考虑砂土抗剪强度空间变异性的盾构开挖面稳定性分析     

程红战  陈健  胡之锋  黄珏皓 《岩土力学》2018,39(8):3047-3054

采用传统研究方法对盾构开挖面稳定性的分析多基于土体是均质、各向同性材料的假设,显然与其本身的非均质性相违背。为此,开展了考虑土体抗剪强度参数的空间变异性对盾构开挖面稳定性的影响研究。在随机场理论的基础上,采用协方差矩阵分解法建立了描述砂土内摩擦角空间变异性的三维随机场模型,借助于数值分析软件平台研究了内摩擦角的变异系数、自相关距离对开挖面失稳模式、极限支护应力的影响规律,并采用概率分析法探讨了极限支护应力特征值的选取。结果表明：砂土内摩擦角的空间变异性对开挖面稳定性有重要的影响;随内摩擦角的变异系数的增大,极限支护应力的概率分布离散性越大;开挖面失稳模式与自相关距离的大小密切相关,当自相关距离与隧道直径比较接近时,开挖面可能出现局部失稳;提出了开挖面极限支护应力特征值的概念,并结合失稳概率给出了其初步确定方法。  相似文献   

深部开采底板隔水关键层受局部高承压水作用破坏理论分析     

马凯  尹立明  陈军涛  陈明  王自起  崔博强 《岩土力学》2018,39(9):3213-3222

大量实测地质资料与防治水实践证实,深部煤层开采底板含水层存在大量的局部高承压水区域,在强开采扰动下极易诱发底板突水灾害。基于“下三带”、“关键层”理论,将局部高承压水与底板隔水关键层简化为圆筒力学模型,分析研究隔水关键层在局部高承压水作用下的屈服破坏机制,得到了隔水关键层发生屈服的4个临界水压值公式;对各临界水压值进行区间划分,分析不同区间隔水关键层的屈服状态,确定了局部高承压水致使隔水关键层屈服破坏两个阶段的水压判据平衡方程,得出了奥陶系顶部岩层作为隔水关键层剩余隔水能力的计算表达式,并反演得到了开采深度上限、下限公式。结合九龙矿深部开采实际,对所建力学模型进行了验证与应用,进而提出了防止局部高承压水致灾的相关措施,对实现深部煤层安全带压开采具有重要的理论指导意义。  相似文献   

桩-承台-土复合受力体的拟静力模型试验     

郭昭胜  贺武斌  白晓红 《岩土力学》2018,39(9):3321-3330

在1.2 m×1.2 m×1.2 m小型土工箱中完成了4组采取不同桩头连接构造的单桩-承台-土复合受力体缩尺模型的低周往复水平加载抗震试验,获得了试件破坏形态、荷载-位移滞回曲线、刚度退化曲线、桩身弯矩及桩侧土压力等数据,研究了不同桩头连接构造对试件水平受力性能的影响。研究表明：桩头部位采取不同的节点连接构造措施对桩头破坏形态和破坏程度、体系耗能能力和水平极限承载力及桩身弯矩分布规律均有一定的影响,但对桩与承台侧面的土压力分布规律和大小的影响并不显著。对于桩头普通连接的情况,以桩头嵌入深度为0.5D（D为桩径）为宜。桩头加强环连接与桩头嵌入深度1.0D时的连接具有大体相当的桩头约束效果,但加强环的制作相对复杂,其约束效果和破坏形态与加强环的截面尺寸、混凝土强度及配筋参数均有关系,应进一步深入研究。  相似文献   

尼日尔Termit盆地低阻油层成因机理及综合识别技术     

李早红  程小岛  姜虹  郑凤云  袁圣强  刘邦  刘计国  王玉华 《地学前缘》2018,25(2):99-111

尼日尔Termit盆地地层水矿化度低(矿化度为200×10-6~1 500×10-6),油气水系统和流体类型非常复杂,不仅发育多套油气水系统,而且正常油气层、低阻油层均存在。实践证明,应用单一的资料和相同的方法很难评价如此复杂的流体类型,尤其是低阻油层的识别。通过已钻井证实,该盆地古近系Sokor1组和白垩系Yogou组普遍存在低阻油层,其电阻率特征主要表现为两类,一是同一沉积时期内油层电阻率与相邻水层电阻率相近,二是油层的电阻率与邻近泥岩的电阻率相近。根据薄片、扫描电镜、黏土X 衍射、压汞等资料,考虑岩石粒度、孔隙结构、黏土矿物含量及类型、油层厚度、导电矿物等,分析研究了该盆地低阻油层成因的微观机理和宏观影响因素。研究结果表明,岩石颗粒细、黏土含量高及微孔隙发育导致束缚水含量高是目标盆地低阻油层形成的主要微观机理。宏观影响因素主要是油层薄和咸水泥浆侵入。根据低阻油层成因及其测、录井资料的响应特征分析研究认为,综合利用电阻率和自然伽马、电阻率和自然电位相对值交会图,将录井油气显示定量化得到的录井油气显示级别的综合指数GEOFI与气测总烃TG交会图,RFT压力资料计算的流体密度可以有效识别该盆地低阻油层。研究还揭示了低阻油层在Termit盆地平面和纵向上的分布规律,平面上分布在Dinga地堑、Fana低凸起和Yogou斜坡的各油田中,纵向上主要集中在第三系Sokor1组的E1、E2小层河流相沉积及白垩系三角洲和湖相沉积的砂泥岩互层中。  相似文献   

新疆准东煤田中侏罗统煤系镓元素的分布特征及赋存机理探讨     

陈磊  邵培  熊武候  祁文强  张世佳  张占贤 《地学前缘》2018,25(4):76-85

随着大型煤系稀有金属矿产的发现,煤中伴生微量元素的研究受到广泛关注,但目前对我国西北地区的煤系地层中稀有元素的研究程度较低。选取新疆东北部的准东煤田为研究区,基于煤样的煤质分析和微量元素数据,研究了煤中镓的分布规律、赋存特征及富集成因。研究表明：(1)准东煤田的中侏罗统煤层中镓明显富集。12个矿区煤中镓平均含量在20.78~47.98 μg/g,大多高于或接近煤中镓的边界品位(30 μg/g)。(2)煤田中镓的分布规律性明显。平面上,盆地周围煤中Ga含量较中部矿区高,特别是东北部和西南部由于分别受克拉美丽山和博格达山物源区的影响,煤中Ga含量异常高,部分区域超过了60 μg/g,而中部矿区(ZD10740、ZD10464、ZD10407和ZD10841)的煤中Ga含量表现为从矿区边缘向中心逐渐富集;垂向上,大部分矿区煤中Ga含量从中侏罗统底部向上降低,而受到早燕山运动影响,靠近博格达山的矿区(ZD10740)表现相反。(3)煤中Ga主要以高岭石为载体,部分Ga也存在煤的有机质组分中。镓主要以细粒物质(胶体或有机络合物形式)搬运到沉积盆地,在潮湿覆水沉积条件下发生聚积。  相似文献   

新疆伊宁县喀拉亚尕奇滑坡动力学特征研究   总被引：4，自引：4，他引：0  

杨龙伟  魏云杰  王文沛  朱赛楠  张楠 《地质力学学报》2018,24(5):699-705

通过对高速远程黄土滑坡动力学特征的研究,提出黄土高速远程滑坡空间预测的模拟方法。以新疆伊宁县喀拉亚尕奇黄土滑坡为例,基于野外地质调查和无人机航拍影像图,结合滑坡研究区的工程地质条件,分析了该滑坡的基本特征和形成条件。研究发现,该滑坡的主要诱发因素是冰雪融水入渗,其孕灾模式主要为四个阶段:后缘拉裂阶段,黄土节理冻胀扩展阶段,融雪入渗失稳阶段,高速下滑阶段。同时利用Rapid模型对滑坡运动全过程进行模拟,计算得到滑坡运动持续时间为26 s,最大运动速度达到22 m/s,堆积体的平均厚度达到5 m等运动特征要素,结果表明Rapid模型可以较好的模拟分析黄土高速远程滑坡动力学效应,为黄土地区类似滑坡的成灾机理和动力学效应分析提供参考。   相似文献   

塔里木盆地古城低凸起古-中生界构造演化特征与油气成藏关系     

李昂  鞠林波  张丽艳 《吉林大学学报(地球科学版)》2018,48(2):545-555

古城低凸起是塔里木盆地东部地区的重要勘探领域,古城6、8、9井的相继成功证实了其良好的勘探前景。塔里木盆地多年勘探实践表明,断裂对储层的形成和成藏有着重要的控制作用,对于油气发现具有重要意义。本文立足于本区二、三维地震资料,从分析断裂剖面的几何特征入手,建立了古-中生代的断裂发育样式,结合多窗口倾角扫描技术识别了隐蔽走滑断裂的平面特征,系统剖析了不同演化阶段断裂的变形机制,详细研究了构造演化对油气成藏的影响。研究表明：古城地区主要发育7类不同断层的构造样式,包括张性正断层、张扭性负花状构造、正"Y"字形构造、反"Y"字形构造、压扭性正花状构造、近直立的共轭走滑断层及张扭性走滑正断层;平面上主要发育NW向、NE向和NNE向3个方向的断裂。根据断裂的几何要素和动力特征,将断裂活动期次分为早加里东期、中加里东期、晚加里东-早海西期和印支-燕山期。其中：中加里东期断层奠定了本区堑垒相间的构造格局,是油气和下部流体向上运移重要通道;印支-燕山期形成的"羽状"断裂带是晚加里东-早海西期断裂再次活化形成的,距离其在3.0 km以内的井普遍钻探效果较差,对成藏有着重要的破坏作用。  相似文献   

西藏玉曲河下游岸坡倾倒变形机制及稳定性分析     

张丙先 《吉林大学学报(地球科学版)》2018,48(5):1539-1545

西藏玉曲河下游河谷由板岩组成的岸坡普遍发生倾倒变形,其变形特征在青藏高原东南部"三江"地区具有典型性。随着该地区水利水电项目的不断开发,倾倒变形边坡问题日益突出。本文根据在工程实践中遇到的倾倒变形边坡问题,采用现场调查、勘探和原位试验的方法,重点对边坡变形特征与板岩变形特性的相关性进行研究,并分析了3种倾倒类型：倾倒折断型呈脆性破坏,破坏模式主要为由前部向后部逐级后退式破坏,适合采用极限平衡方法进行稳定性分析;倾倒弯曲型属延性变形,破坏模式主要为边坡浅部的坠覆和松驰,适合采用建立在非连续介质模型基础上的应力应变分析方法;倾倒揉皱弯曲型与倾倒弯曲型类似,仅是在倾倒弯曲的基础上叠加了冰川的推覆作用而发生褶曲。  相似文献   

水生入侵植物对常见水华的抑藻效应及其影响机理     

王赛君  吴湘  王奕棉  楼雯靓  卢雨芳 《海洋与湖沼》2017,48(4):798-805

为促使水生入侵植物的资源化利用以减少其对环境的危害,本文选取我国3种常见水生入侵植物,即水浮莲(Pistia stratiotes)、凤眼莲(Eichhornia crassipes)、空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)作为研究对象,研究不同的植物化感作用方式(植物种植水抑藻、植物粗提物抑藻)对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)、梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)、铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)这3种常见水华微藻生长的抑制作用差异及其影响机理。结果表明,3种植物的种植水和粗提物均对不同微藻表现出选择性抑制作用,且种植水的抑藻效果总体强于粗提物。其中以空心莲子草种植水对铜绿微囊藻的抑制作用最强,共培养第7天藻细胞光密度OD750值下降78.19%,叶绿素a(chl a)含量下降96.61%。铜绿微囊藻在空心莲子草种植水影响下,藻细胞的呼吸速率先升高后降低,光合速率逐渐降低,超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)等抗氧化酶的活性,以及蛋白质和膜脂过氧化产物丙二醛(malondialdehyde,MDA)的含量均呈现先升高后降低的趋势,由此可知铜绿微囊藻在共培养过程中受到了明显的胁迫和伤害。而在共培养第11天,实验组的胞外藻毒素含量较对照组仅增加8.69%,差异不显著(P0.05),说明空心莲子草种植水在有效抑制铜绿微囊藻生长的同时不会促进藻毒素的释放,具有较好的生态安全性。  相似文献   

一次西南印度洋热带气旋过程发展机制的数值研究     

王彬  郭敬天  曹永正  张薇  刘桂艳 《海洋与湖沼》2017,48(4):695-702

本文利用尽可能多的观测资料和WRF-3.4.1模式(Weather Research and Forecasting Model)对2012年1月19日至28日发生在西南印度洋上空的1次强热带气旋进行了研究,并分析其时空结构和发展机制。对该热带气旋的移动路径、强度及内部结构的数值模拟结果与实际符合较好。分析表明,感热和凝结潜热贯串于热带气旋发展的整个过程,其中感热对气旋发展的影响较弱,凝结潜热是气旋发展的主要能量来源,CISK机制可解释该热带气旋的发展过程。  相似文献