泥水平衡盾构用海水泥浆的改性试验研究     

杨振兴  陈健  孙振川  游永锋  周建军  吕乾乾 《岩土力学》2020,41(2):501-508

由于海水中富集大量可溶性盐类及各种金属离子成分，利用海水配置的海水泥浆具有相对密度大、胶体率低、稳定性差、失水量高等特点，不能满足泥水平衡盾构施工要求。为实现对海水泥浆改性以达到利用海水泥浆维持开挖面稳定，降低穿江越海盾构施工成本，选用CMC（羧甲基纤维素钠）、纤维素PAC（聚阴离子纤维素）、聚丙烯酸铵等8种添加剂进行海水泥浆性质变化试验，优选出对海水泥浆改性明显的添加剂，并分析优选添加剂掺入量和时间对海水泥浆性质的影响规律。同时，基于优选的添加剂CMC，利用泥膜形成试验平台进行改性海水泥浆地层渗透试验。研究表明：不同添加剂对海水泥浆性质变化差异较大，增黏剂PAC、CMC对海水泥浆的改性效果稍好，24 h离析出现浑浊层、混合层、絮凝沉淀层。海水泥浆对地层渗透的滤水量大于改性海水泥浆，泥皮也稍厚，但呈稀疏状态。可以推测，添加剂中和部分海水成分，呈絮凝沉淀，多余添加剂表现出对淡水泥浆的增稠作用。  相似文献   

枣庄市台儿庄区小龚庄岩溶地下水水源地允许开采量计算评价          下载免费PDF全文

丁冠涛  刘玉仙  高帅 《山东国土资源》2019,35(3)

科学有效的地下水资源评价是可持续开发地下水资源的关键,其中地下水资源可开采量的评价是地下水资源评价的核心内容。该文在对枣庄市台儿庄区小龚庄水源地水文地质条件、岩溶塌陷发育情况等进行详细分析的基础上,采用开采试验法对小龚庄水源地岩溶地下水允许开采量进行了计算,计算结果为11354m~3/d。根据已发生岩溶塌陷情况,设定岩溶塌陷预警水位,利用非稳定流Theis公式计算了安全开采量范围在11187～13150m~3/d之间,对开采试验法计算结果进一步进行评价。根据评价结果最终确定以11354m~3/d作为小龚庄水源地的允许开采量是可靠的,可以保证水源地最大限度的开采地下水资源,同时又保证水源地运行时不易引发岩溶塌陷的环境地质问题。该方法为同类型水源地地下水允许开采量的计算评价提供了一定的借鉴。  相似文献   

Strain analysis of a seismically imaged mass‐transport complex,offshore Uruguay     

Michael J. Steventon  Christopher A.‐L. Jackson  David M. Hodgson  Howard D. Johnson 《Basin Research》2019,31(3):600-620

Strain style, magnitude and distribution within mass‐transport complexes (MTCs) are important for understanding the process evolution of submarine mass flows and for estimating their runout distances. Structural restoration and quantification of strain in gravitationally driven passive margins have been shown to approximately balance between updip extensional and downdip contractional domains; such an exercise has not yet been attempted for MTCs. We here interpret and structurally restore a shallowly buried (c. 1,500 mbsf) and well‐imaged MTC, offshore Uruguay using a high‐resolution (12.5 m vertical and 15 × 12.5 m horizontal resolution) three‐dimensional seismic‐reflection survey. This allows us to characterise and quantify vertical and lateral strain distribution within the deposit. Detailed seismic mapping and attribute analysis shows that the MTC is characterised by a complicated array of kinematic indicators, which vary spatially in style and concentration. Seismic‐attribute extractions reveal several previously undocumented fabrics preserved in the MTC, including internal shearing in the form of sub‐orthogonal shear zones, and fold‐thrust systems within the basal shear zone beneath rafted‐blocks. These features suggest multiple transport directions and phases of flow during emplacement. The MTC is characterised by a broadly tripartite strain distribution, with extensional (e.g. normal faults), translational and contractional (e.g. folds and thrusts) domains, along with a radial frontally emergent zone. We also show how strain is preferentially concentrated around intra‐MTC rafted‐blocks due to their kinematic interactions with the underlying basal shear zone. Overall, and even when volume loss within the frontally emergent zone is included, a strain difference between extension (1.6–1.9 km) and contraction (6.7–7.3 km) is calculated. We attribute this to a combination of distributed, sub‐seismic, ‘cryptic’ strain, likely related to de‐watering, grain‐scale deformation and related changes in bulk sediment volume. This work has implications for assessing MTCs strain distribution and provides a practical approach for evaluating structural interpretations within such deposits.  相似文献   

一种旋转塑性势面模型及非关联塑性流动法则     

徐日庆  蒋佳琪  冯苏阳  鞠露莹 《岩土力学》2020,41(5):1474-1482

为了较好地描述软土塑性应变发展规律，提出了一种改进的塑性流动模型。该模型采用了与屈服函数形式相同，但具有一定倾角 的塑性势函数。土体在变形过程中，塑性流动方向会依赖于塑性势面的旋转而变化，直至达到破坏状态。通过对常规三轴试验结果的分析可以发现：在剪切过程中，塑性势面旋转角的初值 与终值 较为稳定，不受围压变化影响。在此试验观察基础上，引入了归一化的旋转角参数 以及描述土体应力状态的参数 ，在采用蛋形势函数的情况下二者具有良好的分段线性关系。利用该关系，建立了改进的塑性流动法则，只需要2个额外的模型参数。对所提出的塑性流动模型进行了验证，计算结果表明该模型能较好地反映塑性应变的变化趋势。  相似文献   

华南上扬子区深部温度估算及其油气地质意义     

李香兰  刘绍文  徐明  李旭东  郝春艳 《地质学报》2020,94(6):1896-1910

盆地热体制及深部温度估算对油气和区域地热能资源评估具有重要意义。南方上扬子区是海相油气勘探的重要区块,近年来更是我国页岩气勘探的主要选区。然而,由于数据不足及研究目标的分散,该区的盆地热体制特征还有待深化。结合前人已有地热数据,并整合新近开展的稳态测温数据,我们揭示了上扬子区现今地温梯度、大地热流分布特征,继而估算了1000～6000m埋深处的深部地层温度和2套主要古生界海相烃源岩底界面处的温度。结果表明,上扬子区具有中-低温的地热状态,其现今地温梯度和大地热流的范围(平均值)分别为10～74℃/km(24℃/km)和27～118mW/m~2(64mW/m~2),整体上从东北向西南方向递增,呈现出"东北低、西南高"的分布趋势。1000～6000m埋深处估算温度的分布格局与地温梯度及热流的分布趋势基本一致。东北部的鄂西-湘北地区为低温区,中部的四川盆地其大部分为中温区,西南的云南地区为高温区。上扬子区现今地热分布格局受区域差异构造和岩浆作用控制。结合储层温度估算并综合其他油气地质资料,提出川东的石柱-涪陵、川南的威远-自贡-泸州和宜宾-长宁等区的下志留统龙马溪组页岩层系是上扬子区油气勘探有利区带。  相似文献   

冰川运动速度研究： 方法、 变化、 问题与展望   总被引：3，自引：2，他引：1  

管伟瑾  曹泊  潘保田 《冰川冻土》2020,42(4):1101-1114

冰川运动将积累区获得的物质输送到消融区， 维持着冰川的动态平衡。近年来， 随着气候变化， 全球大部分冰川面临着剧烈的退缩， 而冰川运动变化则较为复杂， 引起了学者们的广泛关注。文章系统总结了近年来冰川运动速度的提取方法、 冰川运动速度时空分布与变化及其影响因素的相关研究进展。另外， 还探讨了目前冰川运动速度研究中存在的问题和未来的发展趋势。结果表明： 基于测杆的方法能够获得精度较高的测量数据， 但存在时间和空间上的局限性； 基于遥感数据自动化提取的方法应用广泛， 但影像之间的配准以及海量数据的计算是当前阶段制约冰川运动速度研究的主要问题； 近年来， 无人机和地基合成孔径雷达的应用为冰川运动速度研究提供了高精度的数据支撑， 但二者在冰川运动研究中的应用还不够广泛。冰川运动速度的分布及其变化在空间上存在明显差异， 冰川厚度的变化可能是全球大部分冰川运动速度变化的主要原因， 但在单个冰川系统上， 冰川运动速度变化较为复杂， 其原因还需要进一步探讨。遥感数据的不断丰富， 云计算平台的使用， 物联网、 无人机和地基合成孔径雷达等技术的不断普及， 以及星、 空、 地协同观测的出现将会极大促进未来冰川运动速度研究的发展。此外， 冰川动力学过程也将备受关注， 成为未来冰川运动研究的热点问题。  相似文献   

Solution for a plane strain rough‐walled hydraulic fracture driven by turbulent fluid through impermeable rock          下载免费PDF全文

N. Zolfaghari  E. Dontsov  A. P. Bunger 《国际地质力学数值与分析法杂志》2018,42(4):587-617

The impact of turbulent flow on plane strain fluid‐driven crack propagation is an important but still poorly understood consideration in hydraulic fracture modeling. The changes that hydraulic fracturing has experienced over the past decade, especially in the area of fracturing fluids, have played a major role in the transition of the typical fluid regime from laminar to turbulent flow. Motivated by the increasing preponderance of high‐rate, water‐driven hydraulic fractures with high Reynolds number, we present a semianalytical solution for the propagation of a plane strain hydraulic fracture driven by a turbulent fluid in an impermeable formation. The formulation uses a power law relationship between the Darcy‐Weisbach friction factor and the scale of the fracture roughness, where one specific manifestation of this generalized friction factor is the classical Gauckler‐Manning‐Strickler approximation for turbulent flow in a rough‐walled channel. Conservation of mass, elasticity, and crack propagation are also solved simultaneously. We obtain a semianalytical solution using an orthogonal polynomial series. An approximate closed‐form solution is enabled by a choice of orthogonal polynomials embedding the near‐tip asymptotic behavior and thus giving very rapid convergence; a precise solution is obtained with 2 terms of the series. By comparison with numerical simulations, we show that the transition region between the laminar and turbulent regimes can be relatively small so that full solutions can often be well approximated by either a fully laminar or fully turbulent solution.  相似文献   

土体约束对海底管道整体屈曲的影响机理研究     

李成凤  刘润  彭碧瑶  王秀妍 《海洋科学》2018,42(2):56-63

高温高压下海底管道的整体屈曲稳定性分析是管道设计的重要组成部分,而选取多长的管道进行分析对其整体屈曲稳定性结果影响显著。依据临界管长将管道分为"长管"与"短管",基于动力显式分析方法,揭示了长管与短管在发生整体屈曲过程中,屈曲幅值与波长、管壁轴向压力、轴向应变及轴向位移的变化规律;研究了土体约束力影响管道临界长度的规律性,分析了土体约束力系数对长管与短管整体屈曲变形的影响。研究发现,土体约束力对短管的整体屈曲行为影响显著,短管的整体屈曲幅值随土体约束力系数的增大呈现先增大后减小的趋势。该项研究对区分不同长度管道的整体屈曲类型进而采取有效防控措施具有重要参考价值。  相似文献   

海底管线冲刷悬空及其抑制技术研究综述     

杨少鹏  拾兵 《海洋科学》2018,42(3):121-130

海底管线作为海洋工程的重要组成部分,其安全性受到广泛关注。本文简单回顾了国内外学者通过物理实验、理论分析与数值模拟等方法研究海底管线冲刷悬空及防护问题的成果,并对工程中应用较广泛的防护方法的优缺点进行了简单对比,为该领域的进一步研究提供参考。  相似文献   

苏北浅滩海底地下水排放及其对海域营养盐通量的贡献     

赵世彬  姚庆祯  于志刚  许博超  韦钦胜  南海明 《海洋与湖沼》2018,49(5):1038-1044

海底地下水排放(SGD)是近海海域的一个重要的营养盐来源。本研究借助多种天然镭同位素对春季苏北浅滩海域的SGD及其携带入海的营养盐通量进行量化评估。研究发现:苏北浅滩海域的~(224)Ra、~(223)Ra和~(226)Ra等镭同位素的浓度水平较高,呈现近岸高、远岸低的分布趋势;根据~(224)Ra/~(226)Ra的"表观年龄模型"估算的水龄的分布情况推断,春季该海域表层水体主体流向为东北向,流速约为0.1m/s,这与前人物理海洋数值模拟结果一致;最终利用226Ra质量平衡模型发现海域的SGD通量为(46±29)cm/d,由其携带入海的溶解态无机氮、磷、硅营养盐(DIN、 DIP、 DSi)等的通量分别为(2.6±3.1)×1~09、(3.0±2.5)×10~6和(5.5±4.2)×10~8mol/d。  相似文献