用地震活动多参数扫描法探测汶川地震孕育的临界信息

采用时间扫描方法,通过能量释放率、b值、空间相关距离和广义维等多种统计参数的协同分析,研究了汶川8.0级大地震及其多次强余震之前区域地震活动性随时间的变化特征,发现大震前的地震活动表现出能量释放率增大,b值的大幅度减小,空间相关距离的下降和广义维的下降-回升等异常特征.对后续余震活动的分析,也可分辨出地震活动的临界异常特征.结果表明,多种统计参数的综合协同分析能够反映地震活动的特点,发现孕震系统激变前的临界行为.     

砂土中盾构隧道开挖面失稳土体三维形状分析

合理确定盾构隧道开挖面前方失稳土体的形状是开挖面极限支护压力计算及开挖面失稳风险评估的基础和难点。建立模拟盾构隧道开挖面失稳过程的数值模型,利用Handy拱效应理论,依据Mohr-Coulomb破坏准则,得出失稳土体破坏位置和形状的计算方法。研究结果表明,水平方向由于隧道左右两端的支承作用产生水平压力拱,使失稳土体存在一个极限边界,极限边界内垂直方向的土体移动产生悬链线形的最小主应力拱,失稳土体形状类似贝壳形。以南京地铁3号线浦珠路站－滨江路站区间盾构隧道工程作为算例,理论分析和数值模拟结果吻合较好。     

隧道变形失稳的能量演化模型与破坏判据研究

隧道变形失稳过程与破坏判据研究是地下工程的热点与难点之一。运用耗散结构理论,分析了隧道变形失稳的能量耗散过程与演化特征;结合热力学基本定律,研究了整个隧道系统的能量耗散机制,建立了隧道变形失稳的能量演化模型。在此基础上,分别给出了大数据量（≥3 000）与小数据量（<3 000）条件下稳定性演化过程的能量判别准则;根据隧道系统变形失稳演化各阶段特征,提出了其失稳破坏的能量判据。将研究成果应用于广州地铁某立体交叉隧道的稳定性分析,验证了该能量演化模型与判据的合理可靠性,其结果对隧道稳定性状态的判别具有一定指导意义。     

中国东北—华北新生代火山活动的深部动力学机制

在综合地质年代学、数值模拟和岩石学研究成果的基础上,作者提出中国东北—华北地区新生代玄武质火山活动是岩石圈发生拆沉失稳,导致软流圈地幔发生强迫对流的结果。发生在东北—华北地区中部的岩石圈拆沉失稳诱发了早第三纪火山活动,而地幔对流环的扩展引起的热机械侵蚀作用使得周边地区相继发生岩石圈拆沉,从而导致晚第三纪第四纪火山活动的产生。拆沉失稳机制得到了大地热流、布格重力异常反演和新构造运动研究结果的支持。     

静水压力艇下圆拱正对称失稳临界力的求解

按Ｒｉｔｚ法求得铰支和固支受水压力作用时,具有高精度的正对称失稳临界力的第３次近似值。在圆拱临界力的求解中,还可同时导得圆不以不同波数失稳的临界力的精确值。     

亚失稳准动态及同震过程变形场时空演化特征 ——实验与分析

断层亚失稳模型指出,在临震亚失稳阶段中各种物理量存在规律性的时空演化特征,控制这些物理参数变化的根本原因是震源的力学过程.为深入观测和分析该过程,文中介绍了一套自主研发的64通道、16位分辨率、4MHz采样频率、可并行连续采集的超动态变形场观测系统(Ultra-HiDAM),首次实现了在4MHz频率下对应变信号和声发射...     

强震区黄土结构演变与力学响应机制

黄土因其遇水产生湿陷变形而对工程构筑物的安全性造成严重威胁.强震区黄土遭遇先期地震后其内部结构将发生变化,结构演变与黄土初始含水量密切相关.先期地震对黄土的结构性破坏引起宏观力学特征变化,为揭示强震区黄土结构演变与力学响应的内在机制,基于动三轴对黄土试样预先施加不同PGA(peak ground acceleration)条件下动荷载进行预震处理,模拟强震区先期地震对黄土的扰动,后进行固结不排水试验,分析抗剪强度指标与地震荷载及初始含水量的关联性.试验结果表明,初始含水率为2%时,预先施加地震动荷载的黄土试样与未预先施加动荷载的试样相比,其峰值强度出现了明显降低,且随着预先施加动荷载PGA的增加,峰值强度降幅增加.孔隙水压力随应变的不断增加趋于平缓,有效轴向应力和有效围压随应变的不断增加而持续减小,最终趋于平缓;初始含水量增加至12%,预震处理后的黄土试样强度增大.通过绘制应力路径关系曲线,确定了强震区黄土失稳的临界失稳线,对于同一黄土试样,PGA增加后引起黄土失稳线不断下移,表明黄土中的应力状态随地震动荷载的增加而发生变化.初始含水量为12%时,预震后的黄土试样剪切强度增大,表明含水...     

考虑水压效应的基坑边坡稳定性计算分析

地下水的存在给工程带来了巨大的隐患。如何研究分析地下水对工程的作用是地质工程界的一个重点和难点。本文基于地下水的破坏效应,分析研究了地下水引起的接触面积的变化,并推导了饱水情况下平面滑动的临界角变化公式。A* 越小,即越小,发生失稳破坏的临界角就越小。而地下水p的增加有助于A* 的减小,造成了在水压作用下土体更容易发生失稳破坏。     

基于多源遥感数据的山西省交口县某尾矿库堆载过程回溯与失稳模式分析

2022年3月17日,山西省交口县某铝矿尾矿库发生溃坝事故,造成较大经济损失。为了探究尾矿库溃坝的原因,基于多时相光学卫星立体像对数据和SBAS-InSAR等遥感技术,回溯分析该尾矿库的堆载过程、库容变化和坝体形变,并采用GeoStudio软件Slope/W模块评价溃坝前边坡的稳定性。结果表明:(1)该尾矿库于2019年9月前已堆积至最大库容,2021年12月前在2^#坝后方子库堆载至96万m³,超出设计库容4.8万m³,从而降低了坝体的稳定性;(2)溃坝物源主要来自2^#坝以上库区,在2^#坝与1^#坝之间以及1^#坝到沟口区域均主要以堆积为主;(3)该尾矿库溃坝属于典型的渗流场诱发尾矿坝失稳,尾矿加载导致其坝体边坡稳定性安全系数由1.125降至0.991,是该尾矿库溃坝的直接诱发因素。     

亚失稳状态的观测难点与对策研究

亚失稳态的研究取得一定的进展,认为加速协同化是区域整体进入准动态亚失稳阶段的标志,也是必震标志。于是,实现对孕震体亚失稳态的有效观测与识别则成为关键问题。可通过"同源前兆波"获取孕震体信息,判别是否进入亚失稳态。地震短临预测无疑是以地震预测理论、地震观测台网布阵对策以及观测仪器为基础。分析其观测难点大致可归结为5个方面:无震滑动是地震预测中的一大难点,理论模式、实验结论与观测结果很难相符,岩石蠕变破裂全过程存在地区差异,深部解耦受制约以及当前观测体系的局限等。探求了以"同源前兆波"作载体克服难点的若干对策。就当前观测台网布阵对策以及观测仪器研制提出了改进措施。