深部圆形隧道围岩分区破裂的简化梯度模型     

贺子光  赵法锁  陈昊祥  吴博  周静静 《煤田地质与勘探》2022,50(5):103-109

分区破裂化作为深部岩体典型的非线性力学现象而备受关注。基于内变量梯度理论,得到圆形隧道围岩应力场、应变场以及位移场的封闭解析解,并与经典弹性理论结果进行比较;分析内檩长度对应力场和变形场的影响规律。由于考虑了微观结构对围岩宏观应力与变形行为的影响,内变量梯度理论得到的应力场和变形场具有显著的波动性与准周期性。结合Mohr-Coulomb破坏准则,估算圆形隧道围岩破裂区的位置及宽度。研究表明,随着初始地应力的增大,圆形隧道围岩破碎区数量增加,且破坏范围向外扩展。最后通过与模型试验结果对比,验证了梯度模型的准确性。提出的梯度模型可以为解释围岩分区破裂化提供一个有效的理论手段。   相似文献   

南海北部白云深水区高变地温梯度砂岩渗透率定量预测          下载免费PDF全文

陈淑慧  彭光荣  张丽  柳保军  颜晖  张博 《地球科学》2022,47(7):2468-2480

地温梯度如何影响砂岩成岩演化和储层物性变化是地学界的热点问题. 以具有高变地温梯度特征的白云深水区为例,通过分析大量不同地温梯度地区的样品,以地温梯度0.1~0.2 ℃/100 m为递进间隔,对比分析了不同地温梯度区间内不同粒度砂岩储层渗透率随埋藏深度变化的趋势,建立了砂岩渗透率的定量地质预测模型,展示了砂岩渗透率与地温梯度之间的内在联系. 结果表明,一定埋深范围内,随地温梯度升高,渗透率每下降一个数量级,砂岩埋深下限差异呈台阶式减少;相同地温梯度区间内,高成分成熟度、低塑性岩屑含量的含砾砂岩、粗粒砂岩、中粒砂岩和细粒砂岩的渗透率下降程度不同,相邻粒径砂岩等效渗透率埋深下限差异相近,随地温梯度增加,相邻粒径砂岩等效渗透率下限埋深差异呈规律性减小;低渗与特低渗砂岩储层的地层深度段随地温梯度升高而明显变小,粗粒砂岩特低渗储层的埋深下限可作为白云深水区常规油气勘探的极限深度. 研究成果对于揭示地温梯度对砂岩成岩演化作用的影响及物性演变效应具有重要的意义,对油气勘探有积极的指导作用.   相似文献   

基于机器学习算法的井漏预测与诊断理论模型研究          下载免费PDF全文

张欣  田英英  韩泽龙  赵明  蒋亚峰 《探矿工程》2022,49(2):58-66

在钻井作业中发生的井漏事故具有突发性、难治理等特点,导致现场堵漏工程难度大、成功率低、成本高等。为了“快、准、狠”地解决该类难题,必须准确预测漏失并提出堵漏措施。本文利用梯度提升决策树算法（GBDT）进行了井漏预测模型研究,通过分析若干机器学习算法,论证了GBDT作为井漏钻前预测模型的可行性;利用案例推理技术建立井漏案例诊断库,使用欧几里得算法和LB_Keogh算法进行井漏案例的检索,提出相应的井漏处理措施,通过实例验证了相似性计算的可靠性。  相似文献   

川西红层软岩崩解演变特征与微观响应机理试验研究     

刘凤云  谢飞  邱恩喜  罗怀瑞  王知深  万旭升 《工程地质学报》2022,30(5):1597-1608

红层软岩透水性弱、亲水性强,受含水量和水热(温度和降雨)变化影响极易发生软化崩解,给红层软岩地区工程建设和地质环境带来挑战。为研究不同含水量和多种水热试验工况下红层软岩的崩解特征和微观机理,以川西金堂县和中江县两处开挖红层软岩边坡工程为依托,利用自制降雨装置和温控设备,开展不同梯度初始含水量红层软岩在多种水热试验工况下的循环崩解试验。从红层软岩宏观形貌演变、微观结构及矿物组成、崩解系数、R值(崩解质量损失率)和崩解后颗粒分析5个方面对红层软岩崩解情况进行了研究,试验结果表明:红层软岩宏观形貌演变特征与微观结构变化及矿物差异存在一定的对应关系;黏土矿物的含量是红层软岩发生崩解的主要内因且与崩解呈正相关关系;崩解程度与初始含水量及水热效应联系密切;两处红层软岩R最小/大值差距明显,分别为0.22%、0.05%和1.63%、2.17%;粒径分布对红层软岩的崩解程度具有较好的评价作用,崩解越强烈,大颗粒越少,小颗粒越多,小颗粒更集中于0.075~0.5 mm之间。崩解系数、R值和最终粒径分布曲线可以很好地结合起来对红层软岩的崩解进行量化分析,并与微观结构及矿物差异相联系解释红层软岩的崩解演变特征。研究成果可为金堂、中江及其他红层软岩地区的工程建设和地质评价提供一定参考。  相似文献   

超导航磁全张量梯度测量系统的发展趋势     

郭华 《地质论评》2023,69(Z1):591-592

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辽南瓦房店地区金伯利岩航磁垂向梯度异常特征及找矿意义     

贾志业 《地质与勘探》2023,59(3):617-626

航磁垂向梯度数据较航磁ΔT数据优势明显,可以有效识别地磁场的微弱变化。辽南瓦房店地区40%的金伯利岩体具有明显的梯度异常显示,可验证航磁垂向梯度技术在金刚石找矿中的有效性。本文通过分析瓦房店地区获取的大比例尺航磁垂向梯度资料,研究航磁垂向梯度异常特征与已知金伯利岩体产状的关系,发现岩体多位于NEE向孤立梯度异常中,岩体走向与异常走向基本一致,异常形态多表现为拉长的椭圆状,长轴走向多为NEE向,异常梯度值一般不大于150 nT/km,异常规模通常比地表出露范围大,对岩体的分布范围反映清晰。区内地质背景相似的NEE向航磁梯度异常对今后的金刚石矿勘查部署具有重要的指导意义,建议结合其他地质资料优选重点异常,布置大比例地面磁法、电法等地球物理方法查明引起异常的原因并评价其找矿前景。  相似文献   

基于集成学习与贝叶斯优化的岩石抗压强度预测     

吴禄源  李建会  马丹  王自法  张建伟  袁超  冯义  李辉 《地球科学》2023,(5):1686-1695

岩石抗压强度是评估岩体工程稳定性的重要力学参数,传统统计回归方法对于岩石抗压强度预测存在一定的局限性.为此,提出了一种利用简单岩石力学参数实现岩石抗压强度智能预测的方法,首先收集了620组含不同类型岩石的三轴试验数据,然后分别采用随机森林(Random Forest,RF)、极限梯度提升树(XGBoost,XGB)和轻量梯度提升机(LightGBM,LGB)3种主流的集成学习算法建立了岩石抗压强度预测模型,使用贝叶斯优化算法在模型训练过程中进行超参数优化,最后利用决定系数(R²)、平均绝对百分比误差(MAPE)和均方根误差(RMSE)对优化后模型的泛化能力进行了综合评估和对比分析.此外,利用LGB模型对输入特征进行重要性分析,以评估不同输入特征对模型泛化性能的影响重要程度.研究结果表明：所建立的3种模型对岩石抗压强度均取得了较好的预测结果,其中LGB模型泛化性能优于另外两种模型(R²=0.978,RMSE=5.58,MAPE=9.70%),且运行耗时相对最少.弹性模量(E)、围压(σ₃)和密度(ρ)对模型的泛化性能影响较...  相似文献   

浙江省大地热流及其地热资源意义     

毛官辉  张立勇  陈俊兵  吕清  彭鹏  韦毅 《地球科学》2023,(3):1030-1039

为深入了解浙江区域地热背景,本文整理了浙江53眼中深层地热井的连续测温资料,并实测、收集相关岩石热导率数据110组,最终筛选并计算了23个新的大地热流值,取值区间在61.7～87.9 mW/m²,平均值73.7 mW/m2,高于全国均值.结果表明,在北东向和北西向深大断裂的控制下,形成了浙东北嘉兴-慈溪-宁波、浙西南遂昌-兰溪-浦江高热流值地热单元和浙中安吉-新昌-温岭低热流值地热单元.上述地热单元的分布与浙江莫霍面、居里面等地壳结构的特征面分布特征基本一致,与浙江大型白垩纪断陷盆地和新生代沉积盆地在空间上吻合度较高,与现代地壳运动和构造活动性密切相关.  相似文献   

一种低温超导航磁梯度张量数据补偿模型     

侯瑞东  郭子祺  乔彦超  刘建英 《物探与化探》2023,(1):156-161

超导航磁梯度张量数据补偿时,补偿模型的仿真结果与实际测量数据补偿结果往往存在一定差异。本文从实测数据出发,以建立对实测数据有效的模型为目标,分析了误差的来源,结合磁干扰、安装误差、不平衡度等提出了综合补偿模型,给出了模型求解方法。同时,采用综合补偿模型对实测数据进行补偿处理并验证。实验结果表明,本文所建立的综合补偿模型适用于实测数据的补偿,能够有效降低外界干扰的影响,提高航磁梯度张量数据的质量,且补偿效果明显。  相似文献   

基于应变梯度理论的砂土中扩孔闭合解     

周航  吴晗  曾少华 《岩土力学》2023,(3):757-770

扩孔理论作为一种简单适用的理论工具,目前已经被广泛用于隧道、土工原位测试、桩基和锚定板承载力设计等岩土工程问题的研究中。现有扩孔理论无法考虑土体小半径扩孔的尺寸效应问题,以砂土中的圆柱孔和球孔扩张为研究对象,基于应变梯度塑性理论,引入能够考虑土体尺寸效应的力学参数——土体特征长度l并给出解释,同时考虑土体大变形特性,推导出能够考虑土体微观结构尺寸效应的扩孔问题闭合解。通过将土体归一化特征长度l/a0(a0为初始圆孔半径)退化为0（即不考虑尺寸效应）,将该解退化为经典不考虑尺寸效应的扩孔解答,验证了本文理论解答的正确性。同时开展参数分析,详细探讨了土体归一化特征长度l/a0、摩擦系数μ、剪胀系数β、形状系数k对压力扩张关系、孔周应力分布、孔周应变梯度、极限扩孔应力的影响规律。最后将提出的理论解答应用到微型圆锥贯入试验（micro cone penetration test,简称MCPT）等实际问题中,提出了MCPT贯入阻力的计算公式,通过跟既有试验结果对比,验证了本文理论的适用性。  相似文献