无限域横观各向同性岩体介质中折线裂纹边界元方法

岩体材料的各向异性导致其中的光滑裂纹在扩展后会变为折线裂纹。对于折线裂纹,其折线处裂纹面外法线方向不惟一,不能用连续单元离散。为此,在光滑裂纹问题方法的基础上,引入4种新的不连续单元来离散折线处裂纹面,建立了适用于折线裂纹问题的对偶边界元方法,该方法基于横观各向同性基本解。算例验证表明,该方法具有较好的精度。最后用该方法分析了横观各向同性岩体中的折线裂纹,得到了该类裂纹的应力强度因子。当裂纹面上作用法向均布力,横观各向同性岩体介质中的矩形光滑裂纹发生弯折时,折线两侧的裂纹面在张开时存在抑制效应,从而导致折线裂纹裂尖应力强度因子小于原光滑裂纹。同时还发现,随裂纹面的逐渐弯折,其裂纹面对各向同性面的倾角发生变化,因此,其裂尖断裂特性还受到岩体各向异性的影响。     

南宁市坛洛镇岩溶塌陷群成因机制分析

岩溶塌陷是岩溶区较为常见的地质灾害,对其成因机制的研究有助于针对性的进行综合防治。为了弄清2012年6月在广西南宁市坛洛镇连续发生的岩溶塌陷的成因及发育机制,在塌陷群发生地区开展了现场调查、地球物理勘探、水文地质工程地质钻探、地下水动态长期监测、岩土样测试等多项工作。结果表明,坛洛岩溶塌陷群是各种不良因素共同作用的产物。其致塌因素主要包括特殊的“水-土-岩”组合及人为活动。研究区地下水位埋深较浅,土体结构以粘性土为主,渗透系数较低且易崩解,地下岩溶极为发育。高强度的人工地下水开采活动是坛洛岩溶塌陷的诱因。深入分析其发育机理,认为塌陷群是渗流潜蚀效应、增荷失托效应和水位波动产生的气压差效应等3个力学效应综合作用下发生的,其致塌模式是重力致塌、潜蚀致塌、真空吸蚀致塌和冲爆致塌等4种模式的相互结合。根据岩溶塌陷的发生顺序推断坛洛镇岩溶塌陷群的发育过程可分为缓慢发育—塌陷诱发—塌陷集中爆发3个阶段,各阶段的主要地质营力有所不同。      

四川盆地及邻区下寒武统龙王庙组颗粒滩沉积特征与空间分布

通过对区域地质调查剖面资料和钻井资料的研究,结合对部分野外剖面与钻井岩心的系统观察和取样分析,发现四川盆地及邻区下寒武统龙王庙组的颗粒滩主要由颗粒石灰岩(白云岩)和晶粒白云岩构成;颗粒滩以未暴露浅滩为主,发育向上变浅和向上变深2类垂向序列。川中古隆起和黔中古隆起北部地区的颗粒滩的横向规模大、层位稳定性和连续性最好,其余地区颗粒滩多表现为点滩且规模较小。研究区龙王庙期总体上为西浅东深,西南缘、西北缘和北缘为古陆环抱,盆内呈“一隆两坳”的古地理格局。颗粒岩在古地貌高地具有广覆式“五线一带”的平面分布样式。川中古隆起、黔中古隆起北部地区是颗粒滩发育最有利的地区,东北部和东南部的水下岛链区是优质颗粒滩带发育的潜在区。古隆起发育演化对颗粒滩和有利储集相带具有明显的控制效应,次一级海平面升降变化影响滩体的垂向叠置样式和横向连续性。     

辽宁阜新盆地油气勘探方向

阜新盆地经历了近30年的油气勘探活动,一直没有重大油气发现.为了进一步评价该区的资源潜力,探索新的勘探思路,通过油气地质条件综合研究和油气成藏主控因素分析,认为阜新盆地具备常规油气和非常规油气成藏的基本条件,提出主要勘探层系为九佛堂组、沙海组和阜新组.根据九佛堂组、沙海组和阜新组烃源岩条件的差异,指出九佛堂组上段和沙海组下段为常规油气勘探目的层;沙海组上段为页岩气勘探目的层;阜新组为煤层气勘探目的层.油气成藏条件分析结果表明,阜新盆地油气成藏主控因素为保存条件和储集条件,构造油气藏不应做为勘探选区的重点,寻找近洼陷的构造-岩性、岩性油气藏是本区油气勘探的方向.     

基于点稳定系数法的斜坡稳定性分析

基于莫尔-库伦强度理论构架,界定了点稳定系数的概念,并推导其计算公式。利用Geostudio软件建立了均质斜坡模型及计算其应力分布,并在此基础上结合MATLAB软件计算斜坡模型中各点的点稳定系数,勾绘出斜坡体内不同稳定度区域,探析了斜坡稳定性,并与传统极限平衡法进行了对比。对比结果表明:对直立斜坡,两种方法的计算结果均为不稳定,但点稳定性系数法勾绘出坡脚及坡脚底部存在两处不稳定区域;对60°斜坡,点稳定系数法的计算结果表明坡脚处存在潜在不稳定区域,而极限平衡法的计算结果表明坡体处于稳定状态;对45°斜坡,两种方法的计算结果均为稳定,计算结果一致。进一步分析得到结论:点稳定系数法不需要假设或指定某一形状滑面进行斜坡稳定性评价,且可考虑应力集中对坡体稳定性的影响;极限平衡法以稳定系数表达计算结果,而点稳定系数法以不稳定区域表达计算结果。在分析了应力和岩土体力学参数因素对点稳定系数法计算结果的敏感性后发现:相对于极限平衡法,岩土体力学参数对点稳定系数法影响更为敏感,存在黏聚力界限点和内摩擦角界限点,且对均质斜坡破坏形式(局部滑动变形破坏或整体压缩变形破坏)起着非常重要的作用。     

华庆地区长63段低渗储层特征及优质储层主控因素

综合运用岩心观察、薄片鉴定、物性分析、压汞分析及试油分析等技术方法,对华庆地区长6₃段低渗储层特征进行了系统研究,分析了低渗储层的成因,并探讨了优质储层的主控因素。结果表明,华庆地区长6₃段储层的厚层块状砂岩主要由具有液化流性质的砂质碎屑流沉积形成的相对较厚块状砂岩纵向叠置组成。岩石类型主要为长石砂岩,其次为岩屑长石砂岩;储层具有低孔特低孔-特低渗透超低渗透特征;储集空间主要包括粒间原生孔隙、次生溶蚀孔隙及晶间微孔隙,为小孔微细喉型孔隙结构。杂基含量高、成分成熟度和结构成熟度差是华庆地区长6₃低渗储层形成的主控因素,压实作用对其形成起到强化作用。沉积鼎盛时期水动力强的主力沉积期次,形成泥质含量较低的砂岩是优质储层形成的主控因素,而较大的储层厚度是优质储层形成的必要条件。     

Calibration of resistance factor for design of pile foundations considering feasibility robustness

The resistance factor for pile foundations in load and resistance factor design (LRFD) is traditionally calibrated considering target reliability index (β_T) and statistics of load and resistance bias factors. However, the resistance bias factor is hard to quantify statistically. Consequently, the design obtained using the calibrated resistance factor can still miss β_T if the variation in resistance bias factor has been underestimated. In this paper, we propose a new resistance factor calibration approach to address this dilemma by considering “feasibility robustness” of design in the calibration process. Herein, the feasibility robustness is defined as a probability that the β_T requirement can still be satisfied even in the presence of uncertainty or variation in the computed bearing capacity. For illustration, LRFD approach for pile foundations commonly used in Shanghai, China is examined. Emphasis is placed on re-calibration of resistance factors at various feasibility robustness levels, with due consideration of the variation in the resistance bias factor. A case study is presented to illustrate the use of the re-calibrated resistance factors. The results show that the feasibility robustness is gained at the expense of cost efficiency; in other words, the two objectives are conflicting. To aid in the design decision-making, an optimal feasibility robustness level and corresponding resistance factors are suggested in the absence of a designer’s preference.     

Parametric studies of disturbed rock slope stability based on finite element limit analysis methods

This study employs the finite element upper bound and lower bound limit analysis methods to investigate the stability of inhomogeneous rock slopes. The differences in the stability numbers of the upper and lower bound solutions are bracketed within ±10.5% or better, and the stability numbers obtained are presented in rock slope stability charts. These stability charts can provide a convenient tool for preliminary stability designs of inhomogeneous rock slopes. Various recommended blasting damage zones are considered, and disturbance factors are used to represent damage levels. Results showed that rock mass disturbance could significantly influence the evaluation of rock slope stability.