地热物理特征与地球内部热运动关系探讨

地热是地球内部热力不均在地表的展示,地热的形成是异于周边的热地幔物上升而成;上升初期地表表现为隆起,后期地表表现为下陷和地堑等,从而形成不同类型的热田。在不同阶段,不同部位或相同部位其物理特征有不同的表现和差异,这些物理特征有地震、地噪声、布格异常、电阻率异常、自然电位异常等,探讨了地热物理特征与地球内部热运动的关系。     

地下水位上升对吹填场地地震响应的影响

根据勘察资料和室内试验,构建了北部湾地区吹填场地的简化计算模型。采用完全非线性方法,针对可液化的吹填砂层采用Byrne模型进行动力流固耦合计算。通过输入不同幅值的El Centro波,研究地下水位上升对吹填场地地震响应规律的影响。结果表明:地下水位上升对吹填场地地表的水平向加速度具有放大作用,其中对多遇地震和少遇地震的放大作用相对于罕遇地震而言要显著;地下水位上升对砂土层超静孔隙水压力的积累和消散具有较大影响;地下水位上升对吹填场地地表沉降量的影响较小。     

土压平衡盾构土仓压力对地表沉降的影响

以广州地铁4号线盾构施工为工程背景,采用三维数值分析方法和现场测试等手段,对土压平衡盾构土仓压力变化引起的地表沉降变形规律进行了系统研究。结果表明:随着土仓压力的增加,掌子面后方地表沉降在减小,而掌子面前方地表隆起却不断增加,隆起一般出现在掌子面前方10 m范围内;当土仓压力处于超平衡状态时,地表隆起值增大,地表沉降值减小,且沉降减小量远大于隆起增加量;就地表沉降量而言,超土压平衡引起的地表沉降量最小。在满足盾构前方土体不被破坏的前提下,增加土仓压力是减小地表沉降的有效手段。     

隆起的挤压是控制构造的决定因素

所有相对隆起区对向对沉降区都有挤压作用,因为隆起体在上升过程中,不仅高度增加,而且随其上升,体积也不断扩大,所以隆起区都有侧向的挤压作用。越靠近隆起区挤压力越大,远离隆起区逐渐减小,直至最后消失。受隆起挤压的围岩将产生一系列特有的构造体系。隆起的形态变化以及深与浅部的挤压力不同是构造体系变化的决定因素,隆起对盆地的挤压,沿垂向有平错、平推等构造,而沿水平方向则形成各种排列形式的构造体系。     

基于压缩感知的地震观测系统设计及数据重建

在陆上油田,受地表障碍物限制,常规的基于规则采样理论的地震数据采集越来越难以实现,同时为了解决越来越复杂的地质问题,需要更密集的空间采样,造成地震勘探成本急剧上升。为了适应复杂的地表条件和节省勘探成本,本文研究基于压缩感知理论设计随机地震观测系统,利用高维空间低秩约束算法完成随机地震数据的高密度规则化重建,通过理论模型对方法进行了验证,结果表明在同样采样密度下,该方法能获得比规则采样更好的成像效果,为当前东部老油区的高效高密度地震勘探探索一条新途径。     

确定地震破裂带长度的新方法--以中卫1709年7 1/2地震为例

目的利用地震地表破裂与震级、震源深度的关系,估算地震地表破裂带长度。方法在总结前人成果基础上,结合最新实地调研结果,建立了地震破裂长度与震级、震源深度的关系式和地表现代活动破裂标志,研究宁夏中卫1709年712级地震破裂带的规模。结果利用关系式确定的破裂带基本长度为103km,根据地表地震破裂标志确定的中卫地震地表破裂带长度为110km,估算结果与实际调研结果基本吻合;该地震地表破裂带不仅跨过了黄河,延伸到了大堆堆沟一带,而且还继续向西延伸到了小洪山一带。结论地震地表破裂长度不仅与震级有关,还与震源深度有关,所建立的关系式具有一定的实用性,可以利用地表破裂规模估算古地震强度。     

四川盆地涪陵-石柱-建南大型古隆起的发现及勘探意义

依据航磁、地震剖面、钻井及地表地质资料,确定四川盆地东部涪陵-石柱-建南地区始于震旦纪就发育一个大型继承性古隆起.航磁异常图显示石柱地区存在一个北西西向的近椭圆形的正异常.地震及深部钻井资料揭示震旦系灯影组、下寒武统筇竹寺组由周缘向涪陵-石柱-建南地区超覆沉积;灯影组厚度显示石柱地区最薄,向周围增厚,导致地层厚度变化的...     

地连墙插入比对深基坑稳定性影响的数值模拟研究

在施工方法和支护参数一定的条件下,只改变地连墙的插入比,运用FLAC3D数值模拟软件,以地表沉降、地连墙水平位移以及坑底隆起为指标,对太原市地铁2号线中心街西站基坑的稳定性进行了分析。结果表明,地连墙插入比的改变对地表沉降、坑底隆起以及地连墙的最大水平位移均有一定的影响;随着插入比的增大,地表沉降值和地连墙水平位移量降低,坑底隆起量增加;当地连墙插入比设置为0.7~0.8时,地表沉降减小显著,坑底隆起改变较小,地连墙的水平位移明显减小,基坑稳定性良好。研究结论可为黏土及粉土地区深基坑工程地连墙插入比提供依据。     

汶川大地震"远端效应"——龙泉驿地热异常成因探讨

应用遥感地质解译、土壤氡气测量、地温测量以及地电测试等技术方法,结合现场勘查和相关地质资料,对成都市龙泉驿点状地热异常现象的成因机制进行探讨。龙泉驿断层被南北向和北东-南西向的次级断层切割,断层遥感影像清晰。断层上方土壤中出现极高的氡气浓度异常,从旁侧向地热异常点逐渐升高,显示断层的活动性和良好的渗透性,沿断层有流体上升。断层上方近地表局部填充的块状疏松土壤起到"导热管"的作用。发震于龙门山逆冲推覆造山带的汶川大地震及其余震的剧烈运动,使成都前陆盆地中的岩块沿中三叠统下部滑脱层滑动,产生大量构造热。热流沿滑脱层向远端的前陆隆起——龙泉山传递,通过龙泉驿断层向上溢流,并经"导热管"在地表形成点状地热异常。龙泉驿地热异常的主导因素是汶川大地震引发的构造热产生的地震地热异常"远端效应"。龙泉山断裂带不可能发生较大的破坏性地震。该地区可能有丰富的地热资源,值得进一步研究。     

确定地震破裂带长度的新方法--以中卫1709年7½地震为例

目的利用地震地表破裂与震级、震源深度的关系,估算地震地表破裂带长度.方法在总结前人成果基础上,结合最新实地调研结果,建立了地震破裂长度与震级、震源深度的关系式和地表现代活动破裂标志,研究宁夏中卫1709年7 1/2级地震破裂带的规模.结果利用关系式确定的破裂带基本长度为103 km,根据地表地震破裂标志确定的中卫地震地表破裂带长度为110 km,估算结果与实际调研结果基本吻合;该地震地表破裂带不仅跨过了黄河,延伸到了大堆堆沟一带,而且还继续向西延伸到了小洪山一带.结论地震地表破裂长度不仅与震级有关,还与震源深度有关,所建立的关系式具有一定的实用性,可以利用地表破裂规模估算古地震强度.     

强震抛射型崩塌滚石运动特征研究

宝兴县潘族组崩塌位于＂5.12＂汶川地震重灾区四川省宝兴县,地震诱发多处危岩体崩塌失稳,造成崩塌滚石地质灾害。受地震效应作用,危岩体后缘拉裂隙逐渐被贯通,形成抛射型崩塌模式。滚石运动路径主要受滚石形状、起始运动方式、坡面特征和坡体形态等因素的影响。通过调查滚石与坡面碰撞留下的地质痕迹,真实复原了滚石运动路径。依据坡度、...     

基于时空影响域的地震网络构造方法

针对地震系统表现出的时空复杂性,提出一种基于时空影响域的地震网络构造方法,根据震级的大小确定地震在时间和空间上的直接影响范围.实验结果表明,所提方法构造的地震网络在不同时间跨度下均表现出稳定的无标度特征,幂指数在1到2之间,节点的出入度呈现正相关性;网络的平均聚集系数在大地震来临之后迅速增大,然后随时间推移逐渐减小,最终恢复平稳;通过地震数据所构成的基于时空影响域的网络表现出一定的统计规律,可以帮助分析地震系统的内在联系.     

地震和降雨条件下黄土高填方边坡稳定性分析

针对地震和降雨会影响黄土高填方边坡稳定性的问题,采用地震动力计算、完全流固耦合计算和强度折减计算,对正在使用的黄土高填方边坡进行分析,并对边坡土体位移时程、加速度功率频谱、吸力、有效应力和最小安全性系数进行分析,研究地震和降雨入渗条件对正在使用的黄土高填方边坡稳定性的影响.结果表明：地震作用对黄土高填方边坡表层土体作用大于填方基底土体作用;降雨入渗对边坡土体的影响范围为表层土体和浅层土体;降雨入渗使得边坡表层土体的吸力和有效应力减小,而使浅层土体局部吸力增大;降雨过程中边坡表层土体有效应力减小,浅层土体有效应力先增加后逐渐减小;地震后降雨入渗引起边坡最危险滑移面区域发生改变,降雨速率和降雨持续时间均对最小安全性系数有影响,降雨结束后边坡最小安全性系数降低.该研究为三维条件下地震和降雨入渗对正在使用的黄土高填方边坡稳定性研究提供参考.     

汶川地震后的思考

2008年5月12日四川省汶川县发生8.0级地震,这是自1976年7月28日唐山7.8级地震后,中国发生的最大地震.它震级高、强度大、余震多,范围广、次生灾害大、伤亡人数多、经济损失大,给汶川地震灾区带来深重的灾难.我国西南及周边地区地处欧亚板块与印度板块之间,近年来地震活动频繁.2008年5月12日青藏高原东向挤压,导致龙门山冲断带向东南逆冲,撞击四川盆地,引发汶川8.0级大地震.人类对客观世界、自然环境及发展规律还认识不够;特别是对地震机理、机制,地球板块运动,以及深达数十、数百km的震源及其活动规律等,远未认识.必须加强对地震机理、机制、地球板块运动、震源活动规律及趋势的探讨、认识与科学研究;逐步提高对地震的预警与预报,预防地震及地质灾害.贯彻执行防震减灾法律条令,切实做好防震减灾及灾后重建工作.保护人民生命和财产安全,保障社会主义建设顺利进行,构建和谐社会,确保长治久安.     

黄土斜坡变形失稳破坏特征的振动台模型试验

基于低含水率黄土纯土层、低坡角斜坡、1∶25相似比的振动台模型试验,研究了黄土斜坡在地震作用下的变形发生和失稳破坏过程及其加速度和应力响应特征,对典型黄土斜坡强震失稳机制进行了探讨.试验表明:黄土斜坡对输入地震波存在着明显的临空面放大效应以及垂直放大效应;在烈度为VII度的地震荷载作用下,斜坡模型在其坡顶前缘处发生了最初的张性裂缝,随着地震强度的增加,斜坡顶部的张性裂缝逐渐由前缘向后缘推进,最终形成一系列的永久性张性破坏;在烈度为IX度的地震作用下,模型顶部出现了明显的震陷,呈现出典型的震陷型滑坡的特点.     

底层柱刚度对框架结构抗震性能的影响

利用有限元软件SAP 2000,采用"串并联多质点体系"振动模型,对多维地震作用下的钢筋混凝土框架结构进行了弹性时程分析,通过改变底层柱截面尺寸,研究了不同的底层柱刚度对框架结构在多维地震作用下抗震性能的影响.研究结果表明,多维地震作用下,底层柱刚度在一定变化范围内增大,层间剪力和层间加速度等逐渐变大,但是层间位移和楼层顶点位移逐渐变小.     

Effect of the free surface on the earthquake energy: A case study of reverse faulting

Based on the representation theorem of seismic energy radiation, in this study, we have quantitatively investigated the effect of free surface on the radiation energy distribution due to a coupling interaction between free surface and near surface finite fault for the reverse earthquake faulting. Corresponding to the finite faulting, a 2-D pseudostatic-reverse-fault-dislocation solution has been used in the calculation of the work done by the seismic response against free surface. The results indicate that, due to a strong coupling interaction between the free surface and near surface fault, the total radiated seismic energy ER is much larger than that radiated only from the fault itself （EF）, especially for the shallow reverse faulting. In convention, EF is commonly used in the estimation of earthquake energy radiation. However, when the fault depth H, the distance between the free surface and top of fault location, increases, the effect of the coupling interaction between the fault and free surface decreases gradually. Therefore, the total radiated energy ER approaches to the EF when the depth H is about 2 times the fault length L The current study could provide us a partial explanation of the apparent stress discrepancy observed at the far field and near field in the recent large earthquake. Moreover, the current study also has a significant implication of how to quantitatively describe the near fault strong ground motion and associated seismic hazard from the earthquake source energy point of view.     

面板堆石坝地震永久变形计算方法研究

针对面板堆石坝提出一种地震永久变形的计算方法,该方法以滑动本位移分析法为基本出发点,首先利用有限单元法对面板堆石坝进行静、动力反应分析;然后采用数学规划法,求解地震过程每一时间步的最小抗滑稳定安全系数及相应的滑裂面位置,从而得出整个地震过程中坝体的最危险滑裂面;在最危险滑裂面引入无厚度接触面单元,重新进行有限元动力反应计算,计算出滑裂面各单元的地震永久变莆,结果表明本方法具有合理性和实用性。     

人为物质流及其对城市地质环境的影响

人为物质流已成为引起地壳物质运动的一种重要地质营力，深刻地改变着地球的表层系统。分析了人为物质流的含义，并将人为物质流分为一次流、二次流和三次流，讨论了不同层次的人为物质流的产生和流动方式。在此基础上，进一步探讨了人为物质流对城市地质环境的影响，分析了城市地质灾害如地面沉降、地裂缝、地面塌陷、斜坡地质灾害、诱发地震、海平面上升及海水入侵、地下水及岩土污染与人为物质流的关系，并指出规模不断膨大的人为物质流已成为地球和人类社会潜在的灾难。     

高层建筑地震反应多重TLD控制研究

对高层建筑多模态地震反应进行了多重调谐液体阻尼器（MTLDs)控制研究。由输入不同的地震波,对高层建筑结构第一、第二阶主模态反应施加控制,分析了对结构第一、二阶主模态反应分别设置多重TLD体系对减振效果的影响。