浅层地震勘探在第四纪松散地层划分中的应用

采用浅层地震勘探技术在矿区第四纪松散地层进行地层、构造和地下水勘探。通过以反射波法为主,折射波、面波法为辅的综合地震勘探方法较为准确地对勘探区地层进行了划分,结合钻孔勘探,有效揭露了矿区第四系地层厚度及地层空间展布特征。地震勘探将矿区地层划分为三大套岩性层,分别为第四系全新统地层、上更新统地层和元古界基岩层,与钻孔勘探揭露地层基本一致。钻孔K1处地震法解释第四纪地层厚度为240m,钻孔勘探揭露厚度为241．37m,验证了地震勘探的可靠性。     

硬岩介质中洞室渗水的随机数值模拟

以岩石的绝对渗透率符合对数正态分布,及其协方差函数为离散指数型的假设为基础,建立了硬岩介质中圆形洞室渗水的二维随机模型。采用Karhunen-Loeve展开、随机摄动法对随机偏微分方程进行求解,并用蒙特卡罗法对计算结果进行了验证,进一步说明该方法的正确性及高效性。计算结果说明:(1)岩石非均质性对洞室壁左上方与右上方两点的水饱和度标准差影响最大;(2)渗透率均值与水饱和度均值及标准差反相关;渗透率对数标准差与水饱和度标准差正相关,与水饱和度均值不相关。     

干旱区花岗岩体中地下坑道渗水的逻辑信息法评价

本文采用逻辑信息法对某干旱区花岗岩体中的地下坑道渗水进行了研究.对影响地下坑道渗水的因素进行了分析,确定了可能与地下坑道渗水相关的11个影响因子,并根据场地地下坑道渗水特征,将渗水严重程度分成4个级别,建立了所研究场地地下坑道渗水预测评价的逻辑信息法模型,得到了不同影响因子的权重.从计算得到的影响因子的权重可以看出,围岩岩性、裂隙发育特征及地下坑道垂直正上方地表附近的地貌等因素对地下坑道渗水都有明显影响.并用所建立的模型对研究场地进行了分区评价.     

QuickBird影像在低中放废物处置场选取中的应用研究

为了服务于低中放废物处置工程选址,采用精校正的高分辨率QuickBird影像作为主要数据源,运用遥感图像地质解译方法对处置场预选区内的断裂构造进行全面解译和识别,确定了断裂构造形迹的形态特征、尺度、走向和长度,圈定了预选区内所有岩脉并对其进行了初步分类。遥感解译结果与野外地质资料对比验证,对应性较好。在此基础上,划分出三个岩体完整性较好的区块用于放射性废物处置预选址。     

钢筋混凝土结构抗内爆性能的有限元优化设计分析

讨论了结构抗内爆动力有限元数值计算中的参数取值，破坏准则问题。使用DYNA软件计算得到的爆炸荷载，采用有限元优化设计技术，分析了空心圆柱体钢筋混凝土结构的抗爆性能，成功地得到了与化爆实验相一致的结果。计算得出的结构响应和破坏规律可供工程设计参考。     

深埋岩石硐室在爆炸应力波荷载作用下的破坏效应

深埋岩石硐室在爆炸应力波荷载作用下的破坏效应对于国防和民防工程及其他抗爆抗震工程的防护设计和效应分析具有重要意义.国内外通过核试验、大型化爆试验、小型模拟实验、材料特性研究、理论解析、数值模拟等方法取得了一些研究成果,但有许多问题解决得不够系统和完备.基于工程观测资料,采用现场试验数据综合分析、小比例化爆模拟实验和岩石脆性破坏模型的三维动力有限元数值模拟的方法,研究了深埋岩石硐室在爆炸应力波荷载作用下随着各种条件的变化而发生的破坏效应.根据爆炸硐室工程破坏现象和相关力学条件,总结了硐室宏观破坏的一般图象、变化特征和影响因素等规律,编制出新的硐室破坏分区表,可供类似条件下的工程概略设计与分析使用.水泥砂浆材料小比例化爆模拟实验表现了完整多孔硬岩中硐室应力波破坏的特征,是对核试验成果的有益补充.水泥砂浆中硐室破坏方式表现为压垮、围岩强烈塑性变形和产生裂隙,硐室稳定性比裂隙硬岩中要好,存在口部加剧效应和多硐相互作用.扫描电镜试验表明,硐室微观损伤破坏变化规律与宏观破坏现象是一致的,可以用水泥砂浆中的砂粒是否明显破坏作为硐室发生宏观严重破坏的微观标志.根据微观损伤特征,可以看出硐室破坏随比例距离、硐室轴向、断面形状和尺寸而变化的趋势.同等条件下,直墙拱顶形硐室比圆形硐室破坏严重,大硐室比小硐室破坏严重,且应力波从侧向作用的硐室比应力波沿轴向作用的硐室、直墙拱形硐室比圆形硐室的尺寸效应强烈.在数值模拟研究中,采用了实测经验应力波规律和能表现材料破坏后性能劣化及脆性破坏非连续各向异性发展的材料模型,建立了适用的硐室工程破坏准则,编制了动力有限元参数化分析的计算程序,计算了大量模型的硐室破坏历程和最终工程状态.工程实例计算表明,数值模拟方法是合理可行的.通过数值模拟研究了荷载特征参数以不同方式变化、硐室大小、形状和轴向不同以及存在围岩松动圈、岩体各向异性弱化时和水饱和岩体中硐室受应力波破坏的效应.数值模拟表明,其他条件相同,硐室破坏程度随比例距离非线性地单调变化,在破坏方式有明显改变时硐室破坏形态会突变.当量、作用时间、硐室轴向、围岩松动圈、各向异性围岩弱化及岩体水饱和因素对硐室破坏的影响与荷载量级有关,当荷载较低时与荷载较高时影响效果不同,有时截然相反.硐室尺寸加大会使破坏形态改变,破坏加剧.在抗水平爆炸应力波作用下,矮墙拱顶形硐室比高墙拱顶形有利.药量立方根几何相似律对岩硐破坏具有较大的局限性.在载荷较高而峰值相同时,当量愈大硐室破坏愈重,载荷作用时间愈长硐室破坏愈厉害.围岩松动圈能使围岩拉应力状态削弱、压剪性破坏增强.围岩定向弱化能明显改变硐室破坏形态,弱化方向的影响非常突出.水饱和岩体中的硐室在应力波较强时比干花岗岩中破坏强烈,但应力波较弱时却相反.化爆模拟实验和数值计算都表明,在一定的载荷量级以下,对本来可能严重破坏的硐室进行全断面钢板衬砌加固是有效的.     

降雨和库水位影响下水库边坡变形的RBF神经网络预测

在总结前人研究成果的基础上,对影响水库边坡变形的主要因素进行分析,指出降雨和库水位是影响水库边坡变形的两个主要因素。通过未考虑和考虑降雨及库水位条件下的水库边坡RBF神经网络模型预测结果对比,指出考虑降雨和库水位的水库边坡预测模型由于能够刻画边坡变形的实质,因此能够很好的对边坡变形进行预测,在边坡变形预测方面具有良好地应用前景。     

花岗岩隧道地震响应机理及减震技术探析

利用FLAC3D软件对花岗岩隧道的地震响应机理及泡沫混凝土减震层的减震效果进行了分析。通过对比塑性区范围、围岩应力场分布、应变增量以及衬砌结构内力等指标,得出了一些有益的结论：泡沫混凝土减震层能有效降低围岩中的最大主应力,并改善岩体中的应力场分布,使最大主应力出现的部位远离隧道临空面;其次,减震层还大幅降低了衬砌结构的轴力。该结论可为花岗岩隧道抗震设计提供一定的参考。     

空心锥撞击杆对分离式霍普金森压杆入射脉冲弥散的抑制效果分析

为了抑制入射脉冲弥散效应,采用动力有限元软件分析了常规分离式霍普金森压杆（SHPB）入射脉冲几何弥散的空间变化规律,发现入射杆中沿着应力波传播方向,几何弥散效应趋于增强;横截面上沿径向向外弥散效应趋于减弱。为此,在撞击杆的碰撞端部挖去一个共轴圆锥,称改造后的撞击杆为空心锥撞击杆。进而分析了空心锥撞击杆获得入射脉冲几何弥散的空间变化规律,结果表明：入射脉冲初始振荡得到有效抑制,且加载上升时间变长,空心锥的底面半径越大、锥角越小对弥散效应抑制效果越好;研究还发现采用空心锥撞击杆时,碰撞端面的摩擦效应对入射脉冲几何弥散影响不大,只是改变了振荡波的相位。最后,采用实验方法对该种改造方法的效果进行了验证,实验结果与理论和数值分析结果吻合较好。