乌鲁木齐河流冰椎及其利用研究

通过对河冰椎多年系统观测，对比分析其形成和发育，大致经过冰椎形成、发育、稳定、融化－冻结和消亡５年阶段。冰椎与稳定负温期的积温Σ－ｔ℃、土石冻（融）、空气相对湿度及水源补给形式有较高的相关性，为人工调蓄利用冰椎提供了科学依据。     

沧州地区深层地下水漏斗演化与供水策略分析

通过对沧州地区深层地下水漏斗的发展历史及最新地下水资源量评价结果的分析,认为沧州地区深层地下水在长时间高强度开采后已经获得了可观的补给量.但是,近半补给量是不可持续的,必须减少开采量以应对地面沉降等地质环境问题.大规模开发利用浅层微咸水资源可为沧州地区增加近2×108m3/a的可利用资源量,还可以增加降雨入渗补给量,改良地下水质,是解决沧州地区缺水问题的重要途径.     

复杂断块油气藏优快钻井技术研究

Y3复杂断块油藏具有构造系统复杂、断块多、断层多、断块小、含油层位多、油藏类型多等特点,利用常规钻井技术开发难以有效提高经济效益。通过Y3区块已钻井实际资料的统计分析,针对井身结构、井眼轨道、钻头类型提出了适用于本区块钻井的钻井优化方案。现场应用结果表明,实钻轨迹与设计方案符合率达到90%,且无井下复杂情况发生,进一步说明了设计的钻井优化方案的技术可行性,也为后续井的跨断块开发及优快钻井施工提供了重要技术支撑。     

CPT-based probabilistic evaluation of seismic soil liquefaction potential using multi-gene genetic programming

In this paper, liquefaction potential of soil is evaluated within a probabilistic framework based on the post-liquefaction cone penetration test (CPT) data using an evolutionary artificial intelligence technique, multi-gene genetic programming (MGGP). Based on the developed limit state function using MGGP, a relationship is given between probability of liquefaction (P_L) and factor of safety against liquefaction using Bayesian theory. This Bayesian mapping function is further used to develop a P_L-based design chart for evaluation of liquefaction potential of soil. Using an independent database of 200 cases, the efficacy of the present MGGP-based probabilistic method is compared with that of the available probabilistic methods based on artificial neural network (ANN) and statistical methods. The proposed method is found to be more efficient in terms of rate of successful prediction of liquefaction and non-liquefaction cases, in three different ranges of P_L values compared to ANN and statistical methods.     

Load-displacement uncertainty of vertically loaded shallow footings on sands and effects on probabilistic settlement estimation

This article focuses on the statistical characterisation and stochastic modelling of the load-displacement behaviour of shallow footings on cohesionless soils and on the probabilistic estimation of settlement for serviceability limit state design (LSD). The study relies on a field database of 30 full-scale footings subjected to vertical loading with cone penetration testing data available for each site. The performance of three load-displacement models in replicating field data is assessed comparatively through statistical analysis. Load-displacement uncertainty is subsequently modelled probabilistically to perform Monte Carlo Simulation (MCS)-based estimation of footing settlement using the best-performing power law model. The dependence among load-displacement model parameters is investigated and replicated using copula theory. Samples are generated to account for parametric uncertainties in model inputs. The simulation output samples of settlement are examined statistically in order to assess the relevance of parametric and load-displacement uncertainties in settlement estimation, as well as the importance of accounting for correlation between power law model parameters. A simple analytical model for the estimation of settlement at any target reliability level is obtained on the basis of the outputs of MCS. The model can be practically implemented in geotechnical LSD at serviceability limit states.     

平行剖面法用棱柱和截锥公式计算块段体积注意的问题

用平行剖面法计算资源/储量时,若矿体块段在相邻两剖面上均有面积,且控制两面积的工程间距或控制每个剖面面积的工程见矿平均厚度不相等的情况下,使用棱柱体公式计算块段体积,或相邻两剖面上面积形状不相似的情况下,使用截锥体公式计算块段体积,均存在一定的误差。而拟柱体公式则是精确计算块段体积的通用公式,其使用不受上述条件的限制。因此,在这种情况下,建议限制或停止使用棱柱体和截锥体公式,提倡统一使用拟柱体公式来计算矿体块段的体积。     

基于混合常应力−光滑应变单元的极限分析方法

极限分析是岩土工程稳定性评价的重要方法之一。传统的有限元极限分析方法,采用低阶三角形单元时需要引入速度间断面并采用特殊网格布局,或者采用高阶三角形单元等措施来克服体积锁定问题和提高数值精度。在光滑有限元法（smoothed finite element method,简称SFEM）的基础上,提出了一种基于新型混合常应力−光滑应变单元的极限分析方法（mixed constant stress-smoothed strain element limit analysis,简称MCSE-LA方法）。在服从关联流动法则和Mohr-Coulomb屈服准则的基础上,MCSE-LA方法最终将数值极限分析转化为以应力和极限荷载乘子为基本未知量的二阶锥规划（second order cone programming,简称SOCP）问题。MCSE-LA方法具有形式简单、优化变量相对较少和无需显式的写出塑性内能耗散函数的优点,并且根据凸锥优化的对偶理论,可以从对偶问题中获得速度场和塑性乘子等信息。此外,还采用基于最大塑性剪应变率的网格自适应加密算法,该算法在塑性区细化网格,显著提高了新数值极限分析方法的计算效率和精度。最后通过边坡稳定分析的结果对比,验证了MCSE-LA方法的计算精度和效率均高于传统的有限元极限分析方法。     

基于静力触探试验的液化判别新方法

近来地震液化灾害频发,再次成为研究重点,发展具有良好应用前景的基于静力触探试验（CPT）的液化判别方法对预防液化灾害具有重要意义。以Boulanger数据库171组数据为回归样本,分析既有方法存在的问题,提出了基于CPT液化判别的双曲线模型和计算公式,并通过提取2011年新西兰地震147组液化新数据,对该方法进行对比检验。研究表明,我国岩土工程勘察规范的CPT液化判别方法对浅埋砂层偏于保守,对深层土又明显偏于危险,而国际上具有代表性的Robertson方法,其液化临界线存在低烈度区不合理回弯、高烈度区又偏于保守的问题。提出的新公式在不同地震动强度和砂层埋深下均可给出合理判别结果,克服了国内外既有方法的缺点,并纳入到具有样板规范性质的《建筑工程抗震性态设计通则》修订稿中,可为我国相关规范修订和工程应用提供支持。     

赫兹破裂：一种被忽视的构造

赫兹破裂在工程和材料领域一直备受关注,但其在地质学领域的应用还很少,远未像里德尔破裂那样熟知。从微观尺度到露头尺度,从板块尺度到行星尺度,赫兹破裂在自然界都广泛存在。赫兹破裂作为一种点接触破裂区别于常见的里德尔剪切破裂。它们均是自然界中特殊而又普遍发育的破裂形式,代表了不同的边界和应力条件。典型的赫兹破裂属于弹性变形范畴,由于点接触而在三维空间中形成特征的锥形破裂,在平面上则表现为放射状及环状破裂。在剖面上锥形破裂一般会出现一定角度的拐折,下段破裂与接触面的角度变大,是锥形破裂的典型特征之一。在地质学领域,赫兹破裂有着重要的指示意义,可以表征物质的韧性（toughness）、解释环状和放射状构造、解释锥状以及弧形破裂成因与样式、判断冰川以及断层的运动学特征、区分不同破裂机制形成的新月形构造等,也可以应用于恢复沉积环境以及判断成岩过程中或者构造变形过程中的古应力及其方向。板块碰撞过程中,在特定环境下也可形成赫兹破裂,因此该类型破裂将会有助于我们理解一些断层的成因、发展以及大陆的变形,同时为类地行星（卫星）表层的构造提供解释方案。     

鄂尔多斯盆地NNW油区再开发潜力分析

鄂尔多斯盆地NNW油区主力油层为三叠系延长组长6和长4+5层段,为河流相和湖相三角洲透镜状和部分席状砂体叠加而成,属于超低渗透率的致密砂岩非常规油藏。NNW油区老井侧重于单个砂体的开发,油层打开程度不完善大大降低了采油速度。通过使用椭圆锥泄油模型模拟,发现油井泄油半径小于50 m,井间存在大量剩余储量。研究提出使用多油层组合、分段压裂取代单个砂体开发模式,将全井段油层及油水同层一次压裂完井。同时提出利用水平井开发方式对NNW油区进行再次开发,水平井及分段压裂具有成倍提高油区产量和经济效益的潜力。通过分析发现油区具有再次开发的良好资源条件。