深埋隧道精细地应力场反演研究——以滇西南双江至沧源高速姜染山隧道为例

针对复杂地质条件下深埋隧道精细应力场准确反演以及主要地质条件对地应力场影响问题,以滇西南双江至沧源高速姜染山隧道为例开展研究。采用精细DEM数据、实测地质资料建立隧址区精细地质模型,以地应力实测数据和GPS速度场数据作为联合约束条件,开展姜染山隧道工程区精细地应力场反演计算,揭示了隧址区精细应力场特征及主要地质条件影响作用。结果表明：隧道区模拟变形速度场与GPS观测结果基本一致,模型能够较好反映工程区现今构造应力环境;隧址区地应力场存在应力水平西高东低、主应力方向局部偏转的特征,近E-W向的小黑江断裂对研究区地应力场的影响主要表现为造成主应力方向小幅偏转,未造成应力量值急剧变化,局部次级断裂和地形叠加影响作用有限;隧道沿线最大主应力在7.47～27.23 MPa之间,中间主应力在1.59～15.12 MPa之间,最小主应力在0.01～6.71 MPa之间,隧道沿线应力水平总体上未表现出明显异常特征;基于反演精细应力场数据的岩石应力强度比方法计算结果显示,现今地应力条件下,隧道岩石强度应力比结果总体在0.20～0.48之间,表明隧道围岩整体为无岩爆和轻微岩爆情况。本研究实例表明,复杂地质...     

地震作用下高速铁路车-线-桥耦合系统动力响应分析

地震激励对高速车辆-简支箱梁桥系统动力响应的影响关系到高速铁路运营安全。基于车辆-轨道耦合动力学和列车-轨道-桥梁动力相互作用理论,运用有限元和多体动力学方法,建立高速铁路桥梁区段车辆-轨道-桥梁耦合系统动力学模型,分析在人工地震波作用下高速铁路车-线-桥耦合系统动力响应。结果表明:地震激励对轨道板、支撑层和桥梁的横向振动特性的影响大于对垂向振动特性的影响,桥梁结构对地震激励的敏感程度大于轨道结构;车辆运行速度对系统垂向振动特性的影响大于对横向振动特性的影响。研究结论可为地震荷载作用下高速铁路安全运营提供理论依据。     

跨南海西南次海盆OBS、多道地震与重力联合调查

对跨南海西南次海盆及两侧陆缘的一条1050km长的、包括海底地震(OBS)、长排列多道地震和重磁在内的综合地球物理探测剖面(CFT)进行了构造成像和研究。在多道地震成像基础上建立了CFT剖面初始速度模型, 进而通过初至波层析成像方法反演了CFT剖面的速度结构模型, 在重力异常资料的约束下建立了CFT剖面的综合地壳结构模型。讨论了沿CFT剖面出现的下地壳高速体、龙门海山的低密度物质等地质问题。结果表明, 下地壳高速层在北部陆坡、西南海盆和南部南沙地块均有分布, 厚度在0~4km之间, 可能与陆缘下地壳物质和地幔物质熔融混合, 以及深海盆海底扩张期间构造拉伸导致地幔蛇纹岩化有关。     

台湾二隆基高速滑坡三维数值模拟分析

以二隆基高速滑坡为研究对象,通过10m分辨率的数字高程模型(digitalelevationmodel,DEM)来构建真实的滑坡三维地质模型,并使用FLUENT软件对滑坡进行全过程的三维数值模拟。研究结果表明:①模拟的运动特征:整个滑坡的运动时间为8s,在运动到2s时滑坡的前缘已经冲出剪出口到达国道三号高速公路的南下线三车道道路;4s时,滑坡已经抵达公路对面边坡,加速度在慢慢减小;6s时,滑坡速度达到最大;8s时,滑坡的运动距离到达130m,比较稳定。②模拟的堆积厚度特征:在启动的时候,厚度主要分布在中前部,并随着碎屑流的运动不断地向后移,到4s以后,受到对面的边坡阻挡,前缘速度降低,厚度又重新转移到了中前部位置。滑坡体的最大厚度在33m左右,平均厚度在16m左右。     

汇集全国矿产,探索成矿规律,保障现代强国

历史证明,人类的衣食住行离不开矿产资源。据统计,我国95%以上的能源、80%以上的工业原材料、70%以上的农业生产资料来源于矿产资源,30%以上的农业用水和饮用水来自属于矿产资源范畴的地下水。可以说,没有矿产资源的可持续供应和安全保障,就没有国民经济与社会的可持续发展。世界上没有一个国家能做到矿产资源完全自给自足,我国正处于经济高速发展的工业化后期阶段.     

峨汉高速廖山隧道岩溶发育规律及其工程效应浅析

峨汉高速廖山隧道地处西南岩溶区,岩溶地质灾害频发。在开展岩溶区地质环境调研的基础上,厘清隧址区岩溶发育特征,浅析隧址区岩溶发育规律及其控制因素,最后探究了岩溶发育的工程效应。结果表明:隧址区岩溶形态多样,呈现多尺度、多样化、密集性发育的特征;岩溶在控溶因素的耦合作用下表现出显著的选择性、方向性、分层性、不均匀性以及系统连贯性等规律,其中地层岩性及其组合情况是物质基础,地形地貌与地质构造特征是主导条件,而水文地质条件是决定性因素;岩溶发育的工程效应表现在隧洞稳定性、岩溶涌水突泥和全寿命周期内的影响三个方面,不良岩溶地质体及岩溶富水空间的存在极易诱发洞身大变形、隧底岩溶塌陷等稳定性问题,以及局部静态岩溶水突出与湖水倒灌等涌水突泥灾害,甚至对隧道结构在运营期内的稳定性和耐久性造成不利影响。      

自旋前伸空化回转体高速斜入水稳定性仿真研究

利用 Lagrange 结构网格和 Euler 流场网格(L/E)耦合的建模方法,建立了尖头回转体和前伸空化回转体高速自旋 45°角斜 400 m/s 速度入水仿真模型。通过对比 2 种回转体入水后质心弹道轨迹和攻角变化可以发现,高速自旋的尖头回转体入水后弹道发散明显,且发生姿态失稳;前伸空化回转体可以有效减少入水后的弹道发散,入水 4 m 后仍能保持较好的斜射姿态。研究结果表明：对于高速自旋入水工况,前伸空化回转体具有较高的入水弹道稳定性。     

现行黄河口水下三角洲海底形貌及不稳定性

高分辨力的声学仪器调查表明,现行黄河口水下三角洲海底的形貌十分复杂,由于高浓度巨量黄河泥沙快速沉积的结果,使河口底坡出现了大量的不稳定性现象,如塌陷冲沟,高密度沉积物重力流,切割—充填结构海底,V形水下河谷、滑塌等。根据海底扰动程度作了分区,划分了地形单元,并对不同的海底形态的成因作了分析。比较了1985和1986年两个航次考查结果的变动,分析了原因。     

欧亚大陆及边缘海岩石圈的结构特性

从地球层块结构的研究思路出发,运用构造解析的理论和方法,对东亚及西太平洋地区人工地震测深和天然地震面波层析成像进行构造解析,发现岩石圈中下部存在形态各异、大小不等的高速块体,结合地质学、地球化学及其他地球物理学标志的综合研究将其称为幔块构造,高速块体或幔块构造是控制东亚西太平洋岩石圈构造格局和岩石圈表层构造变形最基本条件之一。在系统研究该区岩石圈高速块体或幔块构造三维几何结构基础上,建立起东亚西太平洋岩石圈八种三维几何结构型式:克拉通陆根状结构、高原陆根状结构、造山带楔状结构、碎块状结构、香肠状结构、哑铃状结构、藕节状结构和板状结构,以及岩石圈形成与构造演化四种构造类型:克拉通型岩石圈、增厚型岩石圈、减薄型岩石圈和大洋型岩石圈。文章在详细论述岩石圈各结构构造类基本特征的基础上,认为全球最大的青藏高原具有增厚型岩石圈特性,存在大陆根,并且大陆根正在增厚过程中;地震层析成像显示,研究区存在全球最大的东亚大陆巨型裂谷体系,具有减薄型岩石圈特性,新生代晚期东亚大陆巨型裂谷体系被西太平洋沟弧盆体系叠加与改造。根据岩石圈三维结构型式,探讨了岩石圈形成机制与演化模式,东亚大陆边缘岩石圈大规模伸展拆沉减薄作用以及软流圈和地幔物质上涌加热作用与青藏高原岩石圈大规模俯冲碰撞?入增厚作用是东亚大陆及边缘海晚中生代以来地幔动力学最基本的表现型式,从而形成全球最大的青藏高原和全球最大的东亚大陆巨型裂谷体系。