高温后花岗岩循环加卸载力学行为数值模拟

高放核废料处置库在开挖和使用过中围岩不断承受周期荷载,进而影响了高放核废料处置库的安全稳定。基于此,本文使用数值模拟方法研究了高温作用后花岗岩循环加卸载力学行为,在得到一组可以反映高温作用后花岗岩三轴压缩力学行为细观参数的基础上,分析了温度及围压对循环加卸载应力-应变曲线、弹性模量和破裂过程的影响。研究结果表明,常温下循环加卸载应力-应变曲线与单调加载吻合较好,循环加卸载造成宏观裂纹两侧晶粒脱落；600°C高温处理后,单轴循环加、卸载过程都会对应微裂纹增加,导致应力-应变曲线偏离较多。而高围压限制了卸载过程微裂纹数目增加及Felicity效应,循环加卸载峰值强度与单调加载差距明显减小,但循环加卸载会造成宏观裂纹两侧出现晶粒压碎现象。弹性模量随循环次数变化主要分为峰前阶段、峰后破裂阶段及残余强度阶段。600°C处理后试样内存在大量热裂纹,弹性模量峰前阶段会存在明显上升阶段,且对围压更加敏感。     

考虑反射强度的全自动运行列车障碍物检测算法研究

针对轨道交通全自动运行列车轨行区障碍物检测问题,提出了一种基于激光雷达的且考虑激光反射强度的障碍物检测算法.该算法使用欧式聚类法对点云进行聚类,并结合了自适应的反射强度阈值处理以及体素滤波器、聚类半径差异化等方法,提升算法的障碍物检测速度与精度.实验表明该算法具有良好的检测性能.     

湖南加里东期花岗岩成因及铀成矿关系

华南出露大量加里东期花岗岩,其岩石成因、构造背景长期存在争议。湖南省加里东期花岗岩年代学和地球化学数据显示,其主要形成于416~432 Ma之间,岩性主要为花岗岩和花岗闪长岩。岩石类型除少数为I型花岗岩外,大部分为S型花岗岩。地球化学特征为富硅、过铝质和高钾钙碱性系列花岗岩,富集Rb、Th、U等元素,亏损Ba、Nb、Sr等元素;指示岩浆源区为古-中元古代地壳物质部分熔融的产物,部分花岗岩有幔源物质的加入。区域地质背景和岩石地球化学数据指示湖南加里东期岩体形成于碰撞挤压峰期之后挤压减弱、应力松弛的后碰撞构造环境。区域内加里东期花岗岩中铀含量相对较高,为后期铀成矿提供物质来源。     

富水强风化砂岩地层顶管隧道下穿既有铁路施工技术

为了解隧道下穿富水强风化砂岩地层施工对既有铁路的影响，依托某电缆隧道下穿广深铁路工程，通过理论分析、数值模拟与现场监测开展了相关研究，并分析了具体施工措施对隧道及地表变形控制的影响。结果表明：当不考虑地表列车荷载和地层富水时，开挖及顶进力为地表沉降、隧道变形的主要影响因素；当单独考虑列车荷载或地层富水弱化作用时，列车荷载会使得下穿段地表沉降和隧道拱顶沉降增大，而地层富水弱化对隧道进出口段沉降及下穿段底部隆起影响较大；当同时考虑列车荷载和地层富水时，隧道拱顶沉降及下穿段路基沉降均会大幅增加。对比分析现场监测、Peck公式预测和数值模拟计算结果，可知数值模拟结果与不考虑地层富水弱化时的Peck公式预测结果十分吻合，但由于其未考虑加固止水措施地表沉降大于现场监测结果。电缆隧道下穿广深铁路现场施工严格执行现场监测和变形控制措施，将地表沉降值和隧道拱顶沉降值分别控制在6 mm和10 mm之内，隧道底部隆起控制在5 mm以下，保障了项目的顺利实施与列车的运行安全，可为同类型工程提供一定的经验参考。     

基于大型物理模型试验的强降雨诱发全风化花岗岩滑坡失稳分析

随着极端天气的增多，极端强降雨诱发滑坡对人民生命财产安全造成重大威胁。本文以典型强烈风化花岗岩地区青岛崂山的7.23返岭前滑坡为实例，基于相似准则，采用大型滑坡模型试验箱，开展了3组不同极端降雨条件下的室内模型试验，分析了不同降雨强度条件下边坡对降雨入渗的响应规律、边坡变形过程与破坏模式，总结了强烈风化地区极端降雨诱发花岗岩类滑坡的诱发机理与降雨成灾过程。结果表明：（1）降雨诱发全风化花岗岩滑坡经历了浸润侵蚀、表层变形、破坏加深和整体失稳4个阶段，坡体呈现“片状溜滑”特征。（2）降雨强度越大，降雨入渗速率越高，土压力、孔隙水压力和含水率变化越快，滞后效应越弱。（3）坡体变形破坏与降雨入渗具有一定的空间分布规律，研究成果可为强烈风化花岗岩地区的滑坡预警与治理提供参考。     

循环高温冷却作用后花岗岩渗透率演变试验

干热岩利用介质发电过程中，其内部不同温度梯度的岩层会产生温度交替变化，研究循环高温作用下岩石的渗透性可提高其利用效率。本文开展了循环高温（400 ℃和600 ℃）冷却后花岗岩的气体渗透率试验，探讨温度、循环次数、冷却方式、围压对花岗岩内部流体传输的影响，从不同角度分析花岗岩气体渗透率在循环高温冷却作用下的演变规律。结果表明：随着循环次数增加，温度越高，岩样劣化越明显，高温淬火普遍比自然冷却劣化严重。岩样第一次高温冷却后的损伤程度最为严重，质量损失率均占6次循环过程总质量损失率的近一半。岩样表观渗透率在2次循环后增大了两个数量级（从10^-18 m2到10^-16 m2）。第4和第6次循环，其表观渗透率在高温淬火冷却下有缓慢增长，在自然冷却下变化很小。     

相山南部花岗斑岩黑云母及绿泥石矿物化学特征及地质意义

黑云母及绿泥石成分特征能够分别示踪寄主岩石的成岩条件和成矿条件。本文对黑云母和蚀变绿泥石进行电子探针分析，以期为相山南部花岗斑岩成岩成矿条件提供矿物化学方面的依据。结果表明：（1）黑云母类型为铁质黑云母。花岗斑岩岩浆的温度和压力分别为541℃～725℃、175～395MPa，侵位深度6.4～14.4km。黑云母氧逸度位于NNO（Ni-NiO）缓冲剂附近，指示具有较高氧逸度。岩石成因类型为A型花岗岩，形成于板内拉张构造环境，物质来源于上地壳且逐渐受到幔源的影响。（2）绿泥石为蠕绿泥石和铁镁绿泥石，属于富铁绿泥石，形成于还原环境。绿泥石形成温度249.7℃～272.2℃，属于中温热液作用范围。绿泥石化为铀成矿提供了铀源和吸附空间。     

武夷地块黎川铝质A型花岗岩成因及其地质意义

华南早古生代花岗岩的成因和后碰撞伸展环境的形成机制仍存在争议。选择华南早古生代黎川花岗岩开展锆石U-Pb同位素、全岩地球化学研究，探讨其成因并分析后碰撞伸展环境的起始时间及形成机制。黎川岩体形成于443 Ma，属于志留纪兰多维列世岩浆活动的产物。样品属于高硅、富钾的高钾钙碱性花岗岩系列；其A/CNK值为1.04 ~ 1.39，显示过铝质花岗岩特征。样品微量元素显示亏损Ba、Nb、Sr、P、Ti，富集Rb、Th、U、K、Pb等元素；轻稀土相对富集，强Eu负异常（δEu=0.27~0.74）。其具有低εNd(t)值（-8.4 ~ -9.8）、高（87Sr/86Sr）i值（0.478 83 ~ 0.723 64）、高104×Ga/Al（3.24 ~ 4.19）比值的特征。上述特征表明，黎川花岗岩属于A型岩浆岩范畴。元素和同位素地球化学特征显示，黎川过铝质A型花岗岩可能是前寒武纪变质沉积岩部分熔融的产物。结合华南早古生代武夷-云开造山运动的高级变质岩和花岗岩的年代学特征，笔者认为华南早古生代武夷地块自志留纪兰多维列世开始就从同碰撞环境转变为后碰撞伸展环境；该伸展环境可能是受到地壳迅速减薄，热地幔岩浆底侵导致造山带深部和壳幔相互熔融的影响。     

辽西万家沟地区钾长花岗岩年代学、岩石地球化学特征及其地质意义

为厘定辽西万家沟地区钾长花岗岩的形成时代及成因,对其进行了年代学和元素地球化学研究。分析结果表明：钾长花岗岩U-Pb同位素年龄为155.9±1.8 Ma,岩石具有富Si、Al、Na、K,贫Mg、Ca、Ti等特征,轻稀土元素相对富集,大离子亲石元素Rb、Th、U、Ta等相对亏损,高场强元素Ba、Sr、Zr、Hf等相对富集,具较弱的铕和铈负异常。结合区域构造背景,认为研究区钾长花岗岩形成于晚侏罗世古太平洋板块向华北克拉通持续俯冲的构造环境背景,成因可能为古太平洋板块向欧亚板块俯冲导致幔源岩浆上侵使地壳发生部分熔融有关。     

风化岩层岩渣配制的盾构同步注浆浆液性能及微观形貌分析

为探索泥水盾构穿越风化岩层时产生的大量岩渣的再利用问题,依托南京和燕路过江通道工程,采用岩渣代替部分商品砂配制同步注浆浆液,并测试了浆液流动度、稠度、凝结时间、泌水率及强度等指标,分析了岩渣配制同步注浆浆液的性能及微观结构。结果表明:随着岩渣替换商品砂比例的增大,浆液流动度、稠度和泌水率逐渐降低,而凝结时间呈缩短趋势,1.d抗压强度也逐渐增大;替换比例在50%~85%时,浆液各项性能均满足工程施工要求,当替换比例为85%时,浆液流动度、稠度与现场浆液接近,凝结时间从10.6.h缩短至7.3.h,1.d抗压强度增强了近1倍;岩渣中含有的高岭石相矿物在水中会电解出Al3+,促进了浆液中C-S-H凝胶的形成,是促使浆液凝结时间缩短和抗压强度增大的根本原因。