基于钻进能量理论的隧道凝灰岩地层界面识别及围岩分级方法     

田昊  李术才  薛翊国  邱道宏  苏茂鑫  王凯 《岩土力学》2012,33(8):2457-2464

钻机钻进过程中钻头旋转产生的扭矩以及作用于钻头的轴推进力是破碎岩石的能量来源,当钻进条件确定时,可用破碎单位体积岩石的实际能耗来反映岩石的物理力学性质。基于此原理在青岛胶州湾海底隧道FK4+375.5的上断面进行了超前地质探孔作业,得到凝灰岩地层中的钻进参数及钻进能量随钻头位移的变化曲线,并利用能量理论对钻进过程中监测的钻机参数进行分析,研究发现：在凝灰岩中,数字钻机参数与围岩岩性响应程度较高,围岩完整、坚硬、无裂隙水时,整体钻进参数值较高;围岩裂隙发育、含水或有断层、夹泥层时,钻进速度、推进力、转速、扭矩、打击能等数据会突变,其值变小。分析所得结果与钻孔取芯、TSP超前预报等物探手段得到的结果基本一致。并采用能量法对围岩进行分析,利用钻进比能划分相应的岩体区段,判断出围岩等级。通过对能量曲线的分析发现,在凝灰岩地层中,当钻进能量小于0.95 kJ时会出现断层或较大的节理裂隙区。  相似文献   

非饱和土的应力状态变量研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

陈正汉  秦冰 《岩土力学》2012,33(1):1-11

以热力学和连续介质力学的应力理论为基础,从非饱和土的土骨架平衡方程出发,导出了一系列应力状态变量,目前文献中所使用的应力状态变量都在其中。研究发现：非饱和土的应力状态变量有多种组合形式（5组以上）,不是惟一的;大多数应力状态变量与土的孔隙率、饱和度等物性指标孪生相伴;所有应力状态变量都具有应力的量纲,单纯孔隙率或饱和度及其组合都不构成应力状态变量;简化的Bishop有效应力公式和Fredlund倡导的两个应力状态变量都是简化了的应力状态变量,前者忽略了孔隙率的影响,而后者忽略了与孔隙率及饱和度的关联性。在选择应力状态变量时应考虑理论合理、应用方便、逻辑关系正确的原则,还应做一定的验证工作。  相似文献   

深隧道围岩分区破裂的数学模拟   总被引：2，自引：0，他引：2  

戚承志  钱七虎  王明洋  陈剑杰 《岩土力学》2012,33(11):3439-3446

该研究为先前深隧道围岩分区破裂现象内变量梯度塑性模型的进一步发展。利用应变梯度模型研究了深隧道围岩的分区破裂现象。作为额外的状态变量,在此引入应变梯度这一新变量。利用虚功原理得到了深隧道围岩的平衡方程、边界条件和流动准则,利用Clausius-Duhem不等式获得了岩体的本构方程。对于圆形深隧道,由上述模型的一般方程得到了弹性变形情况下、具有下降段的弹塑性变形情况下和不考虑弹性变形的塑性变形情况下圆形深隧道围岩的支配方程,得到了解析解,并讨论了解析解的性质。这一模型不仅扩展了隧道围岩的经典弹塑性模型,也为下一步数值研究深隧道围岩的分区破裂现象奠定了理论基础。  相似文献   

隧道水平冻结施工引起地表冻胀的历时预测模型   总被引：1，自引：0，他引：1  

蔡海兵  彭立敏  郑腾龙 《岩土力学》2012,33(6):1761-1768

隧道水平冻结施工过程中,土体冻结引起体积膨胀,进而会在地表产生冻胀现象。实际工程一般采用多根冻结管形成冻结壁。冻结壁交圈前,地表冻胀由多个冻土柱的叠加膨胀变形引起;冻结壁交圈后,地表冻胀则由整个冻结壁的膨胀变形引起。鉴于此,考虑冻结壁的形成过程,基于随机介质理论,建立了隧道水平冻结施工引起地表冻胀位移的历时预测模型。同时对冻结外锋面半径和冻胀区域外半径这2个关键参数的取值方法进行了相关探讨。最后针对两个工程案例,采用该计算模型对地表冻胀位移进行分析,得到地表冻胀位移随时间的变化规律,并与现场实测结果相比较,验证了模型的可靠性。该模型应用于隧道水平冻结施工前、冻结期内任意时刻的地表冻胀位移预测,可为工程冻结实施方案的合理确定提供有效依据。  相似文献   

海堤地基固结系数反演与工后沉降分形模型预测     

秦植海  秦鹏 《岩土力学》2012,33(6):1747-1753

海堤工后沉降分析预测对工程维护和灾害防治具有重要意义。以海堤工后初期监测资料为基础,运用分层总和法和太沙基一维固结理论反演了土层固结系数,并通过对固结系数变化规律的分析,提出采用改进变维分形预测模型对具有较强趋势性的固结系数进行预测,进而对海堤工后可能发生的长期沉降进行预测。以浙江省洞头县北岙后二期东围堤工程的海堤监测数据作为研究对象进行了验证计算,结果表明,该方法反映了实际土体的固结沉降机制,能够较好地预测海堤工后沉降趋势,具有一定的工程实用意义。  相似文献   

空沟对列车运行引起的地基振动隔振效果研究     

曹志刚  蔡袁强  徐长节 《岩土力学》2012,33(8):2373-2382

为研究空沟对高速列车引起地基振动的隔振效果,在已有研究基础上改进出一种新的解析研究模型。模型中首次运用了饱和半空间模型来研究地基上隔振沟对高速列车的隔振效果;隔振沟则通过在饱和半空间土体上设置3个合适宽度、截面为矩形的弹性层来模拟;中间矩形弹性层为路堤,路堤上方放置了枕木与轨道。枕木与轨道分别通过纵向异性Kirchhoff薄板与Euler梁来模拟,饱和土地基采用Biot多孔饱和介质理论来描述。控制方程通过傅立叶变换与傅立叶级数展开,在变换域中进行求解。研究表明,随着列车运行速度的提高,空沟的隔振效果明显提高;饱和土体固-液相的耦合作用对隔振沟的隔振效果的影响明显,尤其当列车运行速度超过土体表面Rayleigh波速时,随着土体渗透系数的增加,空沟隔振效果显著降低。此外,列车运行速度超过土体表面波速时,饱和土地基上空沟的隔振效果明显优于相应单相弹性地基上空沟的隔振效果。  相似文献   

五台山新太古代绿岩带中高镁安山岩（HMA）的化学特征   总被引：2，自引：0，他引：2       下载免费PDF全文

张永忠  刘翠  邓晋福  李德胜  周继华  赵凤清  赵祯祥  孙占亮 《地学前缘》2012,19(5):187-194

采用高镁安山岩（HMA）新的分类方法,描述了五台地区新太古代绿岩带中HMA的化学特征,并与实验的HMA以及自然界中典型的HMA（日本的Chichijima地区HMA和Setouchi地区HMA）进行了对比,显示该区HMA具有与上述HMA类似的化学特征。初步认为五台新太古代HMA产于洋俯冲带的环境,进而表明板块构造理论的适用时间范围可推演到新太古代。  相似文献   

中心地理论创新与发展的基本视角和框架   总被引：6，自引：0，他引：6  

王士君  冯章献  刘大平  张紫雯 《地理科学进展》2012,31(10):1256-1263

中心地理论是城市地理学揭示规律、解决问题的重要方法之一。面对时代发展、社会转型、技术进步及其带来的城市与区域巨变, 中心地理论需要创新发展。首先, 突破中心地理论的严苛假设、忽视系统动态性和自然-人文要素综合性的固有缺陷, 拓宽其普适性。其次, 以动态的和联系的眼光审视中心地系统外部条件、内部要素和组织形式与机制变化, 从中发现理论创新的视角。包括人口再分布, 城市体系重组, 全球产业网络兴起等宏观背景变化的视角;现代交通条件、信息技术发展、技术革新、体制变革等影响要素和机制变化的视角;全球城市网络形成, 城市带、群、链迅速聚合, 底层中心地重构等中心地系统组织形式新变革的视角;RS、GIS和现代统计手段应用的视角。再次, 中心地理论创新与发展有必要从“肢解”阶段进入到整体完善过程, 构建创新与发展的基本框架:①以指导实际应用, 形成理论和研究范式为创新和发展的目标;②以中心性测度新模型、严苛条件缓和、动态中心地系统、中心地系统畸变模式、中心地扩散域的空间嵌套等为创新和发展的核心内容;③突破自然-人文耦合要素对中心地系统影响机理及模型化表达, 现代中心地系统空间图景, 动态开放的现代中心地系统建设等重点问题。  相似文献   

能源安全研究的理论与方法及其主要进展   总被引：2，自引：1，他引：1  

刘立涛  沈镭  刘晓洁 《地理科学进展》2012,31(4):403-411

在能源价格和温室气体减排双重驱动下,能源安全研究再次成为学术界关注的热点.加强能源安全理论、方法研究,对于把握能源安全关键要素,识别一国(区域)能源安全状态及演进趋势具有重要的现实意义,同时为能源安全预警与响应机制的构筑奠定了坚实基础.本文对国内外能源安全理论、方法及其主要进展进行了综述,研究结果表明：①国内能源安全定量研究较为薄弱,主要表现为研究成果匮乏、缺乏共识;②国际上,能源安全研究方法大多基于能源安全多样性指数——Shannon-Wiener 指数(SWI)与Herfindahl-Hirschman 指数(HHI).其中,又以英国能源供应安全联合研究小组(JESS)、荷兰能源研究中心(ECN)、国际能源署(IEA)以及亚太能源研究中心(APERC)所开发的能源安全模型较具有代表性;③能源安全定量研究在时间尺度、空间尺度、评价内容及不确定性上均有待改进.  相似文献   

一种无控制点支持的分布式SAR系统干涉测高方法     

李洁  黄海风  梁甸农 《遥感学报》2008,12(3)

分布式星载合成孔径雷达干涉测高系统提供了多个通道的观测数据,给定位和测高带来冗余信息,基于此提出了一种无需控制点支持的干涉测高方法.介绍了该方法的原理,推导了定位与测高方程组,采用一阶近似进行了误差敏感度分析,并通过Monte-Carlo仿真加以验证.仿真结果表明:(1)可以直接采用误差理论分析结果为系统分析和设计提供支撑;(2)测高精度对系统干涉相位差的误差十分敏感.  相似文献