Probability of scour depth exceedance owing to hydrologic uncertainty

The average risk of a bridge over water in the USA collapsing from scour during its 75 years design life is estimated at 3.7×10^?3. This risk makes scour of foundations the number one cause of bridge collapse and 3 times larger than the next cause of bridge collapse, which is collisions. The current paper presents a site specific method to estimate the probability that a certain scour depth will be exceeded during the life of a bridge. The methodology is limited to some uncertainties associated with the randomness of hydrologic conditions. It does not include uncertainties associated with other input parameters, such as geometry and soil erodibility or uncertainties associated with the scour prediction model. The SRICOS–EFA method is used as the reference method to predict the scour depth. This method requires three inputs: the hydraulic parameters (e.g. velocity hydrograph), the geometry parameters (e.g. pier size) and the soil erodibility parameters (e.g. erosion function). The input is used together with the program to generate the scour depth versus time over the period of interest. The final scour depth is that reached at the end of the specified period. This paper proposes a probabilistic framework to present the final scour depth as a cumulative density function. The cumulative density function of the flow is sampled randomly to give a future hydrograph, which has the same mean and standard deviation as the original hydrograph. For this synthetic hydrograph a final scour depth is obtained by using SRICOS–EFA. Thousands of equally likely hydrographs are generated and the corresponding final scour depths are organized in a distribution. That final scour depth distribution gives the probability that a chosen scour depth will be exceeded.     

频率－初速测桩法的应用与提高

本文对频率－初速测拉法的理论和实践作了进一步阐述，并针对测桩资质考核中存在的问题，提出若干技术对策。     

N个薄层介质组合引起的视各向异性

作者详细推导了N个薄层介质组合时所引起的视各向异性介质的弹性参数,扩展了J.E.white先生在《Underground Sound》一书中关于双层介质组合的视各向异性介质的弹性参数应用范围,并计算了2个薄层各向同性的弹性介质组合时视各向异性介质中地震波速度随波动传播方向而变化的关系曲线,说明了薄层组合确实可以引起介质的视各向异性。     

微动物探方法探测采空区

采空区探测通常采用瞬变电磁法与地震勘探方法,前者采用人工电场,后者采用人工震源,但二者施工难度大,数据采集也困难.微动探测是从台阵微动记录的垂直分量中提取瑞利波相速度频散曲线,再通过对频散曲线的反演估算地下介质S波速度,利用其低速异常解释采空区.以铜川东坡煤矿某区的探测为例,在煤层埋深50m左右、微动探测深度100m的情况下,即解释的采空区与地面电法解释的结果高度一致.     

Analytical study of ground motion caused by seismic wave propagation across faulted rock masses

Studying seismic wave propagation across rock masses and the induced ground motion is an important topic, which receives considerable attention in design and construction of underground cavern/tunnel constructions and mining activities. The current study investigates wave propagation across a rock mass with one fault and the induced ground motion using a recursive approach. The rocks beside the fault are assumed as viscoelastic media with seismic quality factors, Q_p and Q_s. Two kinds of interactions between stress waves and a discontinuity and between stress waves and a free surface are analyzed, respectively. As the result of the wave superposition, the mathematical expressions for induced ground vibration are deduced. The proposed approach is then compared with the existing analysis for special cases. Finally, parametric studies are carried out, which includes the influences of fault stiffness, incident angle, and frequency of incident waves on the peak particle velocities of the ground motions.     

济南四大泉群附近补给路径及补给比例研究

济南地区岩溶大泉是集供水、旅游、生态等功能于一体的重要自然资源,但随着经济社会的快速发展,人类活动影响不断增强,各岩溶大泉受到水质劣化、流量衰减的威胁。为了明确济南四大泉群附近主要补给路径,更加科学合理的保护泉水资源,文章采用流速流向定量分析、地下水流场分析、水化学同位素分析、聚类分析、三端元混合比计算等研究方法,分析了济南四大泉群主要补给路径,定量计算了各泉群补给路径贡献比例。研究表明,四大泉群的主要补给路径可划分为西部、南部、东南部补给路径,每个泉群受到不同补给路径的混合补给作用,其中趵突泉、黑虎泉、五龙潭、珍珠泉泉群的主要补给来源分别为南部补给路径（流量占比40.21%）、东南部补给路径（流量占比47.42%）、西部补给路径（流量占比47.13%）、南部补给路径（流量占比51.04%）,研究工作可为我国北方岩溶大泉成因机制和生态保护提供参考。     

东非鲁武马盆地始新统超深水重力流砂岩储层特征及成因

鲁武马盆地古近系-新近系发育多套超深水、超大型、富含天然气藏的重力流沉积砂体。以始新统砂体为解剖对象,分析区内重力流砂岩储层特征及成因。结果表明砂体以巨厚层状产出于深海泥岩内部,并与周围泥岩截然接触,测井曲线表现出宏观均一性;岩心揭示此类巨厚砂体是由多期单砂体叠置而成,单砂体是由底部高密度颗粒流和顶部低密度浊流两部分组成,且经历过强底流改造。鲁武马河流三角洲强大物源供给决定了区内砂体分布面积和体积规模;深海滑塌、块体搬运等重力流沉积过程控制了沉积体粒序构造和内部结构;海底区域性强底流持续冲刷并携带走单砂体顶部细粒沉积物,残留了底部“干净”的中粗粒砂岩;多期沉积事件和频繁水道迁移决定了砂体纵、横向叠加展布,并最终形成了区内厚度巨大、岩性宏观均一且连通性极好的超大型深水重力流沉积砂岩储层。     

水平成层场地动剪应变与震动速度关系解析

以SHAKE2000为代表的频域等效线性化是目前主流的土层地震动计算方法。由于该方法在软土场地计算结果严重不合理,其改进方法成为目前研究热点,主要采用频率相关法,但一直没有取得实效。对频率相关法中土体动剪应变和震动速度成恒定比例关系的基本假定进行研究,从波动方程推导出了均匀全空间单向行波、单一均匀半无限场地、成层场地等3种典型场地中土体剪应变与震动速度关系的精确解答,通过数值试验研究了这一假定的合理性与偏差程度。结果表明：动剪应变和震动速度成恒定比例关系这一假定只有在无边界均匀介质单向行波情形下才成立,对于实际成层土场地,动剪应变与震动速度关系强烈依赖于波的频率和观察点的位置,如果在土层地震反应分析中忽略反射波而采用单向行波恒定比例假定将会使计算结果产生显著偏差;动剪应变与震动速度成恒定比例关系的假定导致的偏差达4个量级,即使对于单一均匀半无限空间模型偏差也十分显著;对实际土层地震动的求解,该假定在理论上定性错误,定量上偏差不可接受,必须放弃而另寻其他途径。     

用化石天长计算地球年龄的方法及意义——如何理解地球年龄

天长（一天时长）是地球自转速度的直接反映。古生代-中生代化石记录的天长数据表明,古生代-中生代期间的天长随时间呈线性增加。根据角动量守恒定律,这意味着同时段地球自转速度呈线性衰减。如果把这个趋势应用于地球历史的全过程,计算结果为4.519～4.495 Ga,与目前公认的地球绝对年龄4.54 Ga一致。这意味着,从这个时间点起,地球有一种自转速度衰减的总趋势。地球自转速度衰减年龄等值于地球年龄说明：1）所测量的陨石样本生成的时间（表征地球年龄）与地球受月球吸引形成自转减速的时间几乎相同。这意味着地-月体系形成之前的地球比该陨石表征的地球年龄更为古老。2）地球、月球、自转速度衰减时长,三者的年龄呈现等值状态,因而此结果与月球起源于大碰撞的假说可以匹配。     

影响声波全波列测井速度分析的因素剖析

[摘 要] 目前,速度分析是声波全波列测井提取纵、横波速度的必要流程。本文介绍了井场中的声 波波形成分,提出了一种相似相关速度分析算法,并在其基础上深入研究了影响速度分析结果的关键因 素,如带通滤波,窗口宽度,总叠加时间,以及低速地层等等。通过讨论分析,给出了这些处理参数在速 度分析中的取值,它对精确提取岩石纵、横波速度有着重要的指导意义。