滑坡的摩擦力与正压力力偶的地震波场模拟

滑坡的地震波反演是确定滑坡动力学过程的有效途径.然而,目前的滑坡地震波反演大多基于点源模型,将滑坡面近似为点源,仅考虑滑体作用于滑床的摩擦力及其变化.但实际滑坡过程中,由于重力和滑动距离的存在,滑床还受到一个逐渐增加的正压力力偶作用.为定量探讨这一正压力力偶对滑坡地震波场的贡献,我们基于有限滑坡面模型,分别正演模拟了滑坡过程中摩擦力和正压力力偶的地震波场,得到了正压力力偶地震波场在整个滑坡地震波场中的能量比例及其随距离的变化.研究发现,正压力力偶地震波场具备近场项衰减特征,相较于摩擦力波场随距离衰减更快.正演模拟显示,正压力力偶地震波场在滑坡尺度2~3倍距离范围内较为显著;但在更远距离上,由于其幅度大致随距离的平方衰减,其贡献几可忽略.此外,正压力力偶波场在波形特征上与摩擦力波场也存在明显区别,二者的相对大小与摩擦系数和坡度等参数密切相关.本文模拟分析表明,完整的滑坡近场地震波场应该同时考虑摩擦力和正压力力偶的贡献;滑坡动力学参数反演中,利用近场地震波记录,考虑有限尺度的滑坡面,原则上我们不仅可以确定传统滑坡动力学参数,还有可能确定摩擦系数和流体压力等参数在空间上的变化分布.

     

FEM for stability analysis against overturning of portal water injection sheet pile

Portal water injection sheet pile （PWISP）, as a retaining wall, appeared in seashore engineering in 2000. Although there have been many systematic methods addressing the issue, there are very few focusing on the new structure because of the difficulties in defining the earth pressure between the two piles. A new method is proposed in this paper to obtain the earth pressure between the PWISPs. Stability analysis against overturning follows as a consequence. Using Finite Element Analysis （FEA） software ANSYS, both the nonlinear characteristics of the soil and those of the contact elements are taken into account to obtain the earth pressure distribution on the contact surface. Based on the results of the FEA, Rankin＇s theory and the slip plane theory, the formula of the earth pressure on the inner surfaces between the piles is given. Assuming the PWISP as the analysis object and the earth pressure as an outside force acting upon it, the equation of stability against overturning of the PWISP is presented. Finally, some parameters are discussed about the stability of the PWISP against overturning, such as the embedded depth of the front pile, the distance between the two rows of piles, the internal friction angle and the cohesion of the earth. The results show that the increase of the cohesion and the internal friction angle will decrease the distance and the embedded depth, and therefore enhance the stability against overturning. Specifically, when the distance is 1/3-2/3 of the maximal excavation depth, the two rows of piles give the best performance in stability.     

构造带综放工作面支架异常压力机理探讨

针对多个综放采场出现的支架立柱压爆、油缸变形等异常矿压显现,通过对综放采场上覆岩层的运动范围及运动特点、顶板结构动态稳定性的分析,探讨了综放工作面异常压力产生的机理。得出了顶板结构局部铰接失稳（滑落失稳）是造成异常压力主要原因的结论。由于滑落失稳的原因不同,可分为水浸蚀型、地质构造型和顶板失稳型。通过对综放采场支架作用力的分析,给出了计算异常压力的公式。利用顶板结构动态稳定性判断准则,可对异常压力的类型进行判别,从而进一步确定异常压力的计算方法,为采场支架选型和现场控制异常压力提供理论依据。     

红河油田低压易漏地层水平段固井技术

为提高红河油田水平井固井质量,满足后期分段压裂需求,对红河油田水平井固井技术进行了研究。针对红河油田水平段固井技术难点,通过室内和现场试验,优选出了GSJ水泥浆体系,基于实测地层压力与地层破裂压力,进行平衡压力固井设计确定了环空浆体结构,为提高顶替效率,优化了扶正器类型与加放位置,专业软件模拟表明套管居中度＞73%,良好的井眼准备和套管漂浮措施确保了管柱的顺利下入;加长胶塞、树脂滚轮刚性旋流扶正器和关井阀等附件的使用,保证了固井质量。现场应用53口水平井,水泥浆全部返至地面,CBL测井结果表明,固井优良率达81.13%。该固井技术成功应用于红河油田水平井中,保证了固井质量,满足了后期分段压裂的需要。     

不同墙体位移方式下被动土压力的颗粒流模拟

用二维颗粒流程序（PFC2D）对各种移动模式的刚性挡墙被动土压力进行了模拟。再根据已有的模型试验建立颗粒流模型,分别让刚性墙体朝土体一侧平移、绕墙体顶部转动和绕墙体底部转动,给出了这三种情况下墙后被动土压力的分布图形以及相应的竖向应力的分布图形,同时给出了墙后被动土压力随墙体位移的变化规律。最后,将计算结果与实验结果进行了对比表明,颗粒流数值模拟方法不仅使用方便,而且能较好地模拟墙后被动土压力的分布规律。     

迭代法计算H2O-CO2-NaCl包裹体均一压力的改进及其应用

文章在宋玉财等于2007年提出的利用迭代法计算流体包裹体成分及均一压力的基础上,结合Duan等通过热力学模拟研究所获得的最新的热力学方程及H2O-CO2-NaCl包裹体pVtx计算程序,对宋玉财等所提出的H2O-CO2-NaCl包裹体成分及均一压力的迭代计算法提出了改进意见,同时对其进行了适当的修改。文章利用中-低温条件下求解CO2在盐水中的溶解度及摩尔体积的方程,提高了原方法的计算精度,并将原方法的适用范围（均一温度≥300 ℃）扩展到中_低温（0～260 ℃）、中_低压力（0～1 000×105Pa）以及中等盐度的范围。本方法适用于求解CO2部分均一温度高于笼形物融化温度、不含石盐子矿物且完全均一到水溶液相的H2O-CO2-NaCl包裹体。     

西华山脉钨矿床的形成压力及有关花岗岩的侵位深度

文章阐述了西华山黑钨矿-石英脉与普通热液石英脉的不同之处;分析了前人所获压力值较低(30~70MPa)的主要原因;利用黑钨矿-石英脉绿柱石中两相气液包裹体和不混溶硅酸盐熔融包裹体的有关资料及相关相图,求得西华山脉钨矿床的形成压力为200MPa。根据西华山脉钨矿床产出的地质特征以及岩石学、矿物学、稳定同位素和流体包裹体地球化学等证据论证了这一压力的合理性。     

考虑超静孔隙水压力消散的管桩承载力时效性研究

沉桩引起的超静孔隙水压力消散是产生管桩极限承载力时效性的主要因素之一。结合天津东疆保税港区物流加工区二期工程,利用有限元模拟分析沉桩后超孔压的消散规律及管桩的极限承载力随时间变化的规律,提出吹填土中管桩时效承载力公式供工程参考使用,并进行吹填土现场各测点沉桩过程及沉桩后孔隙水压力的监测,验证模拟结果的同时探讨超静孔隙水压力的分布及消散规律。模拟得到沉桩后桩底超孔压随时间消散, 20d后消散率达到97%; 管桩的时效承载力随时间增长,并与超孔压的消散有着明显的对应关系; 得到吹填土中管桩承载力的时效公式以供工程参考使用。现场孔压监测表明深度增加,超孔压增大; 离桩越近,超孔压越大; 土层渗透系数越小,超孔压消散越慢。施工对土体的有效影响范围为9~10倍桩径。     

循环荷载下复合筒型基础地基孔隙水压力变化及液化分析

复合筒型基础是一种新型的宽浅式基础型式。在风、波浪、海流等动力荷载的作用下,复合筒型基础内外地基孔隙水压力的变化对结构安全产生影响。模拟了复合筒型基础受到的风浪流荷载,并将风浪流荷载合理叠加,采用三维有限元方法分析了风浪流联合作用下复合筒型基础地基动力响应规律。同时对复合筒型基础内外地基孔隙水压力的变化规律及液化范围进行了系统分析,通过分析发现：复合筒型基础附近海床液化深度随着饱和度、渗透系数、波浪周期、水深的增大而增大,随着泊松比的增大而减小。     

滨海地区异常压力预测与影响因素分析

滨海地区位于歧口生油凹陷中心附近,目前发现的多套含油气层系压力分布存在异常,东营组和沙一段压力系统变化最为复杂.本文在部分实测压力数据基础上,利用测井资料等效深度法和地震资料PCD法对滨海地区地层压力进行预测.结果表明,研究区东营组-沙一段压力系数为1~1.6,南部高压异常较北部大.认为滨海地区沙一段、东营组压力异常主控因素以快速沉降作用为主,构造作用、生烃作用和成岩作用为辅.