考虑参数旋转各向异性空间变异性的边坡大变形概率分析     

刘磊磊  梁昌奇  徐蒙  朱文卿  张绍和  丁星妤 《地球科学》2023,(5):1836-1852

为揭示土体参数旋转各向异性空间变异性对边坡大变形特征的影响规律,将土体不排水抗剪强度参数模拟为旋转各向异性随机场,提出采用多重响应面法对随机场样本进行边坡稳定性安全系数高效求解和升序排列,进而使用随机物质点法按序模拟随机场样本的边坡大变形过程.以一饱和不排水粘土边坡为例,研究了旋转各向异性随机场的旋转角度β和弱主方向自相关长度θ₂对边坡大变形特征和破坏模式的影响.结果表明：提出的基于多重响应面的随机物质点方法可以高效开展边坡大变形概率分析;β和θ₂对边坡大变形特征和破坏模式均有显著影响;边坡大变形破坏的影响距离、滑动距离和滑动体积的平均值与标准差均随θ₂的增加而增加;边坡大变形过程中可能产生4种破坏模式,其中深层滑动和渐进式滑动为该边坡模型的主要概率失稳模式.因此,提出的方法为边坡大变形概率分析提供了一条有效途径,考虑参数旋转各向异性空间变异性的边坡大变形概率分析对准确评估边坡失稳风险具有一定的理论参考意义.  相似文献   

持续开挖效应下结构面剪切力学性质与能量特征研究     

郭佳奇  程立攀  朱斌忠  田永超  黄鑫 《岩土力学》2023,44(1):131-143

基于地下岩体工程开挖扰动的实际情况,开展考虑持续开挖效应,充分反映岩体结构面应力调整过程的结构面剪切试验更具理论意义和工程应用价值。采用人工劈裂方法制备岩体结构面,开展了常规应力路径和持续开挖效应下的结构面剪切试验,系统研究了两种条件下结构面剪切力学性质、声发射特征和能量的演化规律。研究结果表明：开挖扰动荷载强度越大,结构面发生剪切破坏时的剪应力降整体上越大,但持续开挖效应下的剪应力降最大值仅为常规应力路径下剪应力降的48.57%;考虑持续开挖效应的结构面剪切过程中声发射活动主要集中于结构面受剪破坏和剪应力降产生时,且声发射活动强度与开挖扰动强度正相关,声发射振铃计数变化率极值明显小于常规应力路径下的相应值;持续开挖效应下试样裂纹发育密集度、结构面磨损区域及破坏程度均随开挖扰动强度增加而增加,但试样裂纹发育的密集程度和结构面破坏程度相对常规应力路径下的情况轻;考虑持续开挖效应的结构面发生剪切破坏时弹性应变能随扰动荷载增大而增大,均低于常规应力路径条件下的弹性应变能值,持续开挖效应降低了结构面剪切破坏的强度,但更易引发结构面发生剪切破坏。  相似文献   

天然源面波技术在城市规划区场地评价中的应用     

陈实  金荣杰  李延清  李崇博  胡尊平 《物探与化探》2023,(1):264-271

天然源面波技术作为一种快速、无损的地球物理探测技术,利用天然地球震动提取面波等信息,可在复杂城市环境中取得良好的探测效果。本文在城市规划区中引入天然源面波探测工作,通过剖面解释、提取等效剪切波速度及卓越周期两类场地评价参数、三维可视化绘图等技术工作,查明了规划区内地层分布特征,认为规划区内未发育隐伏断裂,场地条件良好。本次成果对类似地区的场地评价工作具有重要的借鉴意义。  相似文献   

考虑渗流的饱和粉土地层盾构开挖面稳定分析     

尹鑫晟  舒营  梁禄钜  张世民 《岩土力学》2023,(7):2005-2016

土压平衡盾构在穿越高水位钱塘江粉土地层时,地下水与密封舱之间的高水压差会产生过大的指向开挖面的渗透力。钱塘江粉土黏聚力低,开挖面自立性差,且土体模量小,过大的渗透力会使土体产生更大的变形,导致开挖面失稳。数值模拟中合理选取土的本构关系与模型参数,对计算结果的可靠性十分重要。为了研究渗流条件下开挖面稳定性问题,基于室内试验,对钱塘江粉土的摩尔-库仑本构模型和摩尔-库仑应变软化本构模型参数进行研究。研究发现,钱塘江粉土的剪应变是轴向应变的1.5倍;根据三轴卸荷试验得到应变软化内摩擦角和剪应变的关系,当剪应变为4.7%时内摩擦角达到峰值为25°,剪应变为7.4%时内摩擦角达到残余值为21°,剪应变在4.7%～7.4%之间时,内摩擦角线性减小。采用有限差分软件建立39组三维分析模型,通过与离心机试验的极限支护压力和地表沉降对比发现,相同水位情况下,摩尔-库仑应变软化本构模型计算的极限支护压力与离心机试验的最小误差为3.1%,最大地表沉降的误差为5.67%。证明了在钱塘江粉土地层中使用摩尔-库仑应变软化本构模型的可行性及模型参数的可靠性。  相似文献   

内蒙古陈巴尔虎旗莫勒格尔河地区钼成矿潜力分析     

陈旭  董红辰  刘大业  刘佳琦  张百超  程双  李建华 《世界地质》2023,(3):461-471

内蒙古自治区呼伦贝尔市陈巴尔虎旗莫勒格尔河地区位于德尔布干断裂带东侧,区内北东和北西向构造发育,为矿床形成提供容矿空间及导矿通道。笔者通过野外地质调查,结合元素综合异常特征、激电异常特征、地表槽探工程,在该地区圈定Mo矿体4条,Mo矿化体9条。其中,工业矿体2条(Ⅰ号和Ⅱ号)、低品位矿体2条(Ⅲ号和Ⅳ号),赋矿岩性为满克头鄂博组蚀变流纹质晶屑凝灰岩。借助Mo元素异常特征将莫勒格尔河地区划分为4个成矿潜力区,其中1、2、3号区寻找热液型矿产,4号区寻找斑岩型钼及多金属矿产,1号和2号区成矿潜力巨大,3号和4号成矿潜力区有望成矿,并对4个成矿潜力区下一步找矿指明方向。  相似文献   

泾阳南塬黄土斜坡结构面发育特征及其影响效应     

杨亚军  邓龙胜  范文  孔清涛 《工程地质学报》2023,(1):258-266

黄土斜坡中常发育有大量的结构面,这些结构面不仅破坏土体的连续性,同时对斜坡的渗流场、变形场甚至稳定性产生显著的影响。本文以泾阳南塬为研究区,通过现场调查和室内试验及数值模拟等方法,对结构面的发育特征和影响效应进行了系统研究。取得主要结果包括：(1)考虑结构面的形成原因及其对坡体的影响效应等,从宏观、细观及微观3个尺度提出了黄土结构面的分级分类方法,将黄土结构面分为5级,两个大类和25个小类。(2)根据现场实测结果,研究区结构面多分布在距坡肩较近位置,且其走向与坡面走向基本一致,结构面的延伸长度、张开度及错动高差等随其距坡肩距离的增加而增大。(3)由数值模拟结果可见,距坡肩不同距离和不同深度的结构面扩展特性及其对坡体变形破坏的影响差异较大。距坡肩较近和较深的结构面在重力作用下更容易扩展。随着结构面与坡面距离的增加,坡体稳定系数先减小后增大并逐渐趋于一个稳定值。随着结构面深度的增加,坡体稳定系数逐渐减小,最终趋于一个稳定值。研究结果可为黄土边坡的稳定性评价提供一定的地质依据。  相似文献   

渤海湾周缘高温地热异常特征及深部热结构分析     

张健  何雨蓓  姜程浩  褚伟  方桂 《地球学报》2023,44(1):57-69

渤海湾周缘高温地热异常区是华北重要的地热资源区,研究其浅层高温地热异常及深层高温地热结构,是解决中国东部高温地热勘查开发瓶颈的重要基础,对加快构建东部现代能源体系、推进“双碳”目标进程具有重要的科学意义。利用最新的中国大陆岩石圈速度模型USTClitho2.0和航磁资料,在大地热流资料约束下,本文计算了渤海湾周缘浅层与深层高温热结构,结果表明:该区居里面平均深度20.8km,居里温度420℃,中、上地壳高温热结构与居里面起伏形态密切相关。上地壳生热率随深度增大而递减,反映了放射性生热元素向上迁移、在浅层富集的垂向分异特征。Moho面温度在600～800℃之间,岩石圈底界面1300℃等温面深度在66.3～97.5 km之间,平均值为76.8 km。依据USTClitho2.0模型Vp、Vs速度结构,本文修正了前人的地壳分层结构及上地壳生热率,计算了研究区内全部91个大地热流点的壳幔热流比,结果表明:Qc/Q=56.4%、Qm/Q=43.6%, Qc/Q>Qm/Q,显示该区为“热壳”结构。前人认为此区是“冷壳热幔”型热结构,本文的计算结果修正了前人的认识,指出上地壳层热流在地表总热流...  相似文献   

北羌塘坳陷南部胜利河油浸白云岩     

吴珍汉  季长军  赵珍  康少伟  赵荣涛  雷云龙 《地球学报》2023,44(3):411-418

北羌塘坳陷南部胜利河上游出露油浸白云岩,层位为中侏罗统布曲组上部,近水平产状,下伏TOC含量高的黑色泥页岩。油浸白云岩呈灰黑色,原岩为生物碎屑灰岩,经历了白云岩化作用;表面覆盖烟灰状沥青,内含易于挥发的轻质油;地表样品含油率为765×10^–6,远高于南羌塘坳陷隆鄂尼—昂达尔错古油藏地表出露的白云岩油砂(含油率(12～236)×10^–6)。胜利河油浸白云岩裂隙发育,孔隙度为6.49%、渗透率为3.81 mD,属于羌塘盆地有利储层。油气地球化学及油源对比结果显示,胜利河油浸白云岩原油来源于中下侏罗统富有机质泥页岩。胜利河油浸白云岩对北羌塘坳陷油气勘查评价具有重要指示意义。  相似文献   

西拉木伦构造带克德河砂砾岩的时代及构造意义     

郑月娟  张德军  张海华  张健  陈树旺  甄甄 《地质学报》2023,97(8):2459-2475

西拉木伦构造带北部双井地区发育一套巨厚的、成熟度低的快速堆积的粗碎屑沉积建造,为同造山磨拉石沉积,前人称其为克德河砂砾岩带并将其时代分别划为中二叠世(哲斯组)、晚二叠世(林西组)。本次工作对该套地层进行了大比例尺剖面测量,对取自剖面第下、中、上(1、25、86层)三个部分的砂岩样品进行LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,结果显示：3个样品具有相似的主要年龄区间,依次为405-485Ma、401-463Ma、363-520Ma,其峰值年龄分别为427Ma、445Ma、440Ma,锆石数量分别占总量的48％、52.5％和38.75％;其次为大于1000Ma的年龄,锆石数量分别占30.7%、22.5%、45%,且均具有1800Ma和2500Ma左右的峰值年龄,明显具有华北板块基底年龄信息;自下而上3个测年样品最年轻峰值年龄分别为312Ma、376Ma,282Ma,最年轻的锆石年龄分别为304Ma、244Ma和245Ma。在第85层杂色复成分砾岩的灰岩砾石中发现晚石炭－早二叠世阿木山组的蜓和珊瑚化石,在41及43层发现中生代孢粉化石。综合碎屑锆石测年及生物化石研究结果,克德河砂砾岩带的时代应为中三叠世。推测西拉木伦构造带经历了一个较长的演化过程,中二叠世开始华北板块和西伯利亚板块进入碰撞造山阶段, 同造山磨拉石建造(克德河砂砾岩带)标志着中亚造山带演化的终止,华北板块和西伯利亚板块的碰撞拼合造山一直延续到中三叠世才结束。  相似文献   

东昆仑—柴达木地区泥盆系划分对比     

才航加  刘建栋  王春涛  李五福  赵忠国  曹锦山 《地层学杂志》2023,(3):353-361

东昆仑—柴达木地区泥盆系较为发育,均表现为陆相碎屑岩和火山岩沉积。前人将该地区泥盆系笼统地划归晚泥盆世牦牛山组,但其空间分布情况不详,划分与对比仍存争议。本文结合近些年在该地区开展的1/5万、1/25万区域地质调查和相关的科研成果等资料,重新厘定了东昆仑—柴达木地区泥盆系,将牦牛山组限于柴达木盆地北缘地区,代表中—晚泥盆世陆相碎屑岩-火山岩沉积;重新启用契盖苏组,代表东昆北地区早泥盆世陆相碎屑岩-火山岩沉积;新建雪水河组代表万保沟地区早泥盆世陆相碎屑岩-火山碎屑岩沉积。  相似文献