昆明盆地地热钻井粘钻事故的分析与处理

通过对昆明盆地地热井钻井施工中多口井发生粘钻事故原因的全面分析,研究出了一套应对该类事故的处理方法,从而有效地破解了该地区地热钻井施工中的技术难题。     

用强度折减方法分析重力坝深层抗滑稳定性

目前,对重力坝深层抗滑稳定的分析方法尚无统一和明确的规定。强度折减方法在求解安全系数方面具有不用指定滑面、自动搜索滑裂面等优点。本文基于FLAC软件,采用强度折减方法对分属三种典型地质条件的多个算例进行分析。分析结果表明,无论采用相关联还是非相关联流动法则,采用强度折减方法得到的安全系数与Morgenstern-Price方法求解的安全系数都相差较小,误差小于5%,且采用相关联流动法则时得到的安全系数误差更是小于3.5%。根据在破坏时坝基塑性区的分布,提出了确定滑裂面的方法,该方法确定的滑裂面与M-P方法搜索到的滑裂面有很好的一致性。本文通过多个算例的分析证明基于FLAC软件的强度折减方法是一种可靠、有效的方法,可以应用于分析重力坝深层抗滑稳定性。通过对向家坝水电站泄12坝段的深层抗滑稳定分析表明该方法可以应用到重力坝深层抗滑稳定的工程分析中。     

潮白河顺义段再生水补给区包气带理化参数相关性分析

土壤阳离子交换容量(CEC)、总有机碳(TOC)、粘土矿物总量和粘粒含量是影响再生水入渗过程中污染物在包气带及地下水含水层介质中迁移转化的四项重要指标,是反映包气带对污染物吸附性及生物作用的主要参数。本文选取北京市潮白河顺义段再生水补给区包气带作为对象,对CEC、TOC、粘土矿物总量及粘粒含量4项指标进行了两两相关性分析及函数拟合。结果表明,上述四项指标的大小均与埋深无关,只与介质本身特性有关,且两两之间存在着显著的相关性,相关系数均大于0.8。     

超分散剂的合成及其在微细CaSO4粉体改性中的应用表征

以硅烷为锚固基团(A段),丙烯酸丁酯为溶剂化链(B段),合成了超分散剂YB系列,研究了它对微细CaSO4粉体在液体石蜡中的沉降体积和粘度的影响。结果表明:YB系列超分散剂对CaSO4粉体有很好的分散和降粘作用,当锚固基团与溶剂化链摩尔比为1:10时,超分散剂用量为粉体质量的1%的情况下分散和降粘效果最佳,YB-2超分散剂的改性效果要优于F-2钛酸酯偶联剂和硬脂酸。同时通过对改性前后粉体做了扫描电镜(SEM)和红外光谱(FT-IR)检测,对比显示改性后的CaSO4粉体表面连接了有机基团。     

青海西久公路河北乡至红土山段滑坡成因及综合治理

西久公路河北乡至红土山段位于三江源,暴雨和浅层粘性土、风化泥岩的冻胀消融是滑坡发生的主要诱发因素。2007年布置抗滑桩286根,柔性防护网18 000m^2,锚索20 000m,回填反压200 000m^3进行综合治理,采用的治理措施符合实际,应用的方法较先进,本着＂一次根治,不留后患＂的原则,从根本上解决该路段滑坡制约西久公路畅通的历史性问题。     

曲线滑裂面下有限宽度填土主动土压力计算

开展了刚性挡墙平动变位模式情况下墙后有限宽度土体破坏试验。试验结果表明,在墙后填土宽度较小情况下,土体破坏面为通过墙踵及某一固定点的曲面,由此基于变分极限平衡法,导得滑裂面曲线的具体方程式为对数螺旋曲线。在此基础上,结合薄层单元法,得到了墙后有限宽度土体的主动土压力合力及土压力强度的分布。与室内观测结果及库仑土压力值的对比表明,该方法相比经典土压力方法更接近于实测值。分析了不同填土宽高比n下的主动土压力分布规律,结果表明,主动土压力随n增加而逐渐增加,但n达到0.55时趋于稳定,因此,该值可作为墙后土体有限宽度的界限值。     

哀牢山-红河断裂带哀牢山-大象山段渐新世-早中新世热史演化及成因

哀牢山-红河断裂带范围内样品热史演化的系统构建工作偏少;部分学者往往将样品的冷却年龄简单地归因于断裂带的事件年龄,而没有考虑热扰动因素,致使以往研究结论仍然存在分歧及不合理之处.利用断裂带中高温测年资料,构建了T-t变化曲线,结合压力-温度-深度(P-T-D) 变化趋势及地层恢复,对T-t变化的成因提出了较为合理的解释.中高温热史演化表明断裂带SE端(大象山段) 与NW端(哀牢山段) 皆经历2期冷却过程;在地层剥蚀或构造剥露作用诱导下,SE端、NW端于32~30 Ma、32~22 Ma分别经历第1期冷却过程,而其在26~24 Ma、22~20 Ma分别经历的第2期冷却过程中,由于断裂活动减弱这一因素,致使该期冷却速率明显增大(尤其是断裂带NW端).伴随着印支地块的顺时针旋转挤出,断裂带中南部左旋转换拉张构造活动向北迁移.在断裂带T-t演化的第1个阶段内,受断裂带转换拉张强度NW向减弱的影响,断裂带SE端正断活动所致的山体隆升效应明显强于NW端,致使SE端样品冷却过程较早,同时冷却速率明显偏大;而在第2个阶段,伴随着青藏高原进入中新世早期的隆升阶段,作为高原东南缘板块调节边界的哀牢山-红河断裂带其活动性由SE端开始减弱,使得冷却过程由SE端向NW端传递.      

基于GPS观测值研究日本M_W9.0地震震后形变机制

基于GPS观测的震后水平位移对2011年日本MW9.0地震的震后形变特征进行研究。震后近5a(截至2015-12),震后水平位移累积达到东向60~165cm,南向20~65cm,距离震中较远处的G104、G105及J192站点观测到的震后位移累积变化已超过同震位移,且震后形变还在持续。联合震后余滑和粘弹性位错理论模拟震后形变,利用这2种作用机制对震后GPS水平形变进行解释。研究表明,震后余滑在震后形变最初阶段起主要作用,但随着时间增长而逐渐衰减,粘滞性松弛作用的贡献随着时间增长而变大,GPS观测到的震后地表形变可由这2种机制结合得到较合理的解释。利用震后GPS形变模拟估算地震区域的地幔粘滞系数在1.5×1019 Pa·s量级。     

走滑断裂活动导致地应力解耦的机理研究——以龙门山断裂带东北段为例

2008年汶川MS8.0地震后,沿龙门山断裂带系列水压致裂地应力测量结果表明,断裂带东北段(茂县-绵竹连线东北侧)北川、平武及广元等地浅表层最大主应力方向与区域应力场相比发生了25°~69°不等的偏转,亦称地应力解耦。初步分析认为,龙门山断裂带东北段的右旋走滑活动直接导致了区域内最大主应力方向的解耦,且最大主应力方位向偏转角度与断裂右旋走滑活动量正相关。为合理解释这一现象,探讨走滑断裂活动导致地应力解耦的机理,本文采用二维有限元数值模拟方法,选取汶川MS8.0地震断裂(龙门山中央断裂)上的同震右旋走滑位移作为边界条件,首先模拟了龙门山断裂带东北段右旋走滑活动产生的扰动应力特征,之后结合断裂带附近典型钻孔地应力测量结果,叠加该扰动应力作用,从力学机理上深入剖析断裂右旋走滑活动产生的扰动应力对区域应力场(或初始应力场)的影响,并对其附近不同构造部位最大主应力方向偏转现象进行定量解释。初步结果表明：1) 走滑断裂活动导致地应力解耦主要是通过断裂滑动产生的扰动应力对区域应力场的附加影响实现的;2) 在固定的断裂活动长度和摩擦强度情况下,走滑断裂活动导致区域最大主应力方向偏转角度基本与活动断裂走滑位移量呈正比;3) 受汶川MS8.0地震影响,龙门山断裂带大致以茂县-绵竹为界,西南侧的宝兴-映秀-汶川一带最大主应力方向偏转角度很小,基本与区域应力场一致,而东北侧的北川-平武-广元一带则发生角度不等的偏转,3个地区最大主应力方向平均偏转角度分别为65°、56°和29°,该角度与龙门山断裂带东北段同震右旋走滑位移量呈正相关。     

佳伊断裂带晚白垩世走滑-逆冲事件的新证据

在四平市叶赫镇发现一系列走滑-逆冲断层,断层面平直、陡倾,走向集中在NNE15°~35°范围内,组成了佳木斯—伊通两条主干边界断裂之间的分支断裂带,分支断裂呈雁列式排布,与走向NE45°的主干边界断裂呈锐角相交,指示边界断裂具有右旋走滑特征。叶赫镇走滑-逆冲断裂带的发现为佳木斯—伊通断裂存在晚白垩世晚期—末期的走滑-逆冲事件提供了新证据。叶赫镇分支断裂带是石岭镇分支断裂带向南部的延伸,两者切割了相同的地层,具有相同的构造特征和构造属性,属于同一走滑-逆冲断裂系统,它们是晚白垩世晚期—末期同一地球动力学背景下的产物。