地应力场下岩体爆体的数值模拟

建立了地应力作用下岩体在爆炸荷载作用下的运动微分方程,并对岩体中的地应力采用隐式分析方法,对爆炸的高速动载作用采用显式分析方法,通过隐式－显式连续求解完成地应力作用下岩体爆炸的数值模拟。数值算例结果表明,近爆腔处,较低的静应力场与较高的动应力场作用时爆炸动态应力波占主导地位,初始应力对爆破应力波影响较小。在远离爆腔处,高地应力存在改变了爆破应力波的传播规律,对爆炸岩体有很大影响。     

裂隙岩体的多孔介质水力等效性研究

工程岩体中数量众多的裂隙面限制了离散裂隙网络模型在岩体渗流中的应用,迫使人们寻找能够用理论上成熟的等效连续介质模型替代,这就要求进行岩体多孔介质的水力等效性研究。在野外大量实测裂隙的基础上,进行裂隙密度、方位、大小、延续性、开度等几何参数的统计分析,以Enhanced Baecher模型建立离散裂隙网络随机模型,采用Monte-Carlo随机模拟方法进行三维裂隙网络随机模拟。在所生成的一定尺度的三维裂隙网络图基础上,给出计算研究域REV的方法,通过判断REV是否存在,确定能否用等效连续介质模型分析岩体渗流。     

阿中地块北缘库木达坂岩体群特征及锆石U-Pb测年

分布于阿中地块北缘中浅变质岩隆起带之上的库木达坂岩体(群),为一规模较大的复式岩体,不同岩石类型之间接触关系清楚,由早到晚其侵位顺序为细粒黑云二长花岗岩→中粒含斑黑云二长花岗岩。岩石地球化学资料研究证明,该岩体群与大陆岛弧型花岗岩(CAG)相似,显示壳源花岗岩特点,岩体群中获得(449.7±5.8)Ma的单颗粒锆石U-Pb年龄值,确定该岩体群侵位时代为晚奥陶世,岩体形成可能与红柳构—拉配泉早古生代洋壳向南俯冲相关。     

一种模拟堆石料颗粒破碎的离散元-比例边界有限元结合法

试验研究和数值模拟都表明,颗粒破碎对颗粒岩土材料的宏观力学响应具有重要的影响。结合离散元与比例边界有限元法,提出一种用于研究堆石料颗粒破碎行为的新的数值计算方法,可以将两种方法各自的优势同时发挥出来。离散单元法将被用于求解颗粒的运动以及相互作用。在每一个时间步尾,采用比例边界有限单元法计算颗粒内部的应力分布。比例边界有限单元法可以仅用一个任意边数的多边形来描述一个颗粒,大大节约应力计算的成本。当应力状态确定之后,Hoek-Brown准则将被引入用于确定颗粒内部的破坏点,当破坏点达到一定的比例时,即视为这个颗粒将破坏。为简化起见,假设破坏路径为直线,如果破坏发生,则该颗粒一分为二,各个新的颗粒将直接参与离散元和比例边界有限元的计算。该方法无需预定义任何子颗粒或网格重划分。最后以一个简单的双轴试验的模拟展现方法的可行性。     

深部坑道围岩压力与变形分析

随着地下空间开发不断向深部发展,出现了用连续介质理论无法解释的现象。以普氏理论为突破口,通过实例分析,从定量的角度出发,找出了普氏压力计算存在的不足,而采用强度理论得出的结果符合实际的物理力学理论。同时也指出,在连续介质理论框架内该强度理论也有其不足,主要在于没有考虑“隐形”区域,暗示为了更精确地描述岩石压力,必须采用新途径。     

中尺度地壳岩体中人工力源应力场的实验研究

利用人工力源进行中等尺度地壳岩体中的应力场实验研究的首次实验,于1982年10月至11月在唐山古冶进行。 一、实验原理、场地和设备 此次实验以水压致裂法应力测量中的注水压力作为人工力源,在水压致裂孔（简称实验孔）的附近布设装有地应力传感器的观测孔,用地应力测量系统进行现场实测。 这类实验在国内外未见报道。它不仅能够通过实验检验地应力相对测量方法的效     

天然源面波技术在城市工程勘察中的应用效果分析

天然源面波勘探技术具有无需震源、勘探深度大、抗干扰能力强等特点。目前天然源面波法的应用研究主要以空旷的远郊区为主,在城市勘察中的应用效果研究较少。本文分别以北京冬奥会综合管廊工程岩体接触带勘察、南水北调配套工程断层破碎带勘察、北京深部排蓄廊道工程覆盖层厚度勘察为例,分析天然源面波技术在城市工程勘察中的应用效果,说明天然源面波技术在中深部勘探中的应用潜力,在城市地球物理勘探中,尤其是地下空间勘探中更有着不可替代的重要作用。     

矿山坑道內无线电波透視矿体的試驗

一、引言无线电波在地球物理探测中的应用,最早的一次试验是由A.A.彼特罗夫斯基于1928年在苏联外高加索某一硫化矿床上进行的,而且得到了由硫化矿体所引起的无线电波“阴影”。     

基于密集流动地震台网资料研究古冶—滦县地区上地壳各向异性

自唐山地区发生7.8级地震以来, 古冶—滦县地区一直为唐山地震的余震频发区.该地区断裂和地质构造十分复杂, 这些断裂的破碎程度有哪些差异?这是地震学家所关心的问题.本文使用在古冶—滦县地区布设的密集流动地震台网2020年8月—2021年7月近一年的波形记录, 采用剪切波分裂原理通过对古冶—滦县地区上地壳各向异性研究来揭示这些问题.得到以下结论: (1)古冶—滦县地区快剪切波平均偏振方向为NE86.2°±27.8°, 慢剪切波平均时间延迟为2.37±1.25 ms·km^-1.快剪切波偏振第一优势方向为ENE向, 与区域背景主压应力方向一致; 第二优势方向为NE向, 该方向揭示了研究区域断裂主要以NE向为发育的构造意义.(2)唐山断裂带附近台站快剪切波偏振方向均显示出NE向的第二优势方向, 与断裂走向一致.断裂附近台站慢剪切波时间延迟较高, 各台站时间延迟差异较小, 表明区域各向异性程度较强, 断裂沿NE向破碎程度较强且破碎均匀.(3)滦县—乐亭断裂和卢龙断裂附近台站快剪切波偏振方向显示出复杂性, 表明两条活动断裂的交汇在地壳内部产生了复杂的地壳破裂裂隙结构.断裂附近台站慢剪切波时间延迟较高, 各台站时间延迟差异较大, 表明区域各向异性和断裂破碎程度较强, 且破碎不均匀.(4)丰台—野鸡坨断裂和榛子镇断裂附近台站快剪切波偏振方向与区域主压应力方向接近, 慢剪切波时间延迟最小, 表明断裂对其附近台站快剪切波偏振方向影响大不, 区域各向异性和断裂破碎程度较弱, 断裂内部裂隙可能存在愈合的现象.另外, 本文还针对1976年唐山M_S7.8地震后在唐山断裂带上出现的尖端效应是否对唐山断裂带北段应力场产生了影响做出了讨论.本研究结果不仅反映了断裂分布的复杂程度与地壳各向异性的关系, 还揭示了地壳各向异性在不同破碎程度断裂上的差异.

     

声波测试中振子衰减的线列阵模型

从声波在岩体中传播产生衰减的基本原理出发，建立了声波衰减振子的线列阵模型。该模型是将传播声波路径的岩体分为若干个振子，从波动概念出发，以振动原理作依据建立波动方程．为探讨岩体声波衰减机制提供了一种新的研究方法，把振动和波动直观地联系起来．单一方向上有限点的声波测试技术有可能被多方向的声测技术所代替．该模型的建立，使模态分析和参数识别方法应用到岩体声波测试技术中成为可能。