卡拉水电站地下厂房初始应力场反演分析

初始地应力场特征是地下工程稳定分析中最重要的条件,为了评价开挖后地下洞室的围岩稳定及支护设计的长期安全,需要对围岩的初始地应力场进行反演。在对雅砻江卡拉水电站工程区地应力实测值进行分析的基础上,根据世界地应力图和GPS地表监测数据所确定的区域地应力特征,选取地下厂房区域测试可靠、具有代表性、离厂房区域较近的实测点作为初始地应力数值反演分析的回归对象,结合反演分析原理,获得整个地下厂房区域的地应力场分布特征。通过对比数值计算值和实测成果可知：测点地应力的大小和方向拟合程度较好,分布规律大致相同,表明采用数值反演分析方法的合理性。分析成果为地下厂房洞室群的布置、开挖支护设计等提供了依据。     

下坊水电站进水渠边坡力学参数选取及稳定分析处理

下坊水电站进水渠边坡出露顺坡向缓倾角软弱夹层,施工开挖受连续降雨、爆破振动等因素影响,切坡脚附近出现浅层岩体滑塌现象。该文通过室内试验、反演分析和工程地质类比等方法,综合分析确定边坡潜在滑动面(软弱夹层)抗剪强度指标,为边坡支护处理及稳定分析提供合理可靠的地质参数。     

基于BP神经网络和遗传算法的软基参数反演与沉降预测

以九江绕城高速公路桩网复合地基加固软基试验段为工程背景,利用智能反演方法、正交试验设计和有限元数值方法相结合,对软基土体参数进行反演和工后沉降预测。研究结果表明,采用有限元和正交试验设计方法相结合,可以为BP神经网络和遗传算法参数反演模型提供大量的训练样本,能够确保参数反演精度;工程应用证明,BP神经网络和遗传算法与ADINA有限元程序相结合对软基工后沉降进行计算和预测是可行的,BP神经网络反演方法计算的软基沉降最大误差为5.26%,遗传算法计算的软基沉降最大误差为3.1%,因此,遗传算法在桩网复合地基软基沉降预测中具有更高的预测精度。     

基于优化Block反演的地面磁共振测深新方法

为满足地面磁共振测深方法中对含水层边界的准确反演要求,本文提出优化Block反演方法。算法采用Smooth反演获得平滑的含水量分布曲线,根据Smooth反演结果导数预设分层数作为先验信息,进而确定各分层的位置。基于Tikhonov正则化反演理论,推导了Block反演的迭代格式,并用基于约束加权和先验的共轭梯度最小二乘算法求解,精确获得了含水层的边界和含水量,先验信息的引入解决了传统Block反演方法不稳定和可靠性低等问题。根据多组含水层模型在不同分层数、噪声水平、深度和厚度下的仿真实验,表明Block反演在深层含水层边界的计算精度上优于Smooth反演,且具有较强的抗干扰能力和稳定性。最后,通过实例证明了由先验信息优化后的Block反演法满足反演精度和稳定性要求,而且对含水层内部的复杂结构也能提供更丰富的分层信息。     

基于非负最小二乘法的一维MT正则化反演研究

为了有效地解决在大地电磁反演过程中出现的不适定性、解的不稳定性和非唯一性等问题,提出了基于非负最小二乘法的MT正则化反演算法,该算法的思想是通过引入正则化思想,模型约束目标函数被采用最光滑模型约束正则化矩阵,有效地改善了不适定问题得到有效改善。为了避免常规方法需要对电阻率取对数的情况,引入了快速非负最小二乘法(这里把反演参数设为电阻率,因而必须为正值),从而简化了反演过程中偏导数矩阵的计算。最后试算不同的地电模型,得到稳定的反演结果,表明了此反演算法是有效的。     

抗干扰电法仪在强电磁干扰环境探测断层的应用

为了给规划中的某新区提供基础地质资料,需查明区内断层的准确位置、产状以及覆盖层厚度。由于区内人文干扰和电磁干扰严重,常规电法仪的重复观测误差太大,不能获得准确数据,故采用伪随机码技术,提高信噪比。运用专业的电法反演软件Res2Dinv进行二维反演,获得相应的二维反演电阻率模型断面。通过分析反演结果并结合已知地质资料,推断了区内断裂的位置、产状等信息,经钻探验证,推断的断层信息准确,为新区规划提供了可靠的基础资料。     

地震反演地震地质储层参数转换应用——以歧口地区为例

针对同一研究区不同研究目标,对地震反演方法进行优化组合后,得到相应的波阻抗反演体,再进行储层参数转换。测井曲线重构波阻抗反演及多门槛制法砂体厚度预测相结合,有效提高了歧口地区深层砂体厚度预测的准确性。根据原始波阻抗反演结果,结合Fillippone法计算地层压力系数理论,提出断陷盆地不同埋深地层压实差异影响因素下地层压力系数计算方法,通过歧口地区异常压力预测可能的深层天然气富集区,预测与实际钻井结果相符。     

基于监测资料反演土坝渗流安全分析

当大坝运行多年后,测压管监测数据与初始设计中的浸润线存在差异时,可建立数学模型,根据运行过程中的上下游水位等实际边界条件,由实测数据反演出土坝各岩土材料的水力特性,重新复核大坝的渗流安全。本文以观音塘水库大坝为例,通过实测资料进行反演,得出水库大坝下游堆石体的渗透系数在运行多年后有变小趋势,与监测资料反映的结果相符,并在此基础上计算了大坝在设计工况下的渗流稳定。结果表明,该大坝目前仍处于安全稳定状态,今后应继续加强监测和分析。     

锦屏一级拱坝黏弹性工作性态反演分析

针对锦屏一级拱坝历年1 880 m高水位稳定期坝体向下游侧位移持续增大的异常变形性态,基于现场位移监测数据和坝体混凝土徐变试验数据,对该拱坝当前运行性态进行了反演分析。结果表明:坝体目前处于黏弹性工作状态,监测发现的短期趋势性变形是由水压荷载作用下黏弹性滞后变形效应和年周期环境温降效应所共同引起。混凝土黏弹性力学参数之间具有较好的线性关系,基于弹性水压分量反演得到的坝体混凝土弹性模量实际是瞬时弹性模量与延迟弹性模量的等效值,对于锦屏一级拱坝,该反演值为35.5 GPa,与前期反演值和试验值较为接近;而基于黏弹性水压分量反演得到的广义Kelvin模型中瞬时弹性模量、2延迟弹性模量和2黏滞系数分别为47.3 GPa、189.4 GPa、132.3 GPa、383.8 GPa·d和20 574.6 GPa·d。建议今后对锦屏一级拱坝建立变形监控模型时,应在HST模型中引入黏弹性滞后水压分量。     

基于改进鲸鱼优化算法的重力坝变形参数反演

针对利用位移实测资料对大坝坝体和基岩的变形力学参数进行优化反演时存在效率低、精度差等问题,通过对鲸鱼优化算法进行并行化改进,并引入权重因子,结合有限元计算,提出一种基于改进鲸鱼优化算法的力学参数反演方法。利用该方法对某混凝土重力坝坝体和基岩弹性模量进行反演,并与粒子群算法的反演结果进行比较。结果表明:在相同迭代次数的情况下,改进的鲸鱼优化算法比粒子群算法耗时更少,且反演得到的坝体、基岩力学参数比粒子群算法得到的更为准确。表明利用多核处理器对该方法进行并行计算,可大幅度缩短计算时间。基于改进鲸鱼优化算法的力学参数反演方法具有搜索能力强、收敛速度快和精度高等特点,合理可行,可推广应用于混凝土拱坝等其他坝型的力学参数反演。