复合缺陷类岩石裂纹扩展规律及力学特性试验研究

为了探究断层倾角改变对裂纹扩展倾向造成的影响,采用物理模拟试验的方法,制作含缺陷的类岩石试件,并进行单轴压缩试验,观察与分析不同预制裂纹倾角对岩石整体裂纹扩展倾向及力学特性的影响。试验表明,倾角20°时裂纹大量出现并密集分布在远离模拟采空区一侧的模拟断层上方,裂纹面上方只有极少数裂纹。随着模拟断层倾角的变化,试件裂纹扩展倾向发生转移,当断层倾角为60°时初次发生完全转移,自断层区域转移至采空区区域,远离采空区一侧的断层区域只有极少部分孔间裂纹,而采空区上方出现大裂纹;断层倾角的改变会对岩块发生破坏时的抗压强度产生很大影响,随着倾角的增大,试件抗压强度呈现先减小后增大的变化。倾角为60°时抗压强度最低,峰后曲线中残余强度出现急剧降低后又小幅增大的现象,且试件会在表面破坏特征不明显时发生突然破坏,出现剪切滑移的现象。采空区附近裂隙作为突水事故发生的主要通道之一,了解其在不同断层倾角影响下的扩展倾向,可为实际工程中面对不同倾角断层时采取不同突水防治措施提供重要的参考。     

基于水-岩相互作用的富水断层破碎带隧道突涌灾害演化特征

为研究开挖卸荷和水力荷载耦合作用下富水断层破碎带隧道突涌灾害演化特征,以沈白高铁西谷隧道工程为依托,考虑不同富水破碎带构造形式及地下水赋存特征,开展隧道突涌灾害演化过程研究。基于水-岩相互作用原理,建立三维离散元粘合块体-裂隙流耦合模型,明确不同地质构造特征下的隧道突涌灾害模式,分析破碎岩体裂隙扩展和地下水渗流的时空演化规律。研究结论有:(1) 引入粘合块体模型和裂隙流组合模型,建立了富水断层破碎带水岩相互作用力学模型,再现了富水破碎带隧道突涌灾害演化过程。(2) 不同富水破碎带构造形式引起的突涌灾变模式差异显著,且具有不同的触发条件和表现形式。断层破碎带倾角为45°时,破碎岩体沿掌子面下部溜塌涌入隧道,倾角为90°时,围岩向掌子面挤出,倾角为-45°时,表现为拱顶围岩垮塌。(3)富水破碎带突涌灾害程度随着水头增大而加剧,其中倾角为-45°时,突涌灾害程度受水头高度的影响最显著,倾角为90°时,水头高度影响相对较弱,但突涌灾害程度最严重。     

尼日尔三角洲盆地海陆过渡区油气成藏规律

从区域地质着手,通过对比分析,总结了尼日尔三角洲盆地海陆过渡区石油地质特征及其油气成藏规律与成藏主控因素,认为:尼日尔三角洲盆地是伴随冈瓦那古大陆解体与大西洋扩张发育形成的典型被动大陆边缘型盆地,主要经历了早白垩世晚期-晚白垩世桑托期的裂谷阶段以及晚白垩世坎佩尼期以来的漂移期2个主要演化阶段.盆地主体是新生代三角洲,沉积厚度达到12 km以上,包括Akata组、Agbada组和Benin组3个穿时的岩性地层单元.其中最下部的Akata组为大陆架-大陆坡的前三角洲、浅海-深海相厚层泥页岩,亦是研究区主要烃源岩;中部Agbada组主要是三角洲前缘砂体、海底扇砂体等,是区域油气藏储集层发育层段;上部Benin组则主要是陆相河流及岸后沼泽沉积,多发育互层泥岩,构成区域的主要油气藏盖层.由于Akata组塑性泥岩段主要以流动构造为特点,引起上覆地层发育重力构造,构造样式在平面上具有明显的分带性,陆地和陆架浅海区发育大型伸展构造.研究区发育区域性生长断裂,其控制的构造格局与圈闭样式是油气聚集与成藏的主控因素.     

断陷盆地油气藏保存条件综合评价

我国东部中部生代含油气盆地大部分为断陷盆地,对断陷盆地的油气藏保存条件进行综合研究具有重要意义。以盆地构造演化史研究为基础,对成藏期以后断裂的封闭史,构造抬升剥蚀,岩浆活动、地下水活动、盖层封闭和控油断层封闭进行了定性和定量分析,总结了断陷盆地油气藏保存条件的研究内容和以模糊评判为主的评价方法。将该方法应用于阜新盆地油气藏保存条件的研究,取得了很好的效果。     

基于X射线的电容三维可视化检测

随着电子元件封装技术的发展,电子元器件集成度越来越高,对内部缺陷的检测需求也逐渐增加,而传统方法很难实现内部缺陷的检测。三维可视化技术是利用基于X光的连续断层图像进行三维立体显示的过程,可直观显示元器件表面及其内部一定深度的结构,有助于电子元件封装过程中内部缺陷的检测。文中以常见的电容元件为对象,研究了基于断层边界轮廓线的重建算法。首先对图像进行预处理得到断层图像轮廓线,然后利用最小二乘B样条拟合形成光滑的闭合轮廓线,最后将各层轮廓线堆叠形成电容的三维模型。实验结果表明算法能显示出元器件表面及内部结构,可用来检测元器件的内部缺陷,协助评估元器件质量。     

华南沿海温泉成因探讨

首先分析了华南沿海温泉成因，排除该区多数温泉具局部衰变热，岩浆残余热，断层活动热成因的可能性。重点讨论了地下水深特循环的动力学模型，分析了地下水循环深度（相当于张性断层的规模）和水头压力（相当于地形反差）对泉温和流量的控制作用，并把泉温和流量与理论计算曲线相比，从而得出华南温泉为深循环的成因的结论。分析还得出，较大地形反差和张性大断裂是温泉形成的两个有利条件，如果仅具备其中一个条件，那么张性大断裂（小地形反差）比大地形反差（小断裂）更有利于获得较高泉温。可见，温泉深循环的动力学模型对华南沿海地热资源的预测，开发和利用有一定的指导意义。最后，简要讨论了温泉与地震的关系。     

煤层缺失变薄带的地震相对波阻抗预测方法研究

地震道积分是利用地震资料进行的无约束反演技术,具体就是通过对地震道积分得到地层的相对速度剖面而进行地层分析的技术。通过地震道积分识别煤层缺失变薄带研究表明,小规模的煤层缺失变薄带在三维地震时间剖面上基本无显示,在地震道积分时间剖面上能够有效地识别出相对波阻抗的异常,进而解释煤层缺失变薄带,解释成果与巷道揭露一致,结果表明地震道积分是地震解释中一项的有效实用技术。     

基于地震动特性的悬挂减振结构性能

分析了一栋已建悬挂建筑在不同地震动输入下的结构响应规律.首先,根据其特点,建立了相应的数值分析模型.其次,在3组远断层地震波和3组近断层地震波输入下,分析了地震动特性对悬挂结构减振效果的影响;最后,给出了阻尼器分布对减振效果的影响.分析结果表明:在远断层和近断层地震波作用下,存在最优的阻尼系数使得筒体的动力响应最小.虽然地震波频谱特性不同,但优化得到的最优阻尼系数差别不大.在近断层地震波作用下,主结构的动力响应较大,且减振效果相对较差.阻尼器连接悬挂楼面和主结构筒体时,能够较好地约束悬挂楼面的层间位移和相对于筒体的位移.近断层地震波作用下悬挂楼面的层间位移和相对于筒体位移比远断层地震波作用下大得多.当阻尼器的总量一定时,按三角形或悬挂楼面的基本振型布置阻尼器比均匀分布能取得更好的减振效果,且能够更好地抑制悬挂楼面的位移.     

达响水库库区工程地质问题分析

对达响水库库区的工程地质条件和水文地质条件进行了分析,论证了水库库区地质环境和条件,指出了库区现有的物理地质现象及可能存在的地质问题,为水库设计提供了地质依据。     

汶川县水磨镇地震动场模拟

目的 笔者以四川省汶川县水磨镇作为区域研究对象进行村镇区域地震动场模拟,为村镇区域的防震减灾提供理论依据。方法 采用随机有限断层法与概率法得到地震动加速度反应谱;并基于弹性波动理论方法,通过该区域各点的地震动平动分量推演得到地震动扭转分量,建立基于地震动扭转分量的地震动场模型。结果 通过地震危险性分析得到了该地区50年超越概率63%的地震烈度为6.3度,PGA=60 cm/s²;超越概率10%的地震烈度为8.0度,PGA=205 cm/s²;超越概率2%的地震烈度为9.1度,PGA=361 cm/s²;超越概率0.5%的地震烈度为9.7度,PGA=593 cm/s²。结论 通过对比基于地震动平动分量和扭转分量的地震动场模型可以看出,地震动扭转分量的影响不容忽视,在预测村镇区域地震风险及村镇建筑抗震设计及分析时应考虑地震动平动分量和扭转分量的综合影响。