量、产率指数、有效碳、降解潜率和烃指数都较高,有机质成熟度最高(位于气区)。     

基于人工神经网络的砂土液化势评价

本文利用静力触探（ＣＰＴ）场地液化数据,建立了液化势判定的反向传播神经网络模型,研究表明,同传统方法相比,人工神经网络方法在判别砂土液化势方面是可行的。     

隧道掘进机施工条件下的隧洞围岩分类方法探讨

针对隧道掘进机(Tunnel Boring Machine--TBM)施工隧洞中的围岩分类问题,指出TBM施工条件下的隧洞围岩分类应针对围岩的可钻掘性,充分考虑影响TBM掘进效率的主要工程地质因素,提出了在《工程岩体分级标准》围岩稳定性基本分级的基础上,依据岩石的单轴抗压强度、岩石的耐磨性和岩体的完整性将TBM施工条件下的隧洞围岩分为A(好)、B(一般)、C(差)3个级别的围岩分类新方法。