根据断层擦痕确定主应力方位理论及方法的探讨

Aleksandrowski(1985)依据Arthaud的运动面分析,提出了根据断层擦痕确定主应力方位的图示法。然而,在理论上他仅考虑了有限的几个应力比值(C=∞,10,2,1.1和1),是否图示法适用于所有应力比值(-∞≤C≤∞)至今尚未得到证实。本文利用空间解析几何原理进行数值推导,证明图示法适用于所有的应力比值。野外实例验证表明这种方法具有实用性。     

工程勘察数据的传递控制与可视化

从广义说,工程勘察成果中的很大一部分是通过大量数据的传递与处理取得的。数据传递结构的优化和合理控制是提高勘察效率和质量的保证。讨论了用程序编制的方法实现的数据从平面图到剖面图的钻孔距离传递,利用模糊聚类思想提出的对剖面数据进行合并的建议和利用地质三维软件实现的三维地质体模型的耦合展示,这几个问题正是目前大多勘察单位在数据控制与传递流程中可能欠缺的环节。     

三维可视化技术在天然气水合物研究中的应用

地震勘探三维可视化技术是利用三维地震信息和地震属性,对各种复杂的地质模型和三维地震数据进行描述,并在三维立体空间上展示出天然气水合物矿藏的空间展布形态。利用此技术有助于对矿藏的认识从二维的、局部的视角空间过渡到三维的、整体的视角空间,为进一步研究水合物的形成、存储提供依据,并可以为水合物勘探中的井位布置提供参考。     

三维可视化及物探新技术在矿山接替资源勘查中的应用——以铜陵狮子山矿田为例

在矿山发现和勘查过程中往往积累了大量地质、物探等资料,随着地质体三维可视化和物探新处理方法的发展,利用这些方法对已有资料进行深度挖掘与开发可以提炼出新的有利找矿的信息,避免工作量的重复投入,可为矿山接替资源勘查提供有力的技术支持.本研究以铜陵狮子山矿田为例,收集了其勘探阶段积累下来的地质钻探及物探资料,采用地质体三维可视化建模技术对这些资料进行了二次处理,建立了冬瓜山铜矿的三维矿床模型.在可视化环境下,分析了矿体与各成矿地质要素之间的关系,结合新处理方法对已有重磁资料再处理获取的信息,圈定出了寻找同类矿床的靶区一前冲靶区,并采用EH-4等物探方法进行了验证,通过钻探验证表明,采用三维可视化、物探处理新方法对已有资料进行深度挖掘与开发,不但可以为矿山接替资源勘查提供找矿信息,还能节约大量时间和资金.     

工程岩体三维构模中钻孔数据处理方法

原始数据处理是工程岩体三维构模中存在的主要困难之一。从三维构模的角度,将工程岩体按几何特征抽象为4种结构单元类型。钻孔数据是描述工程岩体的重要原始数据,具有多尺度性。针对这个特点,提出钻孔数据纵向概化准则,解决工程岩体多尺度显示问题;根据地质学的地质数据解译方法,结合岩层层状分布的特点,提出层处理方法对钻孔数据进行概化处理,确定工程岩体所对应的结构单元类型,创建工程岩体结构单元三维构模数据,建立由钻孔数据所得到的工程岩体三维模型。     

壁板桩承载特性的近似三维分析

为考虑壁板桩矩形横截面的非轴对称性,将桩体沿深度和横截面方向进行三维离散,利用Mindlin方程和静力平衡条件分别建立桩周土体和桩体的位移方程,并由此推导了联立求解壁板桩荷载位移关系的支配方程,分析了壁板桩的承载特性。结果表明,在桩土接触面滑移破坏之前,壁板桩的侧壁摩阻力在横截面上的分布并不是均匀的。壁板桩的长宽比对壁板桩的承载特性也有明显的影响。     

基于最大最小原理的三维边坡稳定性探讨

最大最小原理在边坡稳定性分析中的应用,不仅可以检验所建模型的准确性,还可以进一步获得改进计算模型的相关条件。本文利用三维简化Sarma法,分析了滑面剪切力方向采用不同的分布形式引起的稳定系数的变化,计算结果表明,不管采用何种分布形式,当它发生变化时,对应的稳定系数总是存在一个极大值,这就证明了边坡稳定性最大原理在三维边坡稳定分析中的适用性;同时,本文还在一种严格的二维临界滑面搜索算法的基础上,建立了三维临界滑面搜索的算法,利用ZhangXing算例详细分析了目标函数中各变量对稳定系数的影响,结果表明,二维上寻找临界滑面是切实可行的,这也证明最小原理在二维边坡稳定分析中是满足的,三维上则由于三维极限平衡法未考虑三维边坡的边界条件,导致基于三维极限平衡法的三维临界滑面理论上不存在,三维边坡稳定分析结果与最小原理的要求有一定的差异。     

煤矿采区三维地震资料解释中的切片技术及其应用

长期以来,煤矿采区三维地震勘探资料解释的工作流程与二维地震勘探基本相同,三维地震资料相对二维地震资料所具有的许多解释方面的优越性未能有效发挥出来,人机联作的过程相对简单.在三维地震勘探获取的三维数据体基础上,可做进一步的运算和分析,提取速度、振幅、频率、相位等相关信息,并利用等时切片、层拉平切片、断层切片、面块切片、方差体、相干体等各种技术,有效解释小构造、小褶曲及岩性方面的信息.     

复杂环境下环形支撑系统的应用分析

为研究环形支撑系统的受力特点,采用三维数值分析的方法,分析得出了环形支撑系统下桩身最大变形位于桩顶处,为9.70 mm,符合相关规范要求;环形支撑梁全截面受压,最大轴力值为4 365 kN,远小于梁截面受压承载力设计值;支撑梁间混凝土板在堆载20 kPa的情况下,相对于无堆载时立柱沉降仅增加1.06 mm,而环形支撑梁最大压力仅增加17.8 kN。根据分析结果并结合监测数据对比,可得出以下结论：环形支撑梁通过“拱效应”可将支撑传来的力转化为轴力,为支撑提供可靠的支点,但支点刚度比常规支撑弱;其次,由于环形支撑梁需要有足够刚度来为支撑提供可靠支点,因此环形支撑梁的截面应根据刚度要求结合受力情况进行设计;最后,在对撑梁之间设置钢筋混凝土板作为临时材料转运平台是可行的,这对基坑支护系统影响很小。     

岩体裂隙粗糙度表征及其对裂隙渗流特性的影响

岩体裂隙粗糙程度对裂隙渗流特性的影响显著。利用三维光学扫描系统获取岩体裂隙面点云数据,结合SURFER和GEOMAGIC STUDIO等软件计算裂隙面节理粗糙度系数JRC和表面粗糙比率R_s,建立JRC与R_s的定量关系,开展应力、渗流和化学耦合作用下石灰岩裂隙渗流试验,研究JRC和R_s对粗糙裂隙渗流特性的影响。结果表明：JRC与R_s呈对数函数关系,其平方根R²为0.912 8,该表征公式与裂隙渗流试验结果最大相对误差MRE、平均绝对误差MAE和均方根误差RMSE分别为6.93%、0.34和0.27。JRC与渗流量、稳定期渗透率分别呈二次函数和对数函数关系,R_s和各参数的拟合关系与JRC相同。JRC值越大,渗流量和渗透率越小,且三场耦合作用下裂隙面JRC和R_s值均有所增大。该表征方法可用于岩体裂隙面粗糙度估算,由裂隙面JRC值可预测该裂隙渗流量和稳定时刻渗透率。