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   

雄安新区地热水的化学场特征及影响因素分析          下载免费PDF全文

邢一飞  王慧群  李捷  滕彦国  张保健  李燕燕  王贵玲 《中国地质》2022,49(6):1711-1722

【研究目的】雄安新区地热水化学场特征及其影响因素对了解区域地热资源聚敛机制具有重要意义。【研究方法】在区内5个主要构造单元（容城凸起、牛驼镇凸起、霸县凹陷、保定凹陷和高阳低凸起）开展地热水水化学采样和测试分析工作。【研究结果】研究区内主要分布有砂岩热储和岩溶热储,水化学类型以Cl-Na型和Cl·HCO₃-Na为主。从浅入深,地热水TDS值呈增大趋势。自西向东,地热水TDS含量表现为增大的趋势,指示着地下水流向。受断裂带导水作用影响,部分深部雾迷山组与馆陶组地热水发生混合现象。雾迷山组岩溶热储地热水的变质系数和脱硫系数低,热储封闭性较好,处于相对还原状态,而馆陶组和明化镇组砂岩热储地热水封闭性相对较差。【结论】区内地下水化学场主要受水岩相互作用程度、断裂、储层封闭性等因素影响。研究成果对于认识雄安新区地热资源、科学合理开发利用地热能,推进北方地区冬季清洁取暖具有重要意义。  相似文献   

陈化污泥理化特性对泥饼渗透性的影响研究     

谭洵  何星星  陈亿军  刘磊  万勇 《岩土力学》2022,(2)

开展陈化污泥渗透特性研究对于填埋库污泥脱水减量作业具有重要指导意义。选取了8种不同陈化条件下的污泥,开展了压缩排水试验,测定了陈化污泥上清液中可溶性有机物含量和类型,以及陈化污泥聚合体粒径分布与滤液的Zeta电位,并通过皮尔逊相关性分析研究了陈化污泥各物理化学特性间的相互作用。结果表明,随着上清液中可溶性有机物含量的减少、相对腐质化程度的增高与滤液Zeta电位绝对值的增大,陈化污泥的可渗透性增大。同时,当陈化污泥聚合体趋于稳定和粒径增大时,包裹在聚合体中的有机物不易释放到上清液中,陈化污泥可渗透性增大。另外,由于陈化环境的影响,陈化污泥总有机含量变化与上清液中有机物含量变化缺乏一致性,依据陈化污泥有机质含量判断渗透性会造成错误。最后,建立了陈化污泥比阻的影响模型,对于预处理过程中如何改善陈化污泥渗透性具有参考意义。  相似文献   

考虑含水率影响的结构性黄土临界状态模型     

侯乐乐  翁效林  李林  周容名 《岩土力学》2022,43(3):737-748

根据不同初始含水率原状黄土结构性演化规律,基于临界状态土力学理论,以应力、初始含水率和应变为基本变量,提出了一个可以反映原状黄土结构性演化规律及软化特性的临界状态本构模型。模型通过对比不同初始含水率下重塑与原状黄土等向压缩曲线,建立了不同含水率下原状黄土的结构性参数及其演化方程。此外,模型采用非相关联流动法则,以剪胀方程的形式来求解塑性偏应变。模型共计9个材料参数,均可由压缩试验和常规三轴剪切试验求得。通过与已有试验数据的对比发现,本模型不仅可以较好地体现初始含水率对原状黄土结构强度、变形特性以及结构破坏规律的影响,而且能较为合理地预测原状黄土的硬化及软化特性。所建立的结构性黄土临界状态模型为深化黄土力学特性研究提供了可能,同时为有效计算黄土地基湿陷变形提供了一定的理论依据。  相似文献   

基于声波测试法对鹰滩页岩各向异性分析     

李卉 《地质与勘探》2022,58(6):1291-1299

页岩储层通常呈薄层状结构,一般认为其岩石力学参数具有横向各向同性,而其各向异性受围压（CP）、含水率和总有机质含量（TOC）等多种因素的影响。本文对不同围压下的鹰滩（Eagle Ford）页岩进行超声波波速进行测试实验,研究围压对鹰滩页岩波速及岩石力学各向异性的影响。实验结果表明,鹰滩页岩属于弱各向异性多孔介质,并具有横向各向同性、垂向各向异性的性质。纵波（P波）和横波（S波）波速随围压的增大而增大,特别是在低围压范围内增幅显著,同时围压增大会降低纵波和横波的各向异性,纵波各向异性比横波各向异性对围压更敏感。对鹰滩页岩各向异性分析为页岩储层压裂过程中裂缝的起裂和延伸规律研究提供了必要的力学参数。  相似文献   

Formation mechanism,experimental method,and property characterization of grain-displacing methane hydrates in marine sediment: A review     

Yong-chao Zhang  Le-le Liu  Gao-wei Hu  Qing-tao Bu  Cheng-feng Li  Zheng-cai Zhang  Jian-ye Sun  Chang-ling Liu 《China Geology》2022,5(2):345-354

Grain-displacing hydrate deposits exist at many marine sites, which constitute an important part of methane hydrate resources worldwide. Attributed to the difficulties in acquiring field data and synthesizing experimental samples, the formation and property characterization of grain-displacing hydrate remains less understood and characterized than the pore-filling hydrate in current literature. This study reviews the formation mechanisms of grain-displacing hydrate from the perspective of geological accumulation and microscale sedimentary property. The experimental methods of synthesizing grain-displacing hydrate in the laboratory and the current knowledge on the property of grain-displacing hydrate sediment are also introduced. Shortcomings in current theories and suggestions for future study are proposed. The work is hoped to provide valuable insights for the research into the hydrate accumulation, geophysics, and hydrate exploitation targeted at the grain-displacing hydrate in the marine sediments.©2022 China Geology Editorial Office.  相似文献   

改进的等效半空间法及瑞雷波频散曲线反演   总被引：5，自引：4，他引：5       下载免费PDF全文

陈祥  孙进忠 《地球物理学报》2006,49(2):569-576

层状模型的理论频散曲线表明，层状模型表面瑞雷波同一频率对应的相速度具有多值特点，这就是所谓的瑞雷波多阶性. 面波的多阶性导致了实测频散曲线的复杂性，当地层中存在软弱夹层时这一问题尤为突出，从而给实测频散曲线的解释带来了困难. 本文从工程实用的角度出发，根据等效半空间理论，提出了一种计算理论频散曲线的新算法——改进的等效半空间法，避开了面波多阶性这一复杂问题. 由此方法计算得到的面波相速度并不同于某个具体阶数的面波，而是对多阶面波的综合反映. 按照改进的等效半空间法编制了拟合反演程序，并在工程中进行了运用，取得较好的效果.  相似文献   

陕南镇坪地区黑色岩系含矿性及找矿潜力分析     

白文军  张宝荣  贾凤仪  南汉华 《陕西地质》2012,30(1):21-28

黑色岩系是构成许多重要矿床的赋矿岩系,与它有关的有用元素和组份,呈自然金属、硫化物、氧化物、碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐等形式产出。陕南镇坪地区下寒武统鲁家坪组黑色岩系具有较好的含矿性及成矿地质条件,找矿潜力大。  相似文献   

河北灵寿县变质岩区大理岩系赋水规律分析     

刘德玉  李向全  王振兴  侯新伟  刘玲霞 《地下水》2012,(3):29-31

河北灵寿县山丘区是太行山前典型的严重缺水地区。在该区广泛分布的片岩、片麻岩等变质岩的富水性一般较差。对变质岩区大理岩系地下水赋存规律的分析可以更好地指导和帮助当地群众解决长期面临的缺水问题。分析结果表明:该区主要存在三种大理岩含水岩组类型和两种蓄水构造类型;地下水水化学类型为Ca-HCO3型水,水质符合国家饮用水标准。  相似文献   

志丹地区长9储集层物性特征研究     

刘广伟  田涛 《地下水》2012,(3):206-207,219

长9储集层属于鄂尔多斯盆地延长组湖泊发育早期,油源关系复杂,前期的沉积作用和后期的成岩作用共同塑造了储层低孔低渗的特征。储层的物性是连结岩性和含油性之间的重要环节,加大对低孔低渗储层物性的分析,有利于储层其他方面特征的研究。在对储层孔隙度和渗透率作深入分析的基础上,使用反映储层孔隙度比较灵敏的声波时差测井曲线,来研究其物性特征。通过建立米产液量和声波时差的对应关系,确定声波时差下限,再根据声波时差和储层物性之间的关系式,最终确定储层孔隙度和渗透率下限,为储层含油性特征、有利区优选等方面的研究提供依据。  相似文献