上覆压力变化时孔隙岩层弹性波速度的确定及其普遍意义

在沉积正旋回砂砾岩储层的探井中采集了不同岩性的典型样品.在不同的有效覆盖压力P及孔隙流体为不同相态（气饱和、水饱和和油饱和）下测试了岩石的纵、横波速度（Vp,Vs）,分析了不同类型的孔隙流体对速度的影响.用适于低频条件下的Gassmann方程计算水饱和样品的Vp,Vs值,并和实验结果（高频条件下）比较,认为运用Gassmann理论一般可用于计算含有孔隙流体的岩石弹性波速度,以此预测由于孔隙流体的变化所引起的岩石速度的变化,精度是在石油工程的许可范围内的,其结果对声波测井和地震勘探资料处理具有理论和实际意义.     

关于构造带变形能的有限元法数学模拟

本文是在同一外力和边界及岩石力学性质条件下,用有限元数学模拟的方法研究不同构造变形带内部变形能的差别和分布问题。形状改变能（或称歪变能）ＵＷ比体积改变能（或称体变能）ＵＴ大将近一个数量级,ＵＷ、ＵＴ和构造变形能ＵＢ在挤压、剪切和引张变形岩带中总体依次逐步变小。ＵＷ和ＵＢ大致呈较大→大→小的变化,而ＵＴ却呈大→较大→小的趋势性变化。利用构造变形能这种规律,结合构造附加静水压力研究,进而探讨构造变形热及其影响流体运移等问题。     

水饱和土层中骨架波速的获取与分析

本文较详细地研究了水饱和状态下土体的波速性质，提出了由饱水土体波速值计算土体骨架波速值的方法。用本文的方法可以解决在工程地质工作中波速测试方面存在的一些问题。     

深埋海底隧洞内水压力下饱和土的动力特性

将衬砌分别视为多孔柔性材料和弹性介质,在频率域内研究内水压力作用下饱和分数导数黏弹性土-深埋圆形隧洞多孔柔性或弹性衬砌系统的耦合简谐振动。土体的宏观力学特性采用多孔介质理论来模拟。通过引入与土体体积分数相关的应力系数,利用衬砌和土体界面处位移连续,分别得到饱和黏弹性土和衬砌的位移、应力和孔隙水压力等的解析表达式。在此基础上,分析了多孔柔性衬砌和弹性衬砌结构的差异,并考察了应力系数、渗透系数、分数阶导数本构参数等对系统动力响应的影响,结果表明:多孔柔性衬砌材料条件下系统的动力响应明显大于弹性衬砌材料条件下系统的动力响应;随着分数导数阶数和材料参数比的增加,系统共振效应明显减弱;衬砌边界透水和不透水只是反映边界渗透性的两种极限状态。     

GPS观测得到的大地震前兆地壳形变震例

综合介绍2008年汶川大地震以来,GPS观测得到的国内外10多次6—9级,不同构造、不同类型的大地震前兆地壳形变震例:2008年汶川8级大地震、2011年东日本9级巨震、2013年芦山7级,直至2020年6月墨西哥7.4级地震和7月美国阿拉斯加州以南海域7.8级地震等。利用GPS连续观测站区域参考框架水平位移时间序列和水平位移场,特别是水平位移向量时间序列的研究证明,同震水平位移是研究地震前兆形变存在的关键;利用垂直位移和水平位移向量时间序列、同震垂直位移及同震水平位移向量的分解,揭示地震弹性回跳真实方式;提出了符合GPS观测和岩石破裂试验结果的地震压-剪弹性回跳模型;根据已有震例,提出预报不同震级地震的可能性和监测临震前兆形变的GNSS站布设设想。      

裂缝等效介质模型对裂缝结构和充填介质参数的适应性

基于裂缝各向异性等效介质模型：定量分析了纵横波速度、弹性刚度张量随裂缝密度、裂缝孔隙纵横比及孔隙充填流体性质的变化规律;考察了Hudson模型、Pade近似和Liu含裂缝介质模型的适用条件和精度;重点分析了裂缝孔隙的结构参数、孔隙度大小及充填流体性质对弹性模量和纵横波速度的影响。基于Hudson模型的Pade近似,明确了它对高裂缝密度和大纵横比的适应性。Hudson模型、Pade近似和Liu含裂缝介质模型的响应模拟表明：在裂缝密度小于0.1时,Liu模型和Hudson二阶近似的响应基本一致,Liu模型和Pade近似均适用于裂缝密度小于等于0.2的裂缝介质;裂缝密度大于0.2时,前者适应性更好些。另外,纵横比对饱水裂缝介质标准化刚度模量的影响较干裂缝介质的影响大。     

弹性波传播数值模拟的区域分裂法

本文针对弹性波波场传播的数学模型,提出了一种基于有限元和有限差分耦合的区域分裂方法．它有灵活的网格剖分,克服了单纯用差分方法对区域的依赖性,可以适用于曲边地表;达到同样精度所需的计算量比有限元方法小;并易于实现并行计算．数值实验表明了算法的有效性．     

基于反射波相位特征的井外界面方位判别法

单井成像是一种利用井外界面上产生的反射波进行界面探测的井下声学成像技术,但目前该技术在界面方位判定中还存在缺陷.本文从弹性波动方程出发,推导了反射波声压和位移的相位变化规律,建立了一种依据反射波相位的界面方位判别法:反射波与哪个区域中的入射波在声压和位移的相位特征上可以满足反射波相位变化规律,则反射波就来自哪个区域.文中用数值模拟获得的信号进行了界面方位识别,结果表明本文给出的方法是有效的.该方法的主要优点在于,仅依靠来自于井下的接收信号就可以将成像区间限定在井径平面的某一象限内.     

锦屏水电站地应力研究

本文分析了构造活动部位、高地应力地区岩体高压条件下的变形特征及地应力条件。地应力是以弹性变形的形式储存于岩体中的，空间最大主应力的量级是受当地最古老一级夷平面控制，由于上覆层遭剥蚀减薄而导致弹性变形的恢复程度是有规律可循的，地应力的方向与地形有密切关系。     

陆地声纳法及其应用效果

本文介绍了陆上极小偏移距高频(宽频)弹性波反射连续剖面法(简称陆地声纳法)的基本原理及实现的方法,并介绍了它在浅层高分辨率探查方面、探查岩溶及其它洞穴方面、在隧道掌子面上做前方不良地质预报探测方面、在探查极薄层方面的成功实例。此方法具有分辨率高、可避开许多干扰波、反射波能量高、探查岩溶和洞穴有好效果、图像简单易辨等优点。