联合剖面法在隐伏构造调查中的应用

电阻率剖面法是用以研究地电断面横向电性变化的一类方法,一般采用固定的电极距并使电极装置沿剖面移动,这样便可以观测到在一定深度范围内视电阻率沿剖面的变化。联合电阻率剖面法是电剖面法中最重要的方法,由于它是由两个三极装置组合而成,提供了较其它电剖面法更为丰富的地质信息,加之其具有分辨能力强和异常明显等优点,因此在工程地质勘察中划分不同岩性的接触带、追索断层及构造破碎带等方面获得了广泛应用。通过介绍联合剖面法在新疆某水库工程区隐伏构造调查中的应用情况和对测试成果的分析,说明其在隐伏构造调查中所取得的实际应用效果。     

瞬变电磁法在水利枢纽工程二线、三线船闸勘察中的应用

某水利枢纽工程现拟建二线、三线船闸，为了解拟建船闸区域的填土层厚度和岩溶的发育及分布情况，采用瞬变电磁法工区内的地质结构进行勘测，对采集到的数据进行预处理、视电阻率计算、时深转换、绘制视电阻率-深度断面图，经过处理后得到工区地下构造物探处理成果。反演结果显示：工程区内高程大体在-30～30 m的地层岩溶发育较强，后经钻孔验证，钻孔资料与反演结果基本吻合，说明瞬变电磁法对地层分层以及岩溶探测的效果较为良好，同时也给类似地质条件的勘察项目提供了相关经验。     

基于音频大地电磁测深法数据的不良地质体探测研究——以西藏某水利工程为例

作为一种经济、高效的地球物理方法,音频大地电磁测深法被广泛地应用于水利工程勘察中,但在青藏高原高海拔地区实施并不容易。以西藏地区某水利工程为研究对象,基于音频大地电磁测深数据,采用视电阻率拟断面图、一维和二维反演成像、正演模型验证等技术手段,结合区内其他地质和地球物理资料进行综合地质解释,分析了研究区下方1 km以浅的沉积层、岩石基底和含水断裂带等主要构造。结果表明:音频大地电磁测深法在西藏水利工程勘察中具有较强的适用性及可靠性;对探测隐伏断层、富水区等不良地质体有很好的应用效果;该方法约束出的地下电性结构异常具有较强的地质意义,可以用来指导水利工程的选址及施工。     

豫西花岗岩地区深层地下水勘查方法探讨

为解决豫西花岗岩大面积出露区的地下水勘查难题,以合峪岩体出露区为研究对象,建立并明确花岗岩地区深层地下水勘查路线。以水文地质条件为基础,以蓄水构造理论为指导,以深层构造裂隙水为目标,采用瞬变电磁、激电测深等综合地球物理方法开展地下水富水性评价。通过瞬变电磁快速查明深部断裂发育状况,通过激电测深视电阻率、视极化率、半衰时、衰减度等多参数评价断裂富水性特征,指导井位布置工作。总结的花岗岩地区深层地下水勘查路线,对类似侵入岩出露区地下水勘查工作具有指导意义。     

高密度电阻率法检测混凝土缺陷的模型试验研究

 为利用高密度电阻率法检测混凝土缺陷，在三峡大坝施工现场，用坝体混凝土制成6 m×2 m×10 m的大体积混凝土模型，模型内置各种混凝土质量缺陷。采用高密度电阻率法，测得混凝土内部视电阻率的分布图像。结果表明：图像识别基本上能反映架空和不密实体的空间位置及形状,对垂直裂缝的反映尤其明显，但对于探测尺寸小于0.3 m的不密实体，效果较差。探测初浇混凝土的内部均匀性，一般应在混凝土7 d初凝、内部各点含水率基本相等后进行。     

松北水城天玑湖进水闸应力分析与结构计算

松北水城天玑湖进水闸的设计基本情况是,闸门采用底轴驱动式翻板闸门,具有双向挡水功能,通过对该闸的主要建筑物部位进行应力分析计算,进行结构配筋。由于该节制闸所处位置地质条件为细砂,承载力偏低。设计采用对闸底板基础采用碎石桩进行基础处理。     

信息窗

一、堤防隐患探测技术 1.覆盖式高密度电测仪 利用高密度电阻率法可探测堤坝裂缝、洞穴和软弱层等。裂缝探测深度可达10m,并能确定其位置、埋深和产状。洞穴探测分辨率超过1:10(洞径与中心深度之比)。对不同隐患可进行二维电阻率成像。 2.多功能直流激电仪 利用电剖面法对堤防质量进行快速普查,确定隐患位置。利用自然电场法和充电法确定渗漏位置和管涌。 3.工程CT 利用人为设置的某种射线(弹性波、电磁波等)穿透工程探测对象,通过对射线走时和能量变化的观测,经计算反演     

马岭油田长7致密油储层裂缝特征及分布规律

本文通过地质露头及岩心观察、岩石声发射实验、古地磁裂缝定向,岩石压缩实验、差应变实验、波速各向异性实验等方法,对马岭油田长7储层裂缝开展定性和定量研究。确定马岭长7储层主要发育层理缝、张性缝、压扭缝、张扭缝。裂缝发育优势方位为NEE向和NNW向。应用数值模拟方法开展裂缝定量预测,划分了裂缝相对发育区、次发育区和不发育区,为今后马岭油田长7致密油制定规模开发技术政策提供了地质依据。     

黑泉水库裂缝分析

对黑泉水库裂缝观测资料进行整理分析,建立了裂缝开度回归模型,由于该水库位于高寒地区,温度对裂缝有明显的影响,因此采用周期函数的线性组合来逼近温度分量,进行拟合计算,复相关系数为0.971,拟合效果较好.     

钢筋混凝土轴拉构件裂缝宽度有限元计算方法研究

以大型通用有限元软件ABAQUS为平台,建立了钢筋混凝土轴拉构件荷载作用下裂缝宽度的一种有限元计算方法。采用损伤塑性模型,考虑混凝土软化特性,对3组不同配筋率的轴拉试件进行非线性分析。数值分析结果表明,试件开裂位置、开裂荷载以及开裂处钢筋应力值均与试验实测结果较为接近。同时,通过裂缝宽度计算方法所得各级荷载作用下的裂缝宽度值与试验实测值吻合度也较好。表明提出的基于有限元的裂缝宽度计算方法具有一定的可行性和精确度,可以为实际工程中的裂缝宽度计算提供一定依据。     

中心喉嘴距对复合射流泵性能影响的数值模拟

基于射流传能分析理论,提出将中心射流和环形射流相结合的复合射流泵技术。为了确定较为合理的中心喉嘴距范围,通过紊流数值模拟方法研究了复合射流泵合适的中心喉嘴距范围及水力结构特征。对比分析了不同中心喉嘴距对复合射流泵流场及性能的影响。结果表明:(1)当中心喉嘴距较小时,喉管进口前存在限制流道的节流现象,易影响射流传能效果;(2)当中心喉嘴距较大时,在吸入室前端由于中心工作液与被吸液流速差较大,会产生较大的剪切损失,且喉管后端中心工作液对被吸液的提携能力低于环形工作液,导致整体传能效率偏低;(3)当中心喷嘴出口在吸入室中部附近时,整体传能效果较佳。研究确定较佳的中心喉嘴距范围为0.2～0.8倍的环形喉嘴距,其高效率区较宽广。研究成果可为复合射流泵的实际应用提供科学依据。     

正反三极电阻率联合反演在水库渗漏检测中的应用

为改善高密度电阻率法对水库渗漏的检测效果,以球状模型为例,分析对比了三极和对称四极装置的视电阻率异常特征,结果显示,三极装置较对称四极装置的视电阻率异常幅度更高,对电性异常体捕捉能力更强,有利于水库渗漏通道的识别。同时指出,三极装置存在非对称性,对异常体位置的判定有偏差。为此,针对三极装置的非对称性影响,提出了正反三极电阻率联合反演方法。对球体模型的理论高密度正反三极视电阻率数据进行联合反演的结果表明,该方法可有效消除三极装置的非对称性,实现对异常体位置的准确判定。现场试验进一步证明,该方法可更准确地判定水库大坝渗漏隐患位置及大坝内部地质体电性分布特征,有力地提升了水库渗漏通道的识别能力,值得推广应用。     

煤矿开采导水裂隙带发育对潜水水位影响研究

为定量阐述采煤导水裂隙带发育对潜水含水层的影响,在分析采煤导水裂隙带发育形成机理的基础上,依据采煤导水裂隙带发育对潜水含水层的影响进行分类研究,按照对潜水水位影响的程度分为两类模式。基于这两种分类模式,以锦界矿区为研究对象,建立考虑导水裂隙带发育的地下水数值模拟模型,利用大量实测水位反演出导水裂隙带影响下各分区垂向渗透系数值变化序列,以此反映导水裂隙带发育对潜水含水层的影响。通过构建的地下水数值模型计算表明,在分类模式二条件下,由于导水裂隙带导通潜水关键隔水层构成垂向渗漏通道,隔水层垂向渗透系数显著增大,潜水水位形成大范围地下水降落漏斗。开采前10年最大降深值28 m,降深大于20 m的影响严重区域面积约为2.56 km~2,开采后20年,潜水位最大降深达到32 m。     

电阻率法山区找水技术应用探究

电阻率勘测法一般是由正负两个电极向地下送入电流,地下的电流场受不同电阻率岩层的影响而不同分布规律。因此在地表观测电位,就能推知地下电阻率的分布情况,进而推断分析地质情况达到找水的目的。尤其对山区的岩石裂隙水和层间裂隙水的探测非常重要,这种找水方法对山区干旱地区寻找地下水起到关键的作用。文章就电阻率勘测法再山区找水技术应用进行了探讨,旨在为类似地质情况的地区找水技术提供借鉴和参考。     

冲击回波法检测混凝土内部缺陷的有限元仿真分析

为了探究混凝土结构在瞬时冲击荷载作用下的响应特征以及应力波在混凝土介质中的传播规律和影响因素,进一步完善冲击回波法检测理论和提高混凝土缺陷检测与识别精度,基于ADINA有限元分析软件,设计构建了一系列有缺陷和无缺陷的混凝土板结构有限元模型,运用动力有限元分析理论,对混凝土结构冲击回波响应特征以及弹性应力波传播的动力学特征进行数值仿真分析。结果显示:混凝土板内有缺陷存在时,板厚对应频率均向低频漂移,且方形空洞比圆形空洞引起的漂移量稍大;当缺陷埋深超过缺陷横向尺寸3倍以上时,分析结果的偏差会陡然增大;对埋深小于10 cm的浅表层缺陷,其偏差值较大。结果表明,有限元仿真分析直观地展现了应力波在混凝土介质中的动态传播过程以及波场与缺陷体相互作用的规律,仿真分析结果与应力波传播基本理论及物理模型试验结果基本一致,验证了本有限元模型的合理性以及数值仿真分析方法的适用性和可行性。     

高密度电法仪在溃坝试验中的应用研究

高密度电法是水利水电工程隐患探测中重要的物探方法之一,文中对高密度电法基本原理以及日本OYO公司生产的Mc OHM Profiler 4多道数字电阻率测量仪进行了简单介绍。应用研究借助原体大坝管涌溃决试验,将高密度电法仪应用在试验蓄水过程中,通过电极布设与探测,获取坝体蓄水期的视电阻率场分布与变化;结合水库蓄水期库水位上升、坝体渗流场发展过程资料,分析坝体电阻率场与渗流场之间的关系。分析成果表明,高密度电法仪获得的坝体电阻率发展过程与大坝浸润面发展过程具有一致性,一定程度上可以用坝体视电阻率分布反应坝体渗流场变化情况。     

构造复杂区域煤层开采的矿压显现规律研究

以东滩煤矿3303综放工作面在FS46断层附近的轨道顺槽为研究背景,采用数值模拟与现场观测相结合的方法,探讨了3303综放面轨道顺槽在上覆煤层开采期间的应力分布变化情况,并通过对3203工作面回采巷道变形量的分析,对应力集中区域进行分析和划定,进一步认识了构造复杂区域的矿压显现规律,揭示出复杂地质构造对煤层开采的影响规律,为类似地质条件的工作面进行高产、高效、安全生产提供借鉴.     

高原冻土地区公路路基回填材料优选及施工技术

以中国一带一路重点项目西藏羊大公路(羊八井至大竹卡公路)改建工程为依托,研究了高原冻土地区公路路基施工优化设计,提出了拟采用的4种公路路基回填材料方案,分别为原土基层、天然级配砂砾+水泥稳定砂砾基层、粉质黏土+气泡混凝土基层、人工级配砂砾+宕渣基层,面层均采用中粒式沥青。利用有限元分析软件MIDAS-GTS NX建立路基模型,对比,分析了经历冻融循环前后4种路基回填材料方案内力变化、结构变化。研究及施工结果表明:采用天然级配沙砾底基层+水泥稳定砂砾基层+中粒式沥青混凝土面层的2号施工方案在模拟监测点处的竖向应力值变化率最小为6.04%、水平应力值变化率最小为4.23%,冻融循环后变化率不大,竖向沉降和水平位移更快趋于稳定,分别为30.10 mm和35.16 mm。结合现场施工条件进行2号方案施工优化,降低材料冻融循环对路基稳定性的影响,减少了土体结构变形。而且,将建模理论计算值与工程监测值进行对比,分析验证了该方法的正确性。     

上软下硬地层隧洞开挖面极限支护力及变形规律

确定隧洞开挖面极限支护力最值在隧洞开挖中极为重要。当盾构机通过上软下硬复杂地层时,若隧洞开挖面支护压力控制不当,极易引起隧洞开挖面失稳,对施工安全构成巨大威胁。针对上述状况,采用引入孔隙水压力修正后的计算模式对某盾构隧洞开挖面极限支护力进行了理论计算,并利用数值模拟方法对上述计算结果进行了验证。对复杂地质条件下盾构施工引起的开挖面变形及开挖面前方地表沉降、隆起规律进行了分析。相关成果可为复杂地质条件盾构隧洞开挖面极限支护力最值的确定及安全施工提供依据。