浅层地震过障碍变观设计软件的研制及应用

为提高过障碍变观设计的效率,利用C++编程语言开发出一个浅层地震过障碍变观设计软件,以提高过障碍变观的方便性和效率。当勘探中遇到地表障碍时可以利用此软件灵活变观,使地震测线跨越障碍物(江河、高速公路等),以保证反射同相轴能连续追踪对比。经实际应用,该软件效果较好,能够辅助数据采集人员在采集现场快捷地进行地震勘探过障碍变观设计,从而保证地震资料的质量。     

从水井岩大型滑坡表面高温降解喷出物特征到汶川地震天然气体溢出爆炸模型

汶川大地震中XI级烈度区内水井岩滑坡现场等地爆炸声、特大型滑坡现场巨大环形坑和远距离抛射碎石等记录和现象,需给出科学解释。在地震发生后多次现场地质调查和走访、样品采集和多项分析测试及其结果比较等基础上,对主中央断裂F₂控制的下盘陈家坝水井岩大型滑坡体上环形坑周边不同距离范围内散落烧焦残留的硅酸盐和碳酸岩等采样后,开展了物质成分和微观结构分析。结果发现：与原生溶蚀灰岩、薄层煤岩结构和有机质成分不同,这些抛散在滑体表面的样品中富含经强烈高温作用的块石,一些成分以锰碳酸盐岩等为主的暗棕色样品中稠环芳烃是其经历过强烈热作用过程而使有机质发生环化芳构化反应的结果,即样品经过了强烈热降解作用,显示其形成时出现强烈热作用过程和高温裂解现象。结合本区地质构造特征和煤层气分布情况、地震后实施的汶川地震带深钻在穿越主中央断裂带F₂深度处监测到余震过程中甲烷含量异常增高、东河口地震遗址公园发现温泉及天然气溢出等资料和研究结果,讨论了地震诱发的富含甲烷的天然气爆炸,其加剧或伴生着地震次生地质灾害。由此推测：与碳质岩或煤系共存的喀斯特溶洞中封闭煤层气在地震过程中突溢和爆炸燃烧,叠加或放大了地震作用,结果在滑坡堆积体表面残留了多处环形爆炸坑,引发了一些岩块大规模长距离水平抛撒等。研究结果对监测和认识发震断层带在地震过程中天然气爆炸诱发和加剧滑坡灾害有重要意义。     

山地大型障碍区三维地震观测系统的设计与应用

在三维地震勘探中,在山地大型障碍区布设观测系统,为了避免因地表障碍物使地震反射剖面出现间断,需要动态调整观测系统设计,跨越大型障碍物（水库,矿区等）,以确保面元属性均匀,最佳压制噪声,以获得好的反射资料。在参与和研究野外实际过障碍观测系统的基础上,提出一套从物理点优化调整到辅助检测的方法。其基本思路是：利用高精度数字卫星照片和地震测量成果,对设计的规则观测系统进行反复调整,尽量避开障碍物,在计算出调整后的覆盖次数、炮检距,以及方位角分布情况后,设计出适用于障碍区的动态观测系统。这里总结了几条设计原则,并给出了相应的调整方法和辅助检测手段。通过合理动态调整炮点和检波点的位置,成功地解决了穿越大型障碍区时有效接收和安全激发的问题,确保了面元内覆盖次数、炮检距、方位角等属性的均匀,在W探区三维资料采集应用中取得了理想的效果。     

沽源超级环形构造与中生代成矿大爆发

由火山喷发、岩浆侵入或陨石撞击作用所形成的环形构造,是地球物质活化迁移的重要场所,对区域成矿过程具有极大的制约意义。在河北省西北部坝上地区,围绕沽源县城一带,早白垩世岩浆岩、布格重力异常及水系沉积物地球化学异常均呈现明显的多级环带分布。这种现象并非尚义-崇礼-赤城深大断裂与乌龙沟-上黄旗岩浆岩带的简单复合叠置,而是以沽源为中心的火山机构的具体表现。该环形构造至少可划分为三个岩浆岩环带,分布着早白垩世（K—Ar100～123Ma）安山质火山-沉积岩和燕山旋回第四期（K—Ar100～138Ma）次粗面岩、次安山岩、二长斑岩、石英正长斑岩等浅成超浅成侵入岩体或岩株,它们的银、铅、锌、镉、铀、钍、钼、砷、锑等元素显著活化和富集。该环形构造控制着蔡家营铅锌矿、张麻井铀钼矿、彭家沟银矿、青羊沟铅锌矿、牛圈银金矿及北岔沟门铅锌银矿的时空定位。若干迹象表明,沽源环形构造可能是白垩纪时期一次陨击事件（因火星和木星之间两颗小行星的碰撞）的结果,这也许是中生代成矿大爆炸的根本诱发机制。     

自动优化设计在过渡带三维地震勘探中的应用

在复杂过渡带三维地震勘探项目中,施工设计包括海陆观测系统设计、从属线束设计、偏点设计等,其优化对于提高地震数据采集效率,保证资料品质,减少空炮、废炮和重炮,实现资料无缝连接至关重要。这就要求技术人员针对工区特点提前合理设计特殊观测系统,优化炮点布设,从而最大限度地满足覆盖次数均匀的需要。通过自动优化设计施工方式,可以减少人工误差,使采集结果最大限度地实现设计要求,从而提高效率、节约成本。     

环形后张预应力混凝土技术

根据国内技术和工程实例调研结果,本文概括地总结了环形后张预应力混凝土技术的现状和发展趋势,简要介绍了黄河小浪底工程排沙洞双层双环后无粘结预应力混凝土衬砌工程情况。     

环形橡胶支座力学性能试验研究与有限元分析

随着环形橡胶支座在文物及大型设备隔震等方面应用需求的增长,对环形橡胶支座的力学性能的准确掌握越来越重要。目前,虽然部分学者已提出环形橡胶支座的水平与竖向刚度的计算公式,但其对不同参数特征的环形橡胶支座的适应性还未经过试验验证,此外,支座水平与竖向刚度的压应力相关性也亟需进一步研究。因此,聚焦环形橡胶支座的水平与竖向力学性能,通过试验对现有计算公式进行评估,并重点研究支座的水平与竖向刚度的压应力相关性;基于试验建立环形橡胶支座的有限元模型,参数化分析不同特征参数的环形橡胶支座在不同压应力及水平剪应变下的水平刚度、竖向刚度及其内部应力分布变化规律,并量化分析不同压应力与剪应变对支座各项力学性能的影响。研究结果表明：环形橡胶支座的水平与竖向刚度均呈现出显著的压应力相关性;第一形状系数与第二形状系数对环形橡胶支座的水平与竖向力学性能均产生影响,第一形状系数对支座的竖向等效刚度与等效应力影响更大,而第二形状系数对支座的水平等效刚度影响更大;在不同加载工况下,环形橡胶支座内钢板层的Mise等效应力均远大于橡胶层。     

风观测对障碍物距离要求的定量评估

为定量评估气象站风观测对障碍物的距离要求,通过流体力学模式(Computational Fluid Dynamics,CFD)对单体建筑物进行了敏感性试验分析,并用河北沽源构筑物观测试验对模拟结果进行了验证。结果表明:(1)按照来流风速90%进行风速影响范围评估,障碍物对风速的影响距离为迎风面上3倍建筑物高度,背风面为28.5倍建筑物高度;按风向偏差10°进行风向影响范围评估时,障碍物对风向的影响距离为迎风面1.4倍建筑物高度,背风面为6.8倍建筑物高度,侧风向为2.8倍建筑物高度,垂直方向上为4倍建筑物高度。(2)对来流风速、建筑物厚度、建筑物高度、建筑物视宽角、来流风向的敏感性分析表明,10 m风速、风向测量对障碍物距高比的要求随背景风速的增大而增大;随着建筑物厚度的增大,10 m风速、风向观测对距高比的要求减小;当障碍物高度6 m时,对10 m风速、风向观测影响不明显,当障碍物高度6 m时,对距高比的要求随障碍物高度的增加而减小;随着建筑物视宽角的增大,10 m风速、风向观测对距高比的要求增大;来流风向与建筑物呈45°时,风速影响区域增大,风向影响区域水平方向增大、侧方向减小。     

一种深度图像障碍物检测新方法

针对传统障碍物检测技术存在的不足,该文将Kinect深度摄像机作为障碍物检测系统的传感器,在Kinect实时三维重建和Meanshift图像分割的理论基础上,提出了一种基于Kinect深度图像的障碍物检测方法,并针对深度图像随机噪声点多的特点,提出了一种改进的高斯滤波算法.分别在不同环境中进行了障碍物检测实验,实验结果表明该文提出的检测算法能准确检测出复杂场景中的障碍物区域,并对光照具有很强的鲁棒性.     

地球物理技术在非开挖工程中的应用评价

非开挖技术逐渐成为城市管网建设的主要技术,其常用的方法以顶管法和定向钻法为主,但实施这些技术需要比较全面地预知施工区域内的地下信息才能确保工程顺利进行。地球物理探测主要用于探测岩层信息,发现地质问题,方法较多,理论涵盖物理学的各个学科,比较适用于非开挖工程的前期勘查。西气东输上海管网建设对地球物理探测技术进行了大量应用,发现它确实有很突出的应用价值,值得积极推广。