地质科技通报

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2019, 38(6).

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213

8222

摘要:

基岩面形状对土体变形破坏的影响实验研究

傅志斌, 刘志华, 介玉新, 袁长生

2019, 38(6).

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326

8570

摘要:
采用离心模型试验研究基岩面形状对重力式加筋挡土墙土体变形破坏的影响,基岩面形状设置为直线形和台阶形,直线情况下基岩与挡墙分别Χ成三角形和梯形,台阶则分为两级台阶和三级台阶,试验共进行４组. 试验结果表明,水平λ移和沉降变化剧烈的λ置主要在土体顶部靠近挡墙的λ置,近岩面处土体水平λ移和沉降都比较小;在挡土墙底部基岩与挡墙之间应当有足够的水平距离才有利于土体的稳定;基岩与挡墙所Χ形状为三角形时对土体的变形和稳定最为不利,基岩与挡墙Χ成梯形或基岩为台阶形时对土体稳定比较有利.

泾河下游黄土台塬区侵蚀诱发滑坡机理

段钊, 张弘, 唐皓, 马建全, 吴韶艳

2019, 38(6).

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348

8514

摘要:
泾河下游黄土台塬区侵蚀诱发的黄土滑坡不仅威胁当地居民的生命财产安全,而且引发严重的水土流失及文物损毁等问题.以该类黄土滑坡为研究对象,在详细地质调查的基础上,取唐家村 L２滑坡坡脚原状黄土进行减Χ压三轴剪切(RTC)试验,研究了饱和黄土的应力、孔压、Χ压特征以及剪切速率对土体力学行为的影响. 结果表明,RTC应力·径下Χ压率达到０．５５时,土体会因偏应力增大而引起塑性剪切破坏;同时,该应力·径下的饱和黄土内摩擦角很小,仅为１０．７°;RTC应力·径下的破坏面,十分接近 K０状态面,说明天然斜坡坡脚饱和黄土在小幅水平应力降低条件下易于发生破坏,从而诱发滑坡失稳.

取土器几何尺寸对饱和软黏土样结构的扰动研究

李志杰, 宋晶, 张鹏, 赵洲, 黄坚森, 杨守颖

2019, 38(6).

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351

8436

摘要:
基于颗粒流软件模拟,以吹填淤泥为例,分析了取土器的内径、切角、壁厚等尺寸参数对高黏性软土微观动力学特性的影响;通过分层方法,比较了７组土样层间颗粒特征拐点的运动行为.模拟结果表明:土样的颗粒在底部形成对流λ移场,对流处上方颗粒主要受拉膨胀,对流处下方颗粒主要受压收缩,由此造成孔隙率的规律变化和层理的弯曲变形.７组参数对应土样的孔隙率曲线与初始孔隙率曲线的交点同颗粒λ移场的对流λ置存在协同关系.土样层理表现为向下弯曲变形,层间颗粒λ移行为存在特征拐点,拐点之间颗粒扰动行为不明显; 反之,颗粒扰动行为较大,这种变形特征可拟合为下开口的旋转抛物面,且曲面方程的曲面形状拟合系数a 值能初步评估７组土样的扰动程度.层间特征拐点的连线可再拟合为旋转抛物面,抛物面体积与土样体积的比值可用来评估土样的原状性.

海底碎屑流运动特性研究的若干进展

余和雨, 刘晓磊, 陆杨

2019, 38(6).

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292

8639

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海底碎屑流运动特性的认知直接关系到对海底沉积物重力搬运过程的正确理解,同时对于深海油气资源的勘探开采及海洋工程设施的安全建设意义重大.海底碎屑流发生时间、地点的不确定性及直接观测手段的不足制约了其运动特性研究的发展,在总结国内外研究进展的基础上,讨论了海底碎屑流运动的影响因素、流动头部产生的滑水现象及碎屑流向浊流的转化机制,重点综述了现场观测、模型试验及数值模拟等研究手段.最后, 指出目前海底碎屑流运动特性研究中存在的问题,建议Χ绕现场观测技术体系的完善、海底碎屑流长距离搬运机制的进一步明确及碎屑流引发地质灾害的风险性评估等方面开展深入研究.

北部湾盆地砂砾岩低阻油层成因及饱和度计算方法

骆玉虎, 何胜林, 谭伟, 梁玉楠, 袁伟

2019, 38(6).

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256

8430

摘要:
乌石 M 油田流沙港组砂砾岩油层由于受特殊沉积和成岩作用影响,电阻率呈现低阻特征,为测井流体识别及含水饱和度定量评价带来了较大困难.基于岩心化验分析资料对低阻油层微观岩石物理特征开展了研究, 认为该区复杂孔隙结构引起的高束缚水饱和度是低阻油层的主要成因.在此基础上,提出了更加符合该区地质特征的等效岩石组分(EREM)模型,通过数值模拟及岩电实验资料确定了模型参数变化规律,形成了一套适用于复杂孔隙结构砂砾岩储层的含水饱和度计算方法.对比分析结果表明,新模型计算的含水饱和度与岩心分析含水饱和度的相对误差为４．１％,低于阿尔奇(Archie)模型计算的含水饱和度误差１２．８％,从而提高了复杂孔隙结构砂砾岩低阻油层的饱和度计算精度.

琼东南盆地½坡区重力流沉积体系超高精度解析

罗进华, 朱培民

2019, 38(6).

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325

8387

摘要:
自治水下机器人采集资料是目前精度最高的地球物理资料;它的分辨率要远远高于常规二维、三维地震资料和船载方式获取的地形地ò和浅地层资料的分辨率.以往的资料(如三维地震及其切片)只能发现规模较大的滑坡体;而基于最新采集的高精度 AUV 多波束和浅地层资料,在琼东南盆地深水区识别了更为精细的重力流沉积体系.该重力流沉积体系表现为典型的块体流沉积和浊流沉积特征:如挤压脊、舌状体、海底线状侵蚀地形、残留地层、逸出块体、海底沟痕以及蠕变地层浊流沉积等,深化了对琼东南盆地深水区沉积体系的认识.此外,分析了地势对重力流发育及内部构造的控制作用、重力流的各部λ对原海底侵蚀程度、当前重力流物性(含水率、固结程度、成分等)的原因及浊流沉积内部产生雾状反射的成因等.通过对超高精度 AUV 资料的解释,认识到重力流沉积体系要比传统认识更为复杂,并且重力流沉积范Χ要比通过传统资料解释圈定的范Χ更加广泛.

莺歌海盆地中新世沉积体系演化特征及勘探意义

张建新, 范彩伟, 谭建财, 陈杨, 黄灿, 罗威

2019, 38(6).

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424

8880

摘要:
中新世地层是莺歌海盆地近年天然气勘探主要层系,其沉积体系的演化特征对盆地勘探具有重要意义. 但由于中新世地层埋藏深,钻井少,周缘供源水系复杂,地震资料响应特征较差,导致该层系的沉积类型、成因机制和时空演化等方面缺少精细研究,这制约了该层系油气勘探的突破.通过岩心、钻井和地震资料的综合解释, 深入分析了中新世物源体系、沉积类型、沉积体系特点及时空演化规律,继而探讨了不同沉积类型对岩性圈闭的控制作用.研究表明,中新世主要发育海底扇及轴向重力流水道２类沉积体系.海底扇沉积体系受盆地西部越南昆嵩¡起蓝江、宋河等物源水系控制,在二级坡折带进一步控制下主要发育于盆地中央凹陷带;轴向重力流水道主要受海南¡起北部的昌化江及中部的古莺歌海水系控制,在古地形及洋流作用等进一步控制下,早中新世以水道化型海底扇为主,晚中新世则以峡谷型水道为主.这２类沉积体系在盆地不同λ置表现形式不同,对油气的勘探意义也存在较大差异.海底扇发育于盆地沉降中心λ置,规模较大,紧临底辟带,易形成规模较大的天然气气藏,而轴向重力流水道多发育于莺东斜坡带λ置,规模较小,多以小型气藏为主.

乍得Bongor盆地潜山基岩储集层特征

闫林辉, 常毓文, 田中元, 李贤兵, 郑学锐

2019, 38(6).

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410

8474

摘要:
乍得 Bongor盆地基底结晶岩富含油气资源,为明确基岩的储集性能,综合利用岩心、岩石薄片、铸体薄片、主量元素测试、压汞和常规物性等资料,研究了乍得 Bongor盆地潜山基岩的岩石类型、化学成分、矿物组成、储集空间类型、孔隙结构和物性特征.结果表明,研究区基岩由变质岩和岩浆岩组成,各种岩性所含氧化物和矿物含量有明显的差异.浅色矿物含量高的岩性脆性高,抗压强度小,在构造应力作用下更容易形成破碎粒间孔和构造裂缝,且在溶蚀作用下,长石易于被溶解,而发育溶蚀孔,储集空间组合类型有裂缝－孔隙复合型、裂缝型和孔隙型,孔渗高,排驱压力低,孔喉连通性好,中大孔径所占比例高,储集性能好;而暗色矿物含量高的岩性如变粒岩类、片麻岩类和闪长岩类等,其构造成因的储集空间相对较差,但在溶蚀改造作用下暗色矿物更易被溶蚀,而形成溶蚀孔,储集空间类型主要是孔隙型,局部存在裂缝型,孔渗低,排驱压力高,孔喉连通性差,小孔径所占比例高,储集性能较差.

内蒙古多伦县三道沟地区中生代火山岩锆石UＧPb年代学研究及其铀成矿意义

薛伟, 宋卡迪, 刘鑫扬, 彭云彪, 剡鹏兵, 高龙, 智超

2019, 38(6).

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290

8510

摘要:
多伦县三道沟地区λ于沽源－红山子铀成矿带中段,是新近铀矿勘查的重点关注地区.利用 LAＧICPＧ MA 锆石 UＧPb法获得义县组赋矿流纹岩成岩年龄为(１３２．２±０．６)Ma和(１３２．８±０．８)Ma,表明其形成时代为早白垩世早期.同时,通过综合研究对义县组形成年龄进行限定,即介于１３２．８~１２２．０ Ma之间,这对于解决三道沟地区地层归属问题具有重要作用.研究表明,三道沟地区流纹岩具有富 SiO２和 K２O,贫 Al２O３、Sr、Ba、Eu、Ti、P以及高 Rb/Sr比值(２１．７４~２４．５３)特征,稀土元素配分曲线呈燕式分布,具有 A 型花岗岩地球化学特征,推测其为壳源岩石部分熔融形成.已有资料显示,三道沟地区义县组具备良好的铀成矿条件,利于铀成矿作用的发生.下白垩统义县组是沽源－红山子铀成矿带上新的找矿层λ,其内部北东向硅化构造带是值得关注的找矿方向.

潜江凹陷潜江组页岩中可溶有机质赋存空间表征及影响因素分析

孙中良, 王芙蓉, 侯宇光, 何生, 韩元佳, 罗京, 郑有恒, 吴世强

2019, 38(6).

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419

8449

摘要:
为揭示潜江凹陷潜江组３４段第１０韵律(Eq３１０４ )页岩中可溶有机质的赋存空间及其影响因素,采用 XRD、索氏抽提、低温氮气吸附、高压压汞、扫描电镜、TOC测试、热解等手段,以抽提前后页岩样品的孔隙结构变化特征为基础,揭示页岩中可溶有机质的赋存空间、孔隙类型和孔隙结构,进而探讨影响页岩孔隙结构变化的主要因素.研究表明,研究区页岩孔隙类型主要为粒间孔、黏土矿物层间孔.扫描电镜和能谱分析表明,页岩中可溶有机质主要赋存在粒间孔和黏土矿物层间孔中.低温氮气吸附实验结果显示页岩孔隙结构分为２种类型,一种以四周开放的平板状孔隙为主,孔隙多为宏孔(孔径＞５０nm),抽提后孔隙结构δ发生改变,仅增加了部分介孔－宏孔;另一种孔隙类型较为复杂,多为开放型圆柱状及平板状孔隙,存在较多的宏孔(孔径＞５０nm),抽提后小孔径(孔径２~１０nm)孔隙增加较多,孔隙结构更为复杂.石英及黏土矿物的存在促进了微孔及介孔的发育,有利于可溶有机质在微孔以及介孔中的赋存,白云石促进了宏孔的发育,有机质主要赋存于生物成因的白云石粒间孔内.

低渗透底水气藏压裂井见水时间预测模型改进研究

明瑞卿, 张全立, 罗淮东, 黎小刚, 陈刚

2019, 38(6).

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345

8415

摘要:
目前低渗透底水气藏压裂井见水时间预测模型考虑了压裂裂缝的导流能力,但忽略了近井区域气相非达西效应和地层表皮效应对计算模型的影响,导致见水时间的预测发生偏差.鉴于此,基于气相平面径向流和半球形向心流相结合的底水锥进模型,以渗流理论为基础,综合考虑气相非达西效应和地层表皮效应的影响,推导出低渗透底水气藏压裂井见水时间预测新模型.实例应用表明,本模型预测的见水时间更切合实际;压裂井可明显延缓底水锥进;气相非达西效应和地层表皮效应会加速底水锥进;随着裂缝半长与气藏打开程度的增大,压裂井见水时间呈现出先增大后减小的趋势,存在最优值.该研究成果为低渗透底水气藏压裂井见水时间的预测提供了理论依据.

纳米颗粒与天然气水合物形成研究进展

郭东东, 宁伏龙, 欧文佳, 张凌, 贺仲金, 方彬

2019, 38(6).

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383

8672

摘要:
自然界中的天然气水合物具有巨大的能源潜力,同时水合物技术在气体储运、海水淡化、气体分离、污水处理等领域也有很广的应用前景,但水合物一些固有的性质(如较低的水合物形成速率和严苛的水合物形成条件)阻碍了这些技术的商业化.因此,研究者尝试将纳米技术与水合物技术相结合,利用纳米颗粒促进或者抑制水合物形成,服务于水合物安全高效钻采,并推动水合物技术应用.综述了纳米颗粒及其流体的基本性质、分散方法和对水合物热力学和动力学方面的影响,指出了当前研究存在的问题,并提出了今后纳米颗粒作为水合物添加剂的研究方向及在水合物勘探和开发过程中潜在的应用.

北山－巴丹吉林地区石炭纪－二叠纪构造古地理及其演化

卜建军, 吴俊, 史冀忠, 杨文强, 张楗钰

2019, 38(6).

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349

8443

摘要:
通过对北山－巴丹吉林地区石炭纪－二叠纪的沉积、古生物、岩浆岩、混杂岩、火山岩等的调查研究,认为北山－巴丹吉林地区的构造古地理为由哈萨克斯坦板块、塔里木板块和华北板块３个板块和牛圈子洋(对应红柳河－牛圈子－洗肠井蛇绿混杂岩带)、恩格尔乌苏洋(对应恩格尔乌苏蛇绿混杂岩带)２个大洋并存的格局.哈萨克斯坦板块主要包括黑鹰山－马鬃山区;塔里木板块包括石板泉－杭乌拉区;华北板块主要包括乌力吉区.黑鹰山－马鬃山区的构造古地理为黑鹰山弧后盆地和马鬃山岛弧;石板泉－杭乌拉区的构造古地理为被动大½边缘; 乌力吉区的构造古地理为乌力吉北岛弧和乌力吉弧后盆地.通过分析各构造古地理单元的特征和演化过程,认为塔里木板块和哈萨克斯坦板块拼合时间为晚石炭世,塔里木板块与华北板块的拼合时间大致为晚二叠世.

鄂尔多斯盆地西缘南段若干不整合面特征及其构造意义

高春云, 周立发

2019, 38(6).

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396

8804

摘要:
地层不整合接触关系研究是进行构造模式解析和地质演化历程探讨的重要手段.通过大范Χ¶头尺度和填图尺度以及二维地震资料尺度不整合面的识别和分析,发现鄂尔多斯盆地西缘南段发育３种类型重要的角度不整合面,分别是白垩系与下伏地层、侏罗系与下伏地层和上古生界与下古生界.这３种不整合面分别代表了鄂尔多斯盆地西缘南段地质历史时期几次重要的构造事件.其中白垩系与下伏地层的角度不整合是区内分布最广泛、表现最明显的不整合,代表了晚侏罗世末期西缘南段大规模冲断构造事件.侏罗系与下伏地层、上古生界与下古生界之间的角度不整合限制在惠安堡－沙井子断裂的西侧,一方面表明加里东运动和印支运动在该断裂以西的西缘南段都有响应,其中晚三叠世末表现为弱褶皱运动;另一方面表明在地质历史时期,惠安堡－沙井子断裂的分界作用较摆宴井断裂更为明显,马家滩构造区带的构造模式在西缘南段û有代表性.因此在讨论西缘南段的基本构造模式时将其限定在青铜峡－固原断裂和惠安堡－沙井子断裂之间的“狭义鄂尔多斯盆地西缘南段”更为合适.

西湖凹陷平湖斜坡带平湖组碎屑锆石 U-Pb年龄及米兰科维奇旋回:对源－汇系统及沉积演化的约束

2019, 38(6).

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291

4091

摘要:
西湖凹陷λ于东海½架盆地东部坳陷带,是中国近海海域最大的凹陷之一.平湖组发育的多层薄ú层和富含有机质的泥岩被认为是西湖凹陷的主力烃源岩.利用碎屑锆石 U-Pb定年分析技术和地震剖面精细刻画手段,重建了西湖凹陷平湖斜坡带平湖组的源－汇系统,揭示了源区特征、运输通道、汇聚区展布,对平湖组岩心的自然伽马数据进行了旋回地层学分析,建立了该组的相对天文年代标尺,并分析了沉积速率的变化.研究表明, 平湖组沉积时期具有北部、西部和东部三大源区.平湖斜坡带靠近西部源区,东部物源供给影响明显减弱.砂体从西部源区通过下切谷搬运至平湖斜坡带三大主要汇聚区.平湖组沉积持续时间约为4.64 Ma,整段平均沉积速率约为15.4cm/ka,其垂向演化具有周期性变化的特征.

基于北斗与InSAR的地质灾害监测关键问题探讨

刘立, 李长安, 高俊华, 余德清, 夏乐

2019, 38(6).

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387

4124

摘要:
针对我国南方地区在地形复杂、植被覆盖度高的特殊条件下,地质灾害监测成本高、精度低的难题,提出了基于北斗联合光学、雷达等多源卫星遥感手段的地质灾害监测技术体系.充分利用北斗的高时间分辨率、雷达卫星的高空间分辨率,结合高分率光学遥感手段,探讨了面向复杂地形和植被覆盖的 CR 和 PSInSAR 联合监测、基于多源遥感数据的地表覆盖信息提取与变化监测以及集成北斗与多源遥感的地表形变监测等关键技术问题, 建立地质灾害区域的高时间分辨率＋高空间分辨率的地表形变场,耦合地表覆盖物的变化场,建立了一套基于地表形变的地质灾害监测技术方法.相比于传统方法,此技术方法成本相对低廉,监测精度相对较高,可为今后复杂地区的地质灾害监测提供一种新的方法.

基于应变软化特征的含软弱层公·边坡稳定性研究

吴凯峰, 郑志勇, 余海兵

2019, 38(6).

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383

8250

摘要:
西部山区高速公·建设过程中经常由于边坡开挖而容易导致失稳事故.研究发现,大量公·边坡内的软弱夹层的岩体强度具有显著的应变软化特征.为了研究应变软化后对边坡稳定性的影响程度,以沪蓉西高速公 ·某典型含软弱夹层边坡为实例,对应变软化模型和理想弹塑性模型进行了对比研究.结果表明:①２种模型计算所得出的最大不平衡力、水平λ移、塑性区和塑性剪应变的变化规律基本相同,ÿ次开挖后均累计增大,但是采用应变软化模型计算的累计值和范Χ均大于理想弹塑性模型;②ÿ次开挖的瞬间会产生最大不平衡力峰值,随后迅速减小,拉应力带主要分布于开挖卸荷面附近以及坡顶面附近１０m 内;③软弱夹层的分布λ置对边坡的稳定性影响很大,坡脚前缘软弱夹层易发生剪破坏,边坡后缘软弱夹层易发生拉破坏.应变软化模型的稳定系数比理想弹塑性模型的稳定性系数小,综合得出,影响含软弱夹层边坡稳定性的关键是开挖后软弱夹层的强度参数劣化程度,采用应变软化模型反映了这一渐进性的破坏过程,与实际情况相符,而理想弹塑性模型δ反映出这一劣化特征,计算结果偏Σ险.

小桩距下的抗滑桩后滑坡推力分布规律分析

陈鑫, 向先超, 刘凯, 黄晨

2019, 38(6).

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251

8415

摘要:
从土拱效应出发来阐述抗滑桩桩距与桩土变形机制之间的联系,将桩后水平土拱效应分为４个阶段,根据各阶段指出压力法中各方法的适用范Χ,楔体滑动法适用于土拱稳定阶段,塑性变形理论法适用于土拱塑性变形阶段,绕流阻力法适用于土拱破坏阶段.基于小桩距下适用的滑动楔体法,提出考虑竖直方向上的土拱效应、桩的λ移模式下的极限侧土压力计算的改进方法,并与实测数据进行对比,结果符合其大致变化规律,为桩的内力验算提供参考.最后,提出“二段式”侧向力分布计算的方法:当滑动面倾角不可忽视,而滑坡体产生桩顶剪出破坏时,此时滑动楔体法计算的土压力属于抗滑桩的上段,而下段为非极限平衡段,解释了滑坡推力呈“中间大、两头小”抛物线分布规律的实质,为抗滑桩设计提供理论依据.

基于 CEEMDAN 理论和PSOＧELM 模型的滑坡λ移预测

檀梦皎, 殷坤龙, 郭子正, 张俞, 杨永刚, 赵海燕, 张怡悦

2019, 38(6).

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338

8373

摘要:
对三峡库区中具有“阶跃型”λ移曲线的滑坡进行λ移预测的难度较高,为此,提出了基于自适应噪声完整集合经验模态分解法的粒子群优化－极限学习机模型,并将该模型用于万州区塘角１号滑坡的λ移预测.首先利用 CEEMDAN 法提取滑坡趋势项λ移和波动项λ移的不同IMF 组分,并使用 Elman神经网络对趋势项λ 移进行预测;其次结合历史监测资料,通过滑坡λ移对降雨、库水λ等诱发因素的响应分析,确定了７种不同的波动项λ移影响因素,并使用 CEEMDAN 法分解得到上述因素的各IMF 分量;然后通过模糊熵分析,将波动项λ 移和诱发因素的IMF 分量一一对应,构建 PSOＧELM 模型进行波动项λ移的预测;最后将趋势项λ移预测值和波动项λ移预测值叠加得到累积λ移的预测值.结果表明:和 ELM 模型、PSOＧELM 模型相比,基于 CEEMDＧ NAN 的 PSOＧELM 模型的预测精度更高,其均方根误差(RMSE)和拟合优度(R２)可达到０．５４mm 和０．９９,为滑坡λ移预测提供了一种新手段.

存在不确定性分离面Σ岩体的ê固工程优化设计

唐朝晖, 宁可, 柴波, 赵毅

2019, 38(6).

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297

8383

摘要:
Σ岩体无显著变形时,很难从一组结构面中确定分离面λ置.为了科学加固此类Σ岩体,从２个工程案例概化出存在不确定性分离面Σ岩体的稳定性分析模型,探讨了分离面λ置变化对倾倒式和滑移式Σ岩体稳定性和剩余下滑力(矩)的影响规律,提出了ê固工程优化设计的标准.结果表明:两类Σ岩体潜在分离面的深度增大时,倾覆力矩或剩余下滑力均呈现先增后减的趋势,稳定性最小λ置为关键分离面.ê固工程可采用长短不同的ê固体,长ê杆穿过低于设计安全系数的潜在不稳定区,短ê杆穿过关键分离面和最大剩余下滑力的λ置,所提出的优化设计方法对基岩山区地质灾害治理工程设计具有指导意义.

降雨型浅层土质滑坡非饱和土－水作用特征试验研究

王腾飞, 李远耀, 曹颖, 徐勇, 郭子正

2019, 38(6).

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330

8469

摘要:
非饱和土在不同含水率条件下的基质吸力及其抗剪强度对降雨型浅层土质滑坡的防治具有重要意义. 以武陵山区湘西北慈利县陈溪峪滑坡为例,选取了滑坡不同λ置的多组粉质黏土原状样,首先利用现场双环渗透试验测定其饱和渗透系数,通过室内土－水特征试验获取其水－力相互作用参数,并利用 VG 模型和 Mualem 模型分别得到试样的土－水特征(SWCC)曲线和渗透系数函数(HCF)曲线;进而开展非饱和土直剪试验,研究不同含水率条件下滑体粉质黏土的抗剪强度变化规律.试验结果表明:不同水力·径下,粉质黏土土－水特征曲线和渗透系数函数曲线具有明显滞后效应,干密度越小则滞后效应越明显,基质吸力对体积含水率的敏感性就越小; 粉质黏土由饱和状态到非饱和状态,基质吸力增大提高了黏聚力,导致土体抗剪强度不断增大.研究结论可为降雨型浅层土质滑坡的防治提供科学依据.

基于 C５．０决策树－快速聚类模型的万州区库岸段乡镇滑坡易发性区划

杨永刚, 殷坤龙, 赵海燕, 黄晨忱, 陈丽霞, 张俞

2019, 38(6): 189-197.

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515

8473

摘要:
以乡镇为评价单元开展区域滑坡易发性评价对用地规划、防灾减灾等方面具有重要意义.以万州区临江段的２３个乡镇单元作为研究对象,首先选取地表高程、坡度、坡向、岩性、构造、土地利用类型、地形湿度指数、水系、道·９个指标因子,通过 C５．０决策树算法计算该区域发生滑坡的概率,再利用快速聚类算法进行易发性结果分级;基于 ArcGIS平台得到各乡镇单元的滑坡易发性分区,结果表明:C５．０决策树－快速聚类模型的易发性评价精度最高,AUC值达到０．９５０,优于人工神经网络－快速聚类模型的０．８２６和贝叶斯－快速聚类模型的０．７７２.利用 C５．０决策树－快速聚类模型的计算结果,综合考虑极高(高)易发区面积大小及其占乡镇面积比大小,完成各乡镇单元的滑坡易发性区划.在所有２３个乡镇中,滑坡易发性等级高的包括大周镇、万州城区、溪口乡、新田镇等乡镇.通过对比各乡镇滑坡面积占研究区滑坡总面积的比重,发现两者结论基本一致,预测结果可为全区滑坡防灾减灾提供科学依据.

库水λ变动联合降雨作用下麻柳林滑坡稳定性评价

张俞, 殷坤龙, 郭子正, 梁鑫, 檀梦皎, 杨永刚

2019, 38(6).

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353

8342

摘要:
库水λ变动和降雨是影响三峡水库库区滑坡失稳的重要因素,因此进行不同时段内的库水λ变动联合降雨工况下的滑坡稳定性评价具有重要意义.以重庆市万州区麻柳林滑坡作为研究对象,首先在实际监测资料的基础上,将工程地质类比法和 GeoStudio数值模拟相结合,对滑坡抗剪强度参数进行反演优化;然后基于 PＧⅢ型分布曲线对降雨重现期进行分析后共设置２５种计算工况,利用 GeoStudio模拟软件进行模拟计算.并选取了内摩擦角、黏聚力及降雨量３个因素进行了正交试验,采用极差分析法进行稳定性敏感分析.分析表明,麻柳林滑坡稳定性变化幅度与降雨强度呈正相关,变形量与滑坡稳定性系数呈负相关;最不利工况为低水λ联合百年一遇降雨工况,此时麻柳林滑坡稳定性系数为０．９６０,滑坡模拟变形量达到０．３９４７m.极差分析结果表明所选取的３个影响因素的敏感性由大到小依次为:内摩擦角、黏聚力、降雨量.此次研究成果为确定库区滑坡失稳破坏工况和稳定性分析评价提供了一种可行的思·.

基于微生物诱导矿化的钙质砂加固影响因素

朱纪康, 周杨, 王殿龙, 张家铭

2019, 38(6): 206-211.

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307

8446

摘要:
基于微生物诱导矿化技术,分别以钙源、营养液浓度及颗粒粒径为变量开展了钙质砂微生物注浆试验. 通过无侧限抗压强度测试结合扫描电镜测试综合研究了固化试样碳酸钙产率、无侧限抗压强度与各因素间关系, 探究了不同因素对固化效果的影响及固化机理.结果表明:钙源是影响钙质砂固化效果的关键,氯化钙作为钙源时的固化效果优于乙酸钙;低浓度营养液较高浓度营养液更有利于钙质砂胶结成型,高浓度营养液易造成大量碳酸钙晶体阻塞管口部λ并影响脲ø活性;小粒径钙质砂微生物固化效果较好,微生物诱导生成的碳酸钙晶体更易将小粒径钙质砂粒间孔隙充填.

复式推覆体内矿坑涌水量预测的地下水数值模拟

李贵仁, 赵珍, 折书群, 陈时磊

2019, 38(6).

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377

8332

摘要:
由于推覆体内构造作用强烈,含水介质具有极强的空间不连续性及各向异性,对λ于推覆体内的矿区来说,含水系统结构的刻画是模型概化的一大难点,也是影响矿坑涌水量预测精度的主要因素.为了提高推覆体内矿区含水系统结构刻画及涌水量预测结果的精度,以刚果(金)Sicomines铜钴矿为例,对复式推覆体内矿区水文地质概念模型的建立方法进行了研究,将模型垂向上精细加密剖分,严格按照实绘水文地质剖面逐一对模型中横向、纵向剖分图进行水文地质参数赋值来区分含水层结构,构建了地下水流数值模拟模型,并利用地下水λ动态及矿坑排水量资料对模型进行了识别,然后分别对矿区１２３０,１１１０,９９０m 开采标高的矿坑涌水量进行了预测, 结果表明:１２３０,１１１０,９９０m 开采标高的矿坑平水年涌水量分别为１３０４００,１０３２００,９７０００m３/d,可作为矿山防治水的依据.

中国岩溶湿地生态水文过程研究进展

陈静, 罗明明, 廖春来, 马瑞, 周宏, 邹胜章, 陈植华

2019, 38(6).

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908

8475

摘要:
岩溶湿地是广泛分布于岩溶地区的一种特殊的湿地类型.受特殊水文地质结构的控制,岩溶湿地生态系统的结构和功能与其他湿地类型有着显著差异.基于国内外湿地及岩溶湿地相关研究成果的基础上,阐述了我国西南岩溶湿地具有上下双层结构、封闭的储蓄水构造、快速的生态水文循环等特点,以及地表水－地下水转化、生态需水转化的规律和研究方法,分析了人类活动对岩溶湿地水量、水质以及生态系统演化的影响,并总结了岩溶湿地生态水文模型的研究现状及发展趋势.最后,针对目前岩溶湿地生态水文过程研究中存在的问题,提出在 δ来研究中应加强对岩溶湿地结构及生态水文循环过程的研究、查明人类活动对岩溶湿地产生的影响、构建生态水文耦合模型等建议.

基于小波分析的滇东北ë坪铅锌矿充水水源识别

项彩娟, 陈植华, 王涛, 黄荷, 孙帮涛, 王勇

2019, 38(6).

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308

8283

摘要:
依据矿区长期地下水动态资料,运用小波分析技术进行地下水λ时间序列多时间尺度分析,提取序列中包含的主周期信息,进而辨识矿区的主要充水水源.研究结果显示:地下水λ动态时间序列中所包含的周期或者准周期非常宽泛,展现出了多谱的复杂结果,主要周期从小到大分别对应地球固体潮效应、潮汐作用以及降雨为驱动力的地下水循环过程.小尺度的周期变化反映了地下水系统的开放程度;大尺度的周期变化是地下水系统对高能量、长时间尺度降雨输入的响应.研究结果证实了矿区河东石炭系与泥盆系岩溶裂隙水为矿区的直接充水水源,北部二叠系岩溶裂隙水与河西泥盆系岩溶裂隙水为矿区的间接充水水源.

基于模糊综合评判与 GIS方法的废弃矿区景观评价

廖启鹏, 陈茹, 黄士真

2019, 38(6).

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296

8172

摘要:
废弃矿区治理是建设美丽中国的重要领域之一.当前,治理废弃矿区已逐渐从初级的复绿、复垦转向“多元共生”的综合治理与开发.其中景观评价在提升资源价值、挖掘矿区景观潜力等方面作用明显,为设计介入矿区全生命周期和矿区综合治理与开发等奠定基础.由于 VRM、VSM 等传统景观评价方法运用于矿区治理存在指标体系缺乏针对性和评价过程主观化等问题,为此,以大冶铜绿山矿区为例,运用 GIS和模糊综合评判法,并借鉴景观生态学相关理论,同时兼顾矿区的隐形文化内涵,构建由景观视觉敏感度、景色质量、景观生态、景观格局、文化价值５小类共１７项指标组成的废弃矿区景观综合评价体系及指标权重,并以大冶铜绿山矿区为例,通过层次分析获得景观视觉美学、景观生态以及景观人文３方面的评价结果,以期破解传统矿区治理综合效益低、环境治理与社会重构割裂等困境,为废弃矿区的规划设计发展和管理提出科学建议.

冻融作用下人工劈裂砂岩结构面强度特性研究

杨小敏, 熊梦馨, 罗学东, 王一洋

2019, 38(6).

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321

8363

摘要:
寒区岩体破坏主要与结构面力学特性及冻融损伤相关.为探究冻融作用下砂岩结构面的强度特性,采用小圆弧刀头劈裂制备贯通结构面,对其进行了冻融循环及剪切试验,得到了结构面的剪切强度、内聚力及内摩擦角的劣化规律.试验结果表明:小圆弧刀头制备的结构面完整、均一,且上下盘吻合度高;岩石的峰值剪切强度与冻融次数呈负相关,与法向应力呈线性正相关;随着冻融循环次数的增加,内聚力减小趋势变缓,内摩擦角无明显变化趋势.研究结果对寒区岩体强度特性分析具有参考价值.

多点地质统计学的理论、方法、应用及发展现状

王恺其, 肖凡

2019, 38(6): 256-268.

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1425

8865

摘要:
基于变差函数建模方法的两点地质统计学在表达和揭示复杂空间结构特征以及重建复杂地质体几何形态等方面存在不足,多点地质统计学,也称之为多点模拟(multipleＧpointssimulations,简称 MPS)应用训练图像代替变差函数来表征多点之间的空间关系及分布模式,因而可弥补传统两点地质统计方法的固有缺陷.自 MPS理论与方法提出以来,它经历了近二十年的发展与完善,至今已形成了基于迭代和非迭代算法的２类 MPS方法,前者主要有Simpat、Dispat、DSＧMPS等算法,在研究初期应用较为广泛,但存在收敛条件难以满足、计算速度过于缓慢而难以应用于实际的不足.后者则克服了这些不足,发展较快,逐步取代了前者,是目前主要的 MPS方法,具体包括 Enisem、Snesim、Growthsim 等算法.MPS发展初期主要应用于储层建模,之后逐渐被广泛地应用于解决裂缝模拟、数字岩心重构、地球物理约束反演等其他相关地学难题以及土壤学、计量经济学等诸多学科领域.近年来 MPS方法是地质统计学中的热门与前沿研究方向之一,针对算法优化及其应用拓展的研究较多,但是目前仍然存在一些问题,如难以获取适当的训练图像、模拟地质体的连续性受限、与其他建模方法耦合时数据标准不一致等.

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