裂隙岩体宏观力学参数的二维数值模拟

岩体通常含许多不同尺度的裂隙,因而力学性质非常复杂。由于现场测试及常规实验室试验常受各种条件的限制,因而其不能准确反映岩体的宏观物理力学性质。本文基于有限元分析软件对二维情况下的完整岩体和含不同倾角的软弱夹层的岩体在单轴和双轴压缩下进行了数值模拟,得到岩体变形的应力-应变曲线。该类曲线能反映裂隙对岩体力学参数的影响,对于指导工程实践有一定的意义,并且为获取岩体力学参数提供了新的途径。     

青藏高原热融湖塘的水热过程及其对下伏多年冻土的热影响

以青藏高原查拉坪地区一处热融湖塘(40 m×50 m,最大深度为1 m)为研究对象,由实测数据对比分析了热融湖塘与天然地表相同深度的温度变化特征.结果表明:与天然地表相比,热融湖塘融化时间长,冻结时间短,且存在接近4℃的水温变化;受太阳辐射及热对流的影响,垂向水温梯度仅在水表从4℃降温及冻结阶段较大,其余时段接近0;湖底年均温度比相同深度的天然地表高约6.4℃,湖底下部存在约14 m深随时间发展的融区,土体吸热增大,放热减小;热融湖塘2.5~3.0 m土体的年内热交换为19592.0 k J/m2,约是天然地表的230倍,其中吸热量及放热量分别为后者的1.4倍及8.7%.湖塘下部的融化夹层是深层冻土的主要热源,湖塘对下部土体放热的抑制作用是湖塘对土体产生热影响的主要原因.     

不均匀软弱夹层对沉积盆地地震动放大的影响研究

含有倾斜软弱夹层的盆地将引起地震波复杂散射,这较大程度改变地表地震动的强度和分布。目前,盆地内倾斜夹层对地震动放大影响较少。通过自编ABAQUS插件程序实现对黏弹性边界快速准确施加,并基于黏弹性和修正Drucker-Prager理想弹塑性本构,研究了SV波垂直入射下横向不均匀软弱夹层对沉积盆地地震动放大的影响。研究结果表明：横向不均匀软弱夹层降低了地表PGA与Arias烈度,使二者空间分布显著不均匀,软弱夹层较厚一侧下降程度更高。考虑土层非线性时,软弱夹层隔震效应增强;存在横向不均匀软弱夹层的二维沉积盆地的基频接近夹层较厚一侧一维土层基频,显著低于夹层较薄一侧的一维土层基频。随着平均阻抗比越大,横向不均匀软弱夹层对二维盆地基频、f_1d/f_2d及放大系数的影响越小;随着软弱夹层倾角增大,传递函数主要放大区域均向夹层较厚一侧移动,且主要放大频带向低频移动。随着地震动幅值增大,横向不均匀软弱夹层非线性增强,地表PGA放大系数与传递函数下降,同时地表地震动不均匀分布程度降低。     

降雨条件下顺倾向煤系地层边坡稳定性的影响研究

煤系地层具有岩层软硬不均,层间胶结较差,风化速度快,遇水易软化,结构易破坏导致强度丧失等特点,特别是夹层中炭质泥岩或页岩具有强度低、易活化、易变性和渗透系数相对较小的特点,这决定了其对整体边坡的稳定性具有控制作用。文章分析了煤系地层边坡饱和、非饱和渗流降雨条件（降雨强度）、土性参数（夹层饱和渗透系数）以及边坡形状尺寸（坡脚、夹层倾角、夹层埋深）等因素对边坡渗流特点及稳定性的影响,发现软弱夹层与上下岩体渗透性差异性对边坡稳定性影响明显;软弱夹层埋置越浅,边坡越易失稳;降雨强度越大,边坡越易沿软弱夹层发生滑坡;并非坡脚越大降雨之后边坡的安全系数降低幅度就大,而是随着夹层倾角的增大,边坡的安全系数逐渐降低,边坡越易沿软弱夹层发生滑坡,这些认识对煤系地层边坡的设计和治理有重要的参考意义。      

溪洛渡电站软弱夹层剪切强度分析研究

岩体的力学强度参数,特别是软弱夹层剪切强度参数c、f的优化选取进行分析对比,对大型和特大型水电工程来说是非常必要的.本文采用多种力学参数选取方法讨论了溪洛渡水电站软弱夹层剪切强度参数c、f的取值问题,使剪切强度的选取有了更大的可比性,提高了c、f值的选取精度和可靠性.     

鄂尔多斯盆地延长组凝灰岩夹层展布特征及其地质意义

鄂尔多斯盆地延长组凝灰岩夹层分布广泛,通过众多凝灰岩夹层的实际岩心观察,归纳总结出凝灰岩夹层的常规测井曲线表现为具有相对低电位、高自然伽马、高电阻率、高声波时差值的特征,并且高值常略低于致密泥岩段;单井分析凝灰岩夹层与上、下部岩石整合接触,较少发育同沉积构造,以典型的火山尘灰大气降落沉积产物为主,但也偶见凝灰岩与砂泥岩一起发育扰动构造,明显经受了水动力改造;连井剖面分析说明延长组长1—长9皆有凝灰岩分布,横向上可对比性凝灰岩主要有4套,分别为长91、长73底、长72、长71期,以盆地西南部长73期最发育;凝灰岩平面展布特征整体呈北西向展布,由南西—北东向凝灰岩厚度逐渐变薄,并且与烃源岩、放射性异常展布形态一致,因此认为凝灰岩的沉积作用所引起的元素迁移和古环境变化,可能对延长组优质烃源岩的发育具有重要意义。     

软弱夹层速度对瑞利面波频散曲线的影响

文章以弹性波横波速度为参数,利用瑞利面波频散曲线的快速标量传递算法进行正演模拟计算,系统研究软弱层速度对瑞利面波基阶模频散曲线的影响,分析和总结了频率与相速度（f-c）、频率与波数（f-k）、深度与相速度（h—c）等瑞利面波基阶模曲线随软弱层速度变化的规律。     

土层地震反应中软弱夹层对加速度反应谱的影响

为了研究土层地震反应中软弱夹层对加速度反应谱的影响,本文构造了多种包含不同厚度、不同位置软夹层的土层结构,通过国内地震安评通用的ESE软件进行计算、分析。研究结果表明,软夹层的厚度、位置、输入地震动的幅值等对加速度反应谱均有不同程度的影响,上部含有软夹层的土层结构能造成反应谱出现双峰现象,引起加速度反应谱特征周期变大。本文研究结果对软土地区工程抗震设计有一定参考价值。     

厚油层内部夹层特征及在剩余油挖潜中的应用

以岩芯、测井、分析化验和生产动态等资料为基础,通过静态和动态研究相结合的方法,对东濮凹陷古近系沙河街组厚油层内部夹层类型、成因和展布特征,对剩余油的控制作用及其在挖潜中的应用进行了研究。结果表明:东濮凹陷厚油层的夹层类型主要有泥质、物性和钙质夹层三类,以泥质夹层为主,前两者属沉积成因,而钙质类层主要属成岩成因。从厚油层内部夹层的空间分布特征来看,可将其分为层状连续分布夹层、片状不稳定分布夹层和不规则冲刷-充填夹层3种。统计结果表明:横向延展非常稳定且井间对比性较强的夹层数量约占30%,而横向延展稳定性较差且连片程度不高,具空间随机性分布特征的夹层数量约占70%。夹层空间分布特征与注采配置方式共同控制了厚油层内部的不同剩余油分布模式,对夹层的深入研究有效提高了对厚油层内部剩余油的认识精度。从不同空间分布夹层所控制的剩余油分布特征出发,采用水平井、井网整体调整、补孔等方法和措施可获得较好的挖潜效果。