岩石材料局部化渐进剪切破坏特性及模型分析

为研究岩石材料局部化渐进剪切破坏过程和机制,利用RMT-150C岩石力学多功能试验机,对典型岩样进行三轴压缩试验,分析了岩石全应力应变过程,重点探讨应力软化、残余应力稳定2个峰后阶段,研究了岩石的破坏形式及机理.结果表明,应力在峰后阶段呈现渐进式跌落,并逐渐趋于稳定而达到残余强度.同时,基于局部化剪切带的形成过程,依据岩石应变软化机制,构建能模拟岩石渐进剪切破坏的力学模型.最后,对所建立的模型进行试验验证,模型计算与试验结果吻合较好,证明了该模型的合理性.     

考虑颗粒形状影响的砂土剪切波速研究

天然砂土的形状往往差异较大,为研究剪切波在不同形状砂土中的传播特性,首先选取3种不同形状的石英砂开展颗粒形状分析;其次,采用安装有弯曲元系统的三轴仪对砂土试样进行剪切波速测试及三轴剪切试验,获得3种石英砂的剪切波波速及其临界状态线。试验结果表明：(1)在相近的孔隙比和围压下,随着整体规则度OR降低,石英砂试样的剪切波波速V_s逐渐增大;(2)基于临界状态土力学中的状态参数,提出计算石英砂剪切波波速的归一化模型,并采用文献中的数据对模型进行验证,发现其预测精准度较好;(3)在上述模型的基础上,提出采用剪切波波速预测不同形状石英砂剪切特性的新方法。上述成果为用原位剪切波波速判别复杂形状砂土层的剪切失稳特性提供依据。     

基于高密度电法及瞬变电磁法的矿区采空区探测技术

为了探测福山铜矿王家庄矿区采空区具体位置,采用高密度电阻率法和瞬变电磁法,对采空区内进行地球物理测量,利用采集区内岩体电性参数,结合已知的工程地质资料及此次物探测量成果,对采空区或巷道所产生的地球物理特征进行了系统的对比分析,划分出了6处重点异常区。研究为后续工程地质钻探验证等工作提供了参考依据。     

稀疏样本下冬春季月平均气温空间插值研究——以新疆玛纳斯河流域为例

针对我国典型高寒山区——新疆天山中段玛纳斯河流域积雪-融雪过程模拟中气温空间数据的制备问题,以气象站点稀少的玛纳斯河流域为研究区域,利用最小二乘相关分析法开展了冬、春季(2015年11月-2016年4月)气温环境变量分析,通过共线性检测确定了纬度、海拔、坡度、坡向、NDVI 5个环境变量组成了最优因子集,构建了基于广义回归神经网络(GRNN)的月平均气温空间插值模型。采用区域内139个站点中的119个观测站点数据作为训练数据对GRNN模型进行训练,确定了冬、春季6个月的区域气温空间插值模型。利用剩余的20个观测站点数据作为检验样本,以均方根误差(RMSE)和平均相对误差(MRE)为评价指标,对模型的回归误差进行分析。结果表明:本模型6个月的平均RMSE值为1. 46,优于传统的地理加权回归克里金(GWRK)方法(其平均RMSE值为2. 22)。此外,从不同月份的气温空间插值分布图来看,本文模型空间插值后的气温变化趋势与实际变化趋势一致。从气温的空间分布情况来看,各空间点的气温与其海拔高程呈正相关,且随地表覆盖类型变化。这也表明本文提出的插值策略并组合建立的GRNN模型对于稀疏气象站点条件下的气温空间插值精度更高,一致性较好。     

地铁工程地质灾害危险性综合评估定量方法——以西安地铁一号线为例

以西安市地铁一号线建设工程地质灾害危险性评估为例,对综合评估量化评分方法进行了理论探讨和实例分析,主要讨论了评估因子的选取、各因子权重和分级取值、危险性等级划分和各级分值范围确定、评分方法和步骤等几个方面的内容。实例分析结果表明,基于本文量化评分方法基础上的地质灾害危险性分区能够较好地反映多因素的综合影响,评估结果合理可信。     

隧道瞬变电磁多点阵列式探测方法研究

 针对传统的隧道瞬变电磁探测与解释仅主要依靠二维视电阻率断面图的不足,借鉴地面大回线中心装置瞬变电磁的观测方式,提出隧道瞬变电磁多点阵列式探测方法。研究瞬变电磁非中心点垂直分量频率域响应双重贝塞尔函数强振荡型积分的计算方法,以中心点频率域响应多项式为基函数,定义多项式形式的非中心点频率域响应表达式,通过最小二乘拟合的方法得到多项式系数。推导瞬变电磁非中心点时间域响应公式,在瞬变电磁场晚期近似条件下,给出非中心点垂直分量晚期视电阻率公式,实现隧道瞬变电磁探测时观测回线内非中心点垂直分量响应能够转换为视电阻率图像进行解释,为隧道瞬变电磁多点阵列式探测提供理论基础,提出利用隧道瞬变电磁阵列式探测响应数据进行三维视电阻率综合解释的方法。在理论研究的基础上,结合现场试验,开展隧道瞬变电磁多点阵列式实际探测研究,对隧道底板下方含水构造进行多点阵列式探测,对探测结果进行对比和解释,形成三维视电阻率图,分析得到含水构造的三维空间展布规律。     

基于地基GPS与MODIS遥感影像的映射函数与大气可降水汽分析

为了提高短期和中小尺度灾害性天气可降水汽预报的准确性和实时性,利用西安地基GPS数据和MODIS遥感影像,采用NMF、GMF和VMF1映射函数设计了4种获取天顶干延迟初始值的方案,探讨了映射函数对计算天顶总延迟的影响。结果表明:在卫星高度角为10°时,VMF1映射函数反演效果和精度最佳,GMF映射函数次之,NMF映射函数最弱,而在卫星高度角为15°时,上述3种映射函数效果相当。最后,结合综合水汽含量与可降水汽的关系,通过计算地基GPS和MODIS遥感影像综合水汽含量,得到了地基GPS和MODIS遥感影像可降水汽(P_<sub>PWV-GPS,P_<sub>PWV-MODIS),并拟合了二者之间的线性关系,结果为P_PWV-MODIS=1.4217P_PWV-GPS-2.143,相关系数为0.9521。     

抽水和建筑荷载双重作用下的地面沉降模型

依据含水层质量守恒原理,推导了非固结地层在建筑荷载作用下的地面沉降机理模型,并将其与Jacob 假定下抽水引起的地面沉降弹性模型相比较,结果发现两种模型的机理表达式完全一致,仅区别于水动力原因 或实质的不同。在同一坐标系中,根据线性叠加原理,抽水沉降漏斗和荷载沉降漏斗可能都落在地下水位降落 漏斗内。假定两者为相互独立事件,给出了抽水和建筑荷载双重作用下的地面沉降模型,表明其如果以水位降 深为制约因子,则可以对水动力实质完全不同的两种沉降过程进行线性叠加计算。     

长沙岭转换带构造演化特征及其与油气的关系

长沙岭构造带发育复杂断块-岩性油气藏,受多期构造运动影响,断裂发育、切割关系复杂,且断裂发育带地震资料成像品质较差,导致断裂识别难度大、发育期次认识不清、成藏规律认识不系统。为此,在前人研究基础上,通过分析构造演化史精细解释构造,分析断裂期次和圈闭特征,研究构造控砂、断裂与油气运聚关系,明确了油气富集规律。获得以下认识：①长沙岭转换带的断裂主要形成于早白垩世拉张断陷期的两期伸展构造运动,早期为基底卷入伸展构造运动,主要发育西倾正断层,晚期为盖层滑脱伸展构造运动,主要发育东倾犁式正断层,对早期断层切割强烈。②早期西倾同沉积断层形成多级断阶带,控制沉积体系的平面展布;调节断层控制形成"断槽"、"断梁"相间的古地貌;白垩系下沟组沉积时期,具有"断槽输砂、古地貌控砂"沉积特征。③早期西倾断层对油气主要起封堵、保存作用,晚期东倾断层主要起运移、输导作用,在两期断层共同控制作用下形成断垒块油气藏,具有"构造控油、一块一藏、高块富集"的特点。     

矿区沉陷灾害监测方法综述

水准仪/全站仪测量、GPS、InSAR等矿区沉陷灾害监测方法存在劳动强度大、费用高、数据源受控、不能实时动态监测等缺陷.基于此,提出基于分布式CCD/GPS的矿区沉陷灾害动态监测方法,其实质是一种分布式伪SAR卫星的动态观测模式,在所选CCD元器件和GPS-OEM板符合精度指标要求的情况下,通过无线/有线传输设备实时地把观测数据传输到数据处理中心处理并进行相应分析,并对该方法的系统结构和数据处理流程作了详细阐述,该方法可对矿区或某重点区域进行连续动态的监测.