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片岩因受片理面影响,其变形行为和破坏机制与一般岩体存在明显差异。为此,采用室内单轴压缩试验,研究了十堰-房县高速通省隧道武当群片岩在片理面倾角分别为0°、45°、90°时的变形参数各向异性特征及破坏机制。结果表明:片岩变形参数及破坏模式具有显著的各向异性特征。按照弹性模量E由大到小的顺序,试样的片理面倾角依次为:90°、0°、45°;按照泊松比v由大到小的顺序,试样的片理面倾角依次为:45°、0°、90°。片理面倾角为0°时试样以垂直片理面方向的压断破坏为主,45°时试样以沿片理面方向的纯剪切破坏为主,90°时以劈裂破坏为主。在此基础上,通过电镜扫描、FLAC3D数值试验结果等,分析了片岩变形破坏各向异性的机制,认为主要原因是片理面空间方位与轴向力方向不同的组合,导致软弱结构面——片理面对片岩变形的贡献差异明显。 相似文献
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岩溶管道水系统物理模拟——以岩滩水电站板文地下河系为例 总被引：7，自引：3，他引：4
从物理模拟的角度出发,论述应用相似原理概化岩溶管道水系统和建立符合能量转化、质量守恒的等效水箱,并采用变径管束组合等效岩溶管道。还介绍了改变模型结构和不改变模型结构的两种模型预报。为解决岩溶地区岩溶管道系统水流运动问题提供很好的方法 相似文献
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为研究地铁隧道中软硬互层岩体力学特性及破坏机制,本文首先在乌鲁木齐泥岩、砂岩物理力学参数获取的基础上,对互层岩体物理力学参数进行微观参数标定,然后通过颗粒流数值模拟单轴压缩试验,分析互层岩体层厚、层厚比、岩层倾角作用下互层岩体强度响应规律及裂纹变化。分析结果表明:随着互层岩体层厚的增加,其单轴抗压强度在降低,裂纹数量也在降低,裂纹发展速度加快;随着互层岩体层厚比的增加,其单轴抗压强度在不断降低,在层厚比大于1时单轴抗压强度的变化相对稳定,且层厚比小于0.6时裂纹发展趋势较为快速,层厚比大于0.6时裂纹发展趋势较为缓慢;互层岩体岩层倾角的增加使单轴抗压强度的变化大体呈U字形变化趋势,40°时单轴抗压强度最低,90°时裂纹数量最多,发展趋势最为缓慢;由正交试验分析得出层厚比对单轴抗压强度敏感性最大,并分析得出了最优组合;最优组合为:层厚6 cm、层厚比0.1、岩层倾角0°。 相似文献
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自20世纪中叶以来,基于地质构造过程自相似性的砂箱物理模拟实验为岩石圈动力学过程研究提供了独立有效的手段。基于以自然界岩石圈深部变形过程为研究对象的砂箱物理模拟实验研究结果,系统阐述岩石圈动力学变形过程的“自然原型—实验模型”间相似性机理,综述砂箱物理模拟所揭示的岩石圈动力学过程机制与特征,并以坎塔布里亚构造带和扎格罗斯—伊朗高原为实例,对比探讨了岩石圈变形过程与砂箱模拟实验之间的耦合性,以期为同行研究提供参考与借鉴。砂箱物理实验模型与自然原型之间相似性机理,强调二者具有流变学和几何学上非牛顿流体连续介质相似性,才能实现低惯量流动下（Reynolds数Re<<1）动力相似性。砂箱物理模拟实验通常使用干颗粒材料、（非）线性黏性流变学材料、黏弹性材料等构建多层物质结构模型,代表岩石圈双层、三层和四层结构模型。基于砂箱物理模拟实验装置及其实验过程中是否有外部动力和物质等加入,岩石圈动力学砂箱物理模型大致分为3类：系统能量物质守恒的内动力驱动模型、开放系统的外动力驱动模型和内外动力混合驱动模型。砂箱物理模拟研究表明,岩石圈动力学变形过程主要受控于岩石圈多圈层耦合性及其能干性（即弹性... 相似文献
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为研究片岩的各向异性特征,采用室内三轴压缩试验,获取α=0°、α=45°、α=90° 3种片理倾角试样的应力-应变曲线及强度和变形数据。进一步构建7组片理倾角下的标准圆柱体模型,以室内试验获取的数据为依据,反演材料介质力学参数,利用FLAC3D模拟、探讨了不同片理倾角的片岩破坏模式及抗压强度的片理倾角效应和围压效应。结果表明,三轴压缩条件下,片岩的破坏模式主要分为斜切片理剪切破坏和顺片理剪切滑移破坏,对应的变形破坏的控制结构亦不同。相同围压下,片岩抗压强度随片理倾角呈非对称的"U"字型变化,抗压强度最大值始终位于α=90°,最小值分布在α=45°或α=60°处。围压增大时,对顺片理倾角破坏的片岩强度的增强效应趋于弱化。此外,分析了各向异性岩石抗压强度最大值分布位置的影响因素,发现岩石均匀性程度对各向异性岩石的抗压强度最大值的分布有重要影响,均匀性较差时,最大值位于α=90°;反之,最大值出现于α=0°。 相似文献
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采用物理模型试验对强弯明渠剪切分层流的运动特征机理进行了研究,试验中模型特别制作了直段、90°、180°强弯段3套试验水槽,模型配有上、下层两套不同的进水系统,以产生上下两层不同的流速和温度,形成剪切分层流,试验进行了直段、90°、180°强弯段多种不同流速工况组合,试验工况流态也从存在明显分层逐步过渡到强掺混状态。采用ADV、HR 2红外热像仪、电子式点温计等量测手段,较为系统地获得了沿程不同断面的流速、温度分布,以及湍流动能、雷诺应力等反映运动机制的物理量,揭示了在强弯曲条件下分层流运动沿程特征分布和断面环流结构,并与直道情形进行了比较。 相似文献
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湖南桂阳县黄沙坪铅锌矿区岩石节理特征及其地质意义 总被引：1，自引：0，他引：1
通过对黄沙坪矿区的岩石节理特征、性质、方位、序列关系的分析,发现了该区的三个方位的岩石节理优选组,第一组90°～130°∠60°～80°;第二组330°～30°∠40°～80°;第三组180°～230°∠55°～85°.第一组节理较细小,均匀,但连续性一般.第二组节理粗细不均,具先剪后张的性质.第三组节理最为发育,较粗大,亦具先剪后张的性质.根据节理与应力的各种关系,结合黄沙坪矿区的区域构造活动历史和构造变形特征,认为第一组节理受印支期EW向构造应力的作用所形成,第二组节理受燕山中-早期SN向偶力逆时针扭动应力的作用所形成,第三组节理受燕山晚期EW向力偶顺时针扭动应力的作用所形成.讨论了节理与成矿的关系,认为第二组节理与成矿关系最为密切. 相似文献
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《地壳构造与地壳应力文集》1997,(1)
一、前言本作者曾采用激光散斑法对首都圈现今断层活动特征进行均质平面问题的物理模拟实验。实验结果给出不同区域应力场作用下61条断层上221个测点的水平活动特征,通过与本区63个跨断层观测台,点观测曲线的对比,不仅证明本区唐山7.8级地震前后和大同阳高6.1级地震前后至今的区域应力作用方式已由N65°～70°W变为N30°～50°E,而且较好地反映出断层活动量与地震活动的频率及强度相关、断层活动的分区性、分 相似文献
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通过对4条高精度重力、高精度磁测和MT实测非震地球物理综合剖面的处理解释,结合已有区域地球物理及野外地质研究,对辽宁东部寒岭—偏岭断裂带的特征进行了研究。根据航磁异常上延结果,认为该断裂为左旋走滑断裂,其最大错断距离约53 km。布格重力异常上延结果表明,与寒岭—偏岭断裂带相关的次级断裂切割深度小,主要发育在沉积盖层中。四条非震综合物探剖面处理解释结果表明,寒岭—偏岭断裂带在不同地段的深部地质产状不同,断裂带西段深部倾向为N,视倾角约为65°;断裂带中段深部倾向NW,视倾角约为60°;断裂带北段深部倾向NW或SE,具有摆动特征,视倾角变化较大,约为35°~50°。 相似文献
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走滑断层的走滑量研究是构造分析过程中的关键,本文运用走滑断裂拉张叠置部位的构造物理模拟方法作为走滑量求取的手段,利用与自然界吻合程度较好的脆性-塑性双层模型对走滑拉张叠置部位进行模拟,发现叠置区主要发育与主边界断层呈80°~90°的横向断层(T断层)和呈顺时针45°的斜向断层(R剪切)两种类型的次级断层。通过改变实验中走滑断裂的叠置长度、横向间隔距离以及走滑量,计算不同实验中横向断层与斜向断层数量的比例并对实测数据进行拟合,结果显示:(1)叠置长度以及走滑量的增加或者横向间隔距离的减小,都会导致横向断层与斜向断层数量比的增加;(2)每组实验中的上述四个实测变量之间存在着特定的对数关系,通过对自然界中的走滑断裂拉张叠置区进行同比例缩小的构造物理模拟实验,获得四者之间的函数关系,从而可以确定走滑量。将构造物理模拟计算走滑量方法应用于渤海海域辽东湾地区郯庐断裂带,得到其新构造运动以来约发生了2.1 km的右旋走滑活动。 相似文献
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岩石圈构造变形的物理模拟实验研究现状 总被引：5，自引：0，他引：5
在介绍物理模拟实验研究方法的基础上,系统概括了常规重力模拟实验的主要进展,研究内容以及模型相似性的研究现状。其研究进展 现在驱动自动化和观察,记录,测试系统数字化;模型结构多层化和实验材料多样化;模型相似半定量化。 相似文献
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地质构造物理模拟实验模型的相似分析 总被引：7，自引：0，他引：7
把地质构造物理模拟实验模型抽象为动力相似问题进行讨论，用相似理论分析导出了地质构造物理模型的相似准则并给出了相似比，认为几何相似、动力相似、材料相似和边界相似是反映地质构造现象的主要相似条件。时间相似、运动相似和其他相似条件是反映地质构造现象的次要相似条件。地质构造物理模拟实验能够直观定性的解释基本的地质构造现象，有针对性地模拟特定的地质构造现象并给以定性分析解释。由于地质构造尺度的宏大，经历的久远和形变的复杂性，地质构造物理模型设计时几乎不可能完全满足相似原理的适用条件，因此，各种地质构造物理模拟实验还不十分令人满意。 相似文献
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《岩土力学》2021,(Z1)
微生物分解作用会改变泥炭土有机质含量和组分,影响土的工程性质,为探究这种现象,研发了模型试验装置,利用富集菌液对泥炭土进行了为期90 d的分解,对分解过程中泥炭土的物理力学性质进行分析测试。试验结果表明,（1）90 d内泥炭土有机质含量从67%下降至61.5%,随着分解时长增大,泥炭土颗粒相对密度G_(s)、饱和重度γ_(sat)增大,液限w_(L)有较为明显的下降趋势,塑限w_(P)变化幅度不大;（2）分解后的泥炭土压缩系数a_(1)_(-)_(2)下降,压缩模量E_(s)增大;（3）分解后的泥炭土固结快剪强度普遍有15%～25%的增大,黏聚力c_(cq)从最初的18.3下降为15.6 kPa,内摩擦角φ_(cq)从13.9°增大到18.8°;（4）分解时长增大,经过预压重塑泥炭土样的渗透系数有下降趋势。分析表明,泥炭土工程性质的改变不仅和有机质含量下降有关,还可能与组分变化有关。 相似文献
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解释电法勘探资料常用形状规则的模型靶进行物理模拟实验.靶往往都是用电子导电金属材料制作或将细粒导电材料与不导电的材料混合,经树脂或水泥胶结而成. 实验一般采用四极装置进行测量,用交流电供给.常使用一个固定频率(1000赫左右),有时也用低到50或60赫,甚至更低的频率.由于靶与电解质界面间的阻抗随频率改变,所以测得的视 相似文献
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基于综合物探的城市地下空间探测与建模 总被引：1，自引：0，他引：1
地下空间开发利用是解决城市诟病的有效途径,城市强干扰环境下地下空间精准探测已成为多学科交叉研究的热点,也是当前研究的难点。以大西安西咸新区为研究区,采用钻孔揭露、实验测试、多参数地球物理测井、地面地球物理勘探组合方法开展了地下空间精准探测与建模研究。通过综合地球物理勘探,获取了每层土体的多参数地球物理特征。结合钻孔揭露与实验测试资料,建立了基于钻孔资料的地面物探与测井校准与耦合,为地下空间地质结构模型赋予了物理属性。提出高密度电法、微动台阵观测和浅层地震勘探与多参数地球物理测井方法相结合,可作为城市强干扰环境下地下空间物探工作的最优方法组合。 相似文献
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褶皱冲断带油气资源丰富,统计表明全球探明油气储量约14%分布在褶皱冲断带。自从1815年地质学家第一次以模拟实验的方式验证了褶皱形成于岩层遭受水平挤压变形的二百多年来,针对褶皱冲断带的物理模拟实验研究无疑是最卓有成效的研究领域方向之一。本文从追溯早期模拟实验先驱,到近二十年来国内外相关研究进展综述,着重分析和评述物理模拟实验研究对于前陆褶皱冲断带构造理论发展的主要贡献。强调造山带临界楔体理论以及基底滑脱层强度、流体超压和变形岩层内聚强度等对构造变形过程的控制作用。主要介绍的实验性标志成果有：(1)褶皱冲断带构造变形的生长规律;(2)褶皱冲断带的构造变形机制;(3)褶皱冲断带中构造变形的主控因素。我们的目的是提供引人入胜的物理模拟实验研究成果,吸引更多现在和未来的研究人员理解和重视物理模拟工作,借助日益进步的实验装置和技术方法,促进盆地构造研究在学科发展道路上,一步步实现从定性走向定量、从二维走向三维、从几何学和运动学走向动力学的飞跃。 相似文献