裂隙岩体的多孔介质水力等效性研究

工程岩体中数量众多的裂隙面限制了离散裂隙网络模型在岩体渗流中的应用,迫使人们寻找能够用理论上成熟的等效连续介质模型替代,这就要求进行岩体多孔介质的水力等效性研究。在野外大量实测裂隙的基础上,进行裂隙密度、方位、大小、延续性、开度等几何参数的统计分析,以Enhanced Baecher模型建立离散裂隙网络随机模型,采用Monte-Carlo随机模拟方法进行三维裂隙网络随机模拟。在所生成的一定尺度的三维裂隙网络图基础上,给出计算研究域REV的方法,通过判断REV是否存在,确定能否用等效连续介质模型分析岩体渗流。     

冻融循环下初始含水率对非饱和膨胀土剪切特性试验

为探究冻融循环条件下初始含水率对膨胀土偏应力-应变关系和剪切特性的影响,本文对不同初始含水率的非饱和膨胀土进行了不固结不排水三轴剪切试验。结果表明：1）非饱和膨胀土的偏应力-应变曲线的形式随含水率增大由应变软化逐渐转变为应变硬化,偏应力峰值随含水率增大而降低;2）非饱和膨胀土的抗剪强度随初始含水率的增加呈线性下降趋势;3）非饱和膨胀土在第1次冻融循环后偏应力及抗剪强度大幅度下降,在3~7次冻融循环后达到稳定。初始含水率是影响非饱和膨胀土力学性质的主要原因。     

考虑降雨影响的膨胀土边坡稳定性分析简化法

基于非饱和土一维降雨入渗模型,模拟了膨胀土边坡在降雨入渗条件下的水分运移特征。通过试验,研究了膨胀土抗剪强度随含水量变化的关系,提出了一种考虑降雨入渗影响的膨胀土边坡稳定性分析的简化方法。研究表明,随降雨历时的增加,边坡的安全系数逐渐变小,边坡最危险滑动面有向浅层发展的趋势。这种方法既能避免繁杂的基质吸力测量,同时能够考虑膨胀土的非饱和性,可以基本满足一般中小型工程设计的需要。     

采煤工作面层状结构底板采动稳定及破坏深度的圆弧滑动解

目前采场底板破坏深度的理论计算是将底板简化为弹性或塑性体进行分析,但没给出两种方法的应用条件,同时也不能处理层状结构底板。为此,将支承压力作用下的底板极限平衡破坏形式视为圆弧型滑动,运用瑞典条分法搜出危险滑面并获取稳定系数和滑面最大深度。借鉴地基基础设计规范,给出底板安全系数值。在此基础上,以均质软、硬岩底板为例,将计算结果与现有理论解以及弹塑性数值解进行对比。讨论了软硬岩组合以及岩层倾角等因素对底板稳定系数及滑面深度的影响规律。研究表明:硬岩底板以局部塑性破坏为主,稳定系数一般较高,可近似采用弹性解;软岩底板一般塑性区范围大,甚至出现塑性滑动,采用极限平衡法分析误差较小。软硬岩组合底板中,当硬岩厚度达到一定值后,可大幅增加底板稳定系数并控制底板塑性区范围。在工作面上部,高倾角底板易发生浅层滑动破坏,而下部则与之相反。实例应用表明,圆弧滑动解考虑了层状底板强度参数的非均一性以及可判断底板的破坏形式,与实际更为吻合。     

阿坝州小金县落石包崩塌发育特征及治理措施

小金县地貌类型为高山峡谷地貌,高差大、地形复杂,受地层岩性、地质构造、地震及雨水作用,时有危石坠落的事件发生,5.12地震后危岩崩塌造成2间房屋毁损,严重威胁当地基础设施建设及居民生命财产安全。文章对落石包崩塌发育特征及形成机制进行系统分析和定性评价,得出了危岩体处于基本稳定^不稳定状态。提出了采取被动防护的方式,以拦石墙工程为主,局部设被动防护网,辅以清危的综合治理方案。     

青藏高原东缘休瓦促钨钼矿区复式岩体时空分布及演化意义

休瓦促钨钼矿区位于义敦地体南段,是该区域唯一存在晚三叠世、晚白垩世和新生代酸性侵入体直接接触形成复式岩体的矿区。目前尚未对该复式岩体的岩浆演化过程开展过系统深入研究,限制了对该矿区及区域构造事件和岩浆演化的认识。本文通过系统梳理前人研究成果,开展东矿段黑云母花岗岩,西矿段二长花岗岩、花岗斑岩地质年代学和地球化学分析,探讨休瓦促复式岩体岩浆演化过程及其对区域构造的指示意义。研究表明,东矿段黑云母花岗岩结晶年龄为205.4±4.3 Ma,属高钾的钾玄质系列,偏铝质,富集轻稀土和大离子亲石元素Rb、Nd、Sm等,亏损重稀土和高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf等,具有较明显的负Eu异常,氧逸度较高(f_O2=-22.8~-6.8,平均-12.2),ε_Hf(t)为正值(0.0~3.9),ε_Nd(t)=-2.11~-1.18,⁸⁷Sr/⁸⁶Sr=0.707248~0.708070,锆石Hf二阶段模式年龄T_DM2=1.32~1.68 Ga;西矿段二长花岗岩、花岗斑岩和细晶岩具有相同的物质来源和极为相似的地球化学特征,花岗斑岩年龄为80.2±1.5 Ma,与黑云母花岗岩相比,具有更强烈的负Eu异常,更低的氧逸度(f_O2=-33.2~-3.2,平均-23.0),更低的ε_Hf(t)值(-8.4~-2.1)、ε_Nd(t)值(-8.59~-5.14);更高的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值(0.709987~0.713559),更老的锆石Hf二阶段模式年龄(1.62~2.36 Ga)。研究认为：晚三叠世黑云母花岗岩在甘孜-理塘洋西向俯冲的开放系统中通过岩浆结晶分异作用形成,岩浆主要来源于亏损地幔和少量俯冲洋壳物质;晚白垩世岩体物质来源于区域拉张环境下的古老下地壳和少量幔源物质,在相对封闭系统下通过岩浆结晶分异作用形成,同时在岩浆演化过程中受围岩同化混染作用影响。与成矿相关花岗岩的成因研究对揭示区域构造和成矿事件具有重要意义。     

两河口水电站右坝肩边坡的氡异常特征

通过对岩体的氡气测试,得到不同高程氡气脉冲值的硐深变化曲线,分析岩体卸荷强度和方式与其氡异常的相关性。岩体卸荷强度愈高,高氡异常值越高,异常深度范围越大,异常特征越明显。边坡集中卸荷拉裂部位、断层及错动带高氡异常,但边坡深部某些顺层断层或错动带异常特征不明显。结果显示卸荷强度和方式与氡气异常特征密切相关。     

岩体水力学基础（三）：岩体渗流场与应力场耦合的集中参数模型及连续介…

本文在分析了岩体系统的结构性和水力学特征后，提出了岩体渗流场与应力场耦合数学模型的机理分析，混合分析及系统辨识建模方法，运用系统辨识方法建立了岩体渗流场与应力场耦合集中参数模型，并应用于解决实际问题，运用机理分析和混合分析方法建立了岩体渗流场与应力场双场耦合及与温度场三场耦合的连续介质分布参数模型。     

高分异花岗岩浆可能是华南花岗岩型铀矿床主要铀源——来自诸广山南体花岗岩锆石铀含量的证据

锆石的U-Pb测年、Hf和O同位素及稀土、微量元素的研究与应用已获得诸多进展,但锆石中铀含量所蕴藏的地质意义却较少被关注。华南花岗岩型铀矿床的铀源一直存在争议,不同观点认为其分别来自早期已固结地质体、分异岩浆、地幔柱或热点以及U、Th、K富集圈。为尝试利用锆石中的铀含量来追索铀源,本文通过搜集诸广山南体花岗岩锆石U-Pb同位素测年文献,掌握了该花岗岩中14个岩体、37件样品、3种岩性,共467个锆石定年数据。通过数据分析发现印支期(253Ma、244Ma)和燕山期(139Ma、124Ma)具高分异特征的4件酸性岩脉(小岩体)样品中锆石的铀含量明显高于同期岩体。依据铀矿床中高分异酸性岩脉(小岩体)侵位期、基性岩脉侵位期、铀成矿早期(140~90Ma)三者的良好对应关系,结合这一锆石铀含量指示,初步认为华南花岗岩型铀矿床中铀可能主要来自高分异花岗岩浆;推测花岗岩型铀成矿可能属壳幔混合作用结果,即铀源来自地壳分异岩浆,成矿流体和矿化剂主要来自地幔,而成矿空间受断裂系统控制。岩体锆石铀含量或可在铀源丰度、矿床品位判别等方面发挥积极作用。