Kaiser取样偏差对深层油藏地应力测试的 影响分析

 采用Kaiser效应测定深部地层地应力时,由于油藏岩芯不规则及试件制备过程的误差等因素存在,取样时的偏差会影响地应力测量。假定0°方位和90°方位的取样方位准确而45°方位取样存在一定偏差,根据弹性力学和级数展开建立了应力测量误差分析的力学模型。采用深层均质砂岩岩芯,并变化取心角度(偏差)进行一系列Kaiser 效应试验,对比试验和小型压裂解释结果发现 Kaiser岩样偏差对地应力数值确实存在影响,其关系为二次函数;当取样偏差角度在5°以内时,应力测试误差可以忽略不计;大于5°时引起的地应力解释误差不能忽略。对于非定向钻取的全尺寸岩芯,当参考取样方位不同时,取样偏差的影响幅度不同。对于深部地层的不规则岩芯,可根据所建立的模型对Kaiser效应测试结果进行相应的误差分析。     

江西金山矿田罗家墩金矿地球化学、锆石U-Pb年龄及地质意义

通过罗家墩金矿地球化学、超糜棱岩及变沉凝灰岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年研究表明:从千糜岩经变沉凝灰岩、糜棱岩到超糜棱岩,SiO _2、CaO总体为带入组分,Al_2O_3、TFe、K_2O为带出组分;超糜棱岩、变沉凝灰岩成岩分别为(844.0±6.4)Ma、(847.6±5.6)Ma,表明张村岩群归属新元古代;矿区(田)成矿与江南造山运动相近,主成矿期为晋宁期;由变沉凝灰岩经糜棱岩到超糜棱岩,相近的岩石学、地化特征表明它们成岩环境、物源的一致性,赋矿岩石原岩岩性为石英角斑质沉凝灰岩。     

焊接残余应力对激光冲击应力场影响的数值分析

本文通过有限元方法分析了焊接残余应力场对激光冲击处理后形成的残余应力场的影响。以法国电力公司核反应堆冷却系统的镍合金600对接焊圆管为原型,建立了激光冲击处理的非线性弹塑性有限元模型,并引入焊接残余应力场作为数值模拟的初始条件。有限元结果表明,在有初始焊接残余应力场的情况下,一次冲击后仍能使镍合金600对接焊圆管形成残余压应力表层,但是最大压力值和压应力化深度减小;多次冲击后压应力化程度增大,且7次冲击后趋于饱和,初始焊接应力场对冲击残余应力场的影响变小,可忽略不计。     

秦岭北缘某深埋引水隧洞应力场特征研究

岩体初始地应力场是研究地下洞室围岩稳定状况和隧洞选线的重要依据。应用水压致裂法对秦岭北缘某深埋引水隧洞应力进行测定,结果显示隧洞围岩应力等级属于中低～高应力水平,应力量值呈σ_H＞σ_h＞σ_z特征,最大水平主应力方向为近NE向,与区域构造主压应力方位接近一致。基于实测数据,对工程区应力场进行回归反演,并结合区域构造应力对隧道沿线的深埋和浅埋段应力场分布规律进行了研究,以期为引水工程的设计和施工提供参考。     

辉长岩中张开型表面裂隙破裂模式研究

采用含张开型表面裂隙辉长岩试样,对单轴压缩荷载作用下预制裂隙的破裂模式进行一系列试验研究。试验结果表明:预制裂隙的破裂模式是以一种新的方式——反翼裂隙(其扩展方向是与翼裂隙方向相反的)模式为主的,且新生裂隙的起裂位置并不在预制裂隙的端部。翼裂隙只在试验的后期出现。预制裂隙倾角对试样的起裂应力影响较为显著,当60°≤α≤75°时,试样的起裂应力约为辉长岩抗压强度σc的75%;当30°≤α≤45°时,试样内部轴向应力值接近辉长岩抗压强度σc的90%时,预制裂隙才起裂。反翼裂隙扩展角为135°～145°,当反翼裂隙扩展长度达到预制裂隙长度的1/2时,其扩展方向基本与加载方向一致。裂隙扩展过程的声发射(AE)定位结果与试验观察结果是一致的,这表明反翼裂隙是张开型表面裂隙三维破裂模式的主要特征,反翼裂隙属于局部劈拉应力作用下的压张性裂隙(模式V),其扩展的具体理论机制目前还不清楚,值得进一步研究。此外,当预制裂隙倾角在45°附近时,试样起裂后极易发生爆裂现象,说明原生裂隙的倾角也许是影响岩爆现象的一个重要参数。     

大兴安岭中北段953金矿地质特征及成矿背景

西陵梯953金矿位于大兴安岭中北段,赋存于顺层滑脱带内,金矿体总体产状305°～325°∠65°～80°,矿脉宽1～2.5 m,多条矿脉平行,与闪长岩脉伴生。通过分析对比,笔者认为该区域金矿形成于中生代伸展作用背景下,其中,古生代建立了区域构造基本格架,中生代晚侏罗世—早白垩世大兴安岭主脊伸展作用形成区域滑脱构造,有利于工作区金矿的形成。     

含非共面重叠型微裂隙类岩石试样单轴受压宏细观力学特性颗粒流模拟

为了研究单轴压缩下非共面重叠型微裂隙倾角变化对类岩石试样整体的轴向应力,弹性应变能和局部应力场等的影响,在已有类岩石试样真实参数基础上选用颗粒流数值分析软件PFC~(2D)对其进行数值模拟。研究结果表明:试样抗压强度随裂隙倾角增加而增加;裂隙倾角较小时,试样在单轴压缩过程中具有明显塑性变形,在应变软化阶段能量释放率较大,而裂隙倾角较大时,则表现出明显的弹脆性性质,贮能较大;对裂隙局部应力场分析,最小主应力场随轴向应变呈明显的阶段性变化,大的应力降均与裂纹的加速扩展有关,按应力场变化特征可归纳为3种不同的类型。加载前期裂隙上下两侧部分区域最小主应力表现为拉应力,随裂隙倾角增大裂隙上下两侧拉应力集中程度减小,受拉区向裂隙尖端转移,并且面积逐渐减小,裂纹启裂后拉应力逐渐消失;加载前期裂隙尖端附近虽然应力集中程度较高,但其二维压应力状态使该区域裂纹启裂相对较难。     

V型河谷区原地应力测量研究

为研究V型河谷区岩体应力的大小、方向及其分布,采用水压致裂法对河床和山体内的平面和三维地应力进行现场测量。实测最大水平主应力方向为NW40°～60°,最大水平主应力值最高近40MPa,最小水平主应力值为20MPa;在河床谷底浅部80m以上,受河谷卸荷影响地应力有所释放,形成卸荷带;孔深90～130m产生应力集中,形成V型峡谷典型的“应力包”分布特征;在山体内PD27#平硐不同硐深处的3个测点进行三维地应力测量。测量结果表明:三维主应力值随硐深的增加而增大,从1#～3#测点测得的最大主应力和最小主应力的数值增加近1倍;3个测点主应力的方位和倾向大体一致,随硐深的增加,最大主应力倾角逐渐变陡,反映出重力的贡献越为显著。对原地应力实测结果进行解析,得到隧道横截面的最大主压应力和最小主压应力及相关的应力参量,结合岩爆判据对隧道发生岩爆的可能性进行分析,隧道横截面内最大差应力的大小是控制岩爆发生的主要因素。     

构造应力面研究

所定义的构造应力面的概念为三维空间不同地点非构造应力影响消失的深度点构成的曲面．为此，对似U形沟谷按不同沟谷宽度、山体坡度和山体高度建立三维模型，分别考虑重力、水平侧压力以及二者联合进行三维应力场有限元数值模拟，分析最大水平主压应力在空间的变化规律，并进行数学统计分析，给出构造应力面深度随上述因素变化的经验公式。研究结果表明水平侧压力和山体高度是影响构造应力面深度的主要因素，当水平侧压力随深度变化梯度与重力梯度之比等于1时，在沟谷谷底，构造应力面深度近似等于山体高度。     

纤维缠绕CFRP圆管力学性能的试验研究

采用纤维缠绕成型工艺,设计两种尺寸的CFRP圆管,铺层方式均为[(90°/0°)2]S,对CFRP圆管进行压缩和拉伸试验,着重研究CFRP圆管在这两种受力状态下直至破坏的应力-应变关系,极限强度以及材料宏观破坏模式。试验结果表明:铺层方式为[(90°/0°)2]S的CFRP圆管抗拉极限强度和应变远大于其抗压极限强度和应变,但这两种状态下CFRP圆管的弹性模量大致相当,且破坏模式均为脆性破坏。     

堆石料等应力比路径三模量增量非线性模型

已有研究表明,土石坝内堆石料在填筑期的应力路径可近似为等应力比的路径。根据等应力比三轴排水剪切试验,介绍了一个三模量增量非线性模型,即模型除给出堆石体积模量K和剪切模量G的表达式外,对剪应力产生的体变和平均主应力产生的剪切应变也采用了交叉模量J表达。采用粒子群优化算法通过全量本构关系曲线确定增量模型参数。通过对试验数据的拟合发现,三模量模型可以较好地反映堆石料的应力与变形特性。     

谈加筋格宾挡土墙的施工技术

结合闻垣高速公路LB1项目工程实例,主要介绍了高速公路加筋格宾挡墙施工技术原理及特点,采用该技术能够有效提高路基结构的整体性与牢固性,将该技术成功地应用于闻垣高速公路挡墙施工中,取得了良好的施工效果,对其他同类型的挡墙施工具有较高的参考价值。     

不应忽视悬挂运输设备轨道下翼缘在轮压作用下折算应力的补充验算--兼论国家标准图集《悬挂运输设备轨道》中轨道计算

通过对悬挂运输设备轨道下翼缘在轮压作用下折算应力的分析和验算 ,说明了对其折算应力补充验算是必要的 ,并提出满足折算应力的途径     

一种测定深部岩体地应力的新方法——钻孔局部壁面应力全解除法

简要回顾了基于钻孔进行地应力测量的几种方法，并指出了这些方法自身存在的局限性。提出了一种测定深部岩体地应力的新方法-钻孔局部壁面应力全解除法。该方法的明显优点是，不需要套钻，而且在确定地应力的主值及其方向时也不需要作任何假定。从理论上讲，该方法将不受测量深度的限制，对于深钻孔是普遍适用的，这将为大陆科学钻探计划中深部岩体地应力测量提供一种新途径。     

卸荷对高应力下粘土力学性质的影响

随着地下工程建设规模的深入与扩大,高应力下土体在卸荷状态下的力学特性研究具有越来越重要的意义。通过对重塑粘土试样进行一系列的K0固结后卸除围压或轴压剪切试验,探讨并总结了关于卸荷应力路径下粘性土变形过程与强度变化关系,为工程建设提供可靠依据。     

贮罐类化工容器边缘应力分析

运用有限元分析方法分析了贮罐化工容器的应力分布，得出了贮罐罐壁、罐底节点附近区域的边缘应力分布，并与理论计算方法进行了比较．     

后张预应力技术在郑州市人大办公楼中的应用

结合郑州市人大办公大楼工程实践，从电算软件、各参数值的确定、预应力次弯矩等方面，探讨了各构件预应力的设计，阐述了后张预应力的施工技术，经实践证明，该技术具有独特的优越性，有广阔的应用前景。     

粒间应力、土骨架应力和有效应力

有效应力的概念和有效应力原理对于土力学具有奠基性的意义。但对于诸如"有效应力是虚拟的应力还是真实应力","有效应力方程是否需要修正"等问题在土力学界一直存有争议,尚没有形成共识。在明确有效应力就是不包含孔隙流体压强作用的土骨架应力的基础上,由土颗粒间力的平衡分析和土骨架单元体的平衡分析得到有效应力与总应力以及孔隙流体压强关系的表达式。对于饱和土,这一表达式就是Terzaghi的有效应力方程。表明Terzaghi的有效应力是真实的物理量,具有明确的物理意义,Terzaghi的有效应力方程不需要做任何修正。文中阐明了有效应力、粒间应力和土骨架应力的物理意义及其相互关系。说明在分离考虑孔隙流体压强作用的情况下,有效应力、粒间应力和土骨架应力三者可以是一致的,即不包含孔隙水压强作用的粒间应力和土骨架应力就是有效应力。土骨架应力可以分成孔隙流体压强产生的土骨架应力和有效应力两部分,两者都对土体的变形和强度有贡献,但是作用效果不同。在孔隙流体压强作用对土体的变形和强度的贡献可以忽略的条件下,有效应力决定土的变形和强度。     

斜坡应力分带性测试及其在卸荷分带中的应用

洞壁应力恢复法地应力测试具有简易、快速、经济、实用等优点,可应用于斜坡应力场的系统测试和研究。本文采用该方法对某大型水电站枢纽区两岸不同高程勘探平硐洞壁应力场作了较系统测试。测试成果表明,斜坡应力场随深度变化具有明显分带性,斜坡表部应力值较低,随硐深增加,其值逐渐增大,并在某一部位突然增高,出现应力相对集中的现象,而后应力略有降低并逐渐趋于平稳增大。据此,将斜坡浅表部应力场由表及里划分为应力降低带、应力增高带及应力波动带。卸荷带的分布与这一应力分带性密切相关,卸荷带底界往往对应于应力降低带的下限或应力增高带的起始点,划分结果与斜坡岩体结构、变形破裂特征及地震波速具有较好的一致性,表明应力分带性特征可作为斜坡岩体卸荷带综合划分的指标。     

论有效应力原理与有效应力

有效应力原理是土力学区别于一般固体力学的基础,是土力学的核心基石。Terzaghi有效应力原理从提出至今就一直饱受争议,特别是有关Terzaghi有效应力的近似性问题是争议的焦点。从有效应力原理的任务出发,阐明有效应力原理的内涵是土体可量测荷载效应—外荷载间的一般规律。指出有效应力的作用是联接土体强度、变形等可量测荷载效应与外荷载间的纽带,定义对土体强度特性和变形行为等可量测荷载效应产生直接影响的土体应力为有效应力,因此,有效应力不是唯一的,它们是土体中真实存在应力的名义表述,可以依据应力平衡原理和流体压力与土颗粒间的相互作用关系给出,不同的有效应力定义就对应不同的有效应力计算公式,从而解释了Terzaghi有效应力原理近似性的原因。提出了强度相关有效应力和变形相关有效应力(Terzaghi有效应力)的概念,严格推导了他们的计算表达式,阐述了强度相关有效应力与土体剪切强度、变形相关有效应力与土体变形的一般关系。进一步,基于莫尔库仑强度准则,推导了土体抗剪强度与Terzaghi有效应力和孔压的关系。