茅山及邻区现代构造应力场的遥感地质探索

本文通过从遥感资料中提取具有现代成因意义的共轭剪裂,应用一对扭裂缝所夹锐角等分线一致位于主压缩方向的原则,探索本区的现代构造应力场,在通过对比各种地形,地质资料与野外观察的途径查明共轭剪裂的现代构造形迹特征后,对区内123对共轭剪裂,按其产出情况,分别按单个,群集与全区三个空间尺度计算了它们的锐角等分线的方位,以此求得局部、小区与全区的现代构造应力场主压应力轴的方位,本区的主压应力轴走向北西西—南东东,平均方位角为100°.     

从卫星遥感中寻找苏州新生构造体系

根据苏州市科委S9128研究项目,利用美国陆地资源卫星Mss和TM负片,经MulticolorData System 4200F机作单、多波段与多波段比值合成和线性增强处理,通过47个方案得假彩色卫片71张的基础上进行解译。卫片显示出NW353°—NE13°与NWW280°的线性影象,以及NE53°和NW335°二组共轭线性影象,以区别本区华夏系及新华夏系老构造格局及其影象特征。对前者、通过综合多种方法查证,证明:我区存在一个近EW向张扭性构造与近SN向压扭性构造、并与之相配套的共轭线性影象所组成的新生构造体系。通过对1899对共轭线性影象的计算机统计处理,得出该体系的现代主压应力轴方位为SEE93°,与前人对我区现代主压应力轴方位多种研究结果大致吻合,说明本区自古生代至现代其主压应力轴方位逆转44°。同时还发现了本区存在较多的环形构造与环形旋卷构造。     

茅山地区垂直形变场和现今应力场初探

本文利用茅山地区监测网1983—1986年水准复测资料,分析了该区垂直形变场的构造特征及其现今应力状态,认为:茅山地区的垂直形变受控于该区断裂构造和地貌形态;其现今主压应力为北西西—南东东向.     

循环荷载下饱和软黏土振后强度弱化研究

本文以宁波轨道交通淤泥质黏土为对象进行动、静三轴试验,探讨了不同围压、静偏应力、动应力作用下淤泥质黏土振后强度弱化规律和不排水剪有效应力路径发展规律,获得了土的强度弱化参数,结果表明:与常规不排水三轴剪切试验结果相比,振后孔压发展曲线表现出超固结土的特性,出现剪胀现象,动应力比、初始静偏应力比越大,越为明显;振后孔压累积,有效应力减小,抗剪强度随静偏应力的增大而减小,建立的u/σ3～qsd/qs线性表达式可较好地描述土的强度弱化比-归一化孔压之间的关系;随着静偏应力的增大,应力路径曲线而向左偏移,研究结果为轨道交通的动力设计提供了参考。     

从日本长野和江苏溧阳地震看西太平洋地区新构造活动特征

本文通过对1979年7月9日江苏溧阳地震(M=6.0)和1984年9月14日日本长野地震(M=6.8)的考察和分析表明:这两次地震的震中及其附近的建筑物均有扭转现象,并且都反映了地壳以右旋扭动为主的构造活动特征;两次地震的震中均位于北北东-北东向的右行断裂和北西走向的左行断裂的交汇处附近;均位于北北东走向的山地的靠大洋一侧。说明了西太平洋地区地震活动的相似性和地壳新构造活动的一致性。构造应力均以北东东-近东西向、近水平方向挤压为特征。这些应力方向在长野与太平洋板块沿日本海沟俯冲潜没而产生的地震主压应力轴大体一致、在溧阳则与印藏板块碰撞和日本海的微型扩张有关。     

溧阳—广德地区新生代构造应力场探讨

断裂的运动方式,构造节理和水系分布的优势方向一般与该区的构造应力场密切相关。本文对研究区内具有新活动特征的断裂运动方式进行了研究。统计了该区的构造节理和水系的分布,并用数学模型“水系分布方向计算的密集度方法”进行了计算。得出,研究区新生代以来构造应力场主压应力方向为 NEE 方向。与震源机制解资料所反映的主压应力方向基本一致。     

恭城—栗木断裂带的应变特征与变形环境探讨

通过系统的有限应变测量与差异应力估算,探讨了恭城—栗木断裂带的应变特征与变形环境,以其推动该断裂带的研究向更深层次发展。结果表明:①付林指数K的变化范围为0.32～1.67;应变主轴平均方位为276°∠21°,与断裂带的整体逆冲方向基本一致;断裂带的平均应变程度为2.26～3.00,属中等应变程度;断裂带的应变类型属压扁型应变与单剪型平面应变的一种复合叠加类型。②断裂带的差异应力值为40～80 MPa,变形深度小于10 km,属半脆性—半韧性的变形域。③断裂带的应变特征与变形环境及宏观构造样式基本吻合。     

JRC、围压和轴压共同作用下砂岩裂隙面渗流特性的试验研究

基于裂面多迹线及支持向量回归预测模型,求得砂岩劈裂裂隙面的节理粗糙度系数(JRC)。以ELE岩石渗透仪为试验平台,分析不同JRC的砂岩劈裂裂隙面在围压、轴压共同作用下的渗流特性。结合试验数据分析得出,渗流量随围压呈递减的幂函数关系,随轴压呈递增的正比例函数关系,随JRC呈递减的线性函数关系。将3个函数依次复合,构造了一个基于JRC、围压、轴压值的渗流量预测模型。在提出一种模型参数反演简便方法的基础上,得到了三维预测图形,预测值与试验值的误差较小,证明了渗流量预测模型的有效性。为对改变界面正应力进行控渗的工程行为进行指导,提出高效和有效控渗界面正应力临界点两个新概念,并基于渗流量预测模型提出一种客观的方法来确定高效和有效控渗界面正应力临界点。结果表明,高效控渗界面正应力临界点对JRC与轴压均不敏感,其值维持在0. 38 MPa;但有效控渗界面正应力临界点均敏感,且在某JRC下,渗流量随着有效控渗临界点的增大而呈指数增大,其值主要介于1. 00 MPa与2. 50 MPa之间。     

镇海—温州断裂分段性及新生代构造应力场研究

镇海—温州断裂带的新构造活动具分段性,即可分为明显活动的北段,具一定活动的中段及不活动的南段.新生代构造应力场至少可分为两期:第Ⅰ期时代为老第三纪,主压应力方向为NW-SE;第Ⅱ期时代为第三纪及第四纪,主压应力方向为NEE-SWW,现代应力场仍受此控制.新构造活动的分段性可与各分段构造应力场期次的恢复结果相对应.     

华北和鲁中、南地区地壳水平运动的关系

本文采用北京—开滦—埕子口—济南—磁县—石家庄—北京—等三角锁环1951年至1954年和1960至1966年两期重复测量结果,分析了华北北部地区的应变状态和形变规律,认为:(1)该三角锁环所包围的地区主压应力轴的优势分布为北东向,主张应力轴为北西向,这与区域构造应力场是一致的;(2)鲁中、南水平位移场与华北水平位移场是一个整体。从邢台—聊城—曲阜—临沂—灌云是一条北西向的水平位移转换带,作者推断,这是一条既受张又受剪十分活跃的隐伏构造带,它与北东向构造交汇的部位,应严重关注;(3)从资料证实,1976年7月28日唐山7.8级地震在1965年以前已经开始了应变能的积累。     

江苏及近海地区构造环境剪应力场的跟踪分析

利用江苏数字地震台网近两年记录的 85个中、小地震数字资料 ,调整了计算参数 ,继续对我省及邻近地区的环境剪应力场作了追踪计算。得出我省及邻区、近海地区几个应力值相对较高的需要注意的地区。     

郯庐断裂带中段活动构造与地震关系的研究

本文简述了郯庐断裂带中段新生代以来构造活动发展的历史,活动断块与活动断裂的构造特征、活动时代及其地貌表现。在东西方向上,郯庐断裂带中段两侧均有压性活动断裂的发育。东侧的马陵山断块,在中更新世之后向西仰冲上升;西侧则相对沉降,且自北而南可分为三个北升南降的掀斜活动断块,其间为北西西向活动断裂分隔。这组活动断裂,实为区域性的北西—北西西向活动断裂的延续。文章根据带内的活动断裂,第四纪构造应力场,认为该带主压力轴的方位为北北东向近南北向。带内起主导作用的活动断裂是北西—北西西走向的活动断裂,它为本地带主要的孕震-发震构造。     

干湿循环作用下吹填固化轻质土蠕变特性研究∗

采用新型固化技术对高含水率吹填土进行固化处理,通过三轴流变仪,考虑干湿循环次数、围压和初始静偏应力等因素研究其对吹填固化轻质土蠕变变形和抗剪强度指标的影响规律。试验结果表明：吹填固化轻质土具有密度小、质量轻及强度高等优点。在一定程度上,增大围压可有效缓解吹填固化轻质土的蠕变变形,而初始静偏应力对其影响较小,前7 次干湿循环对土体破坏应力的影响最大,而后基本保持不变。抗剪强度指标c、φ 值均随初始静偏应力的增加而逐渐降低,随干湿循环次数的增加呈现出先减小而后逐渐稳定的趋势,且前7 次干湿循环,二者均呈指数函数降低;7 次以后,变化均较小并逐渐稳定。基于c、φ 值与时间关系曲线,分别构建了不同偏应力作用下吹填固化轻质土c、φ 值的预测公式。根据蠕变曲线发展态势,通过回归分析,引入围压、初始静偏应力和干湿循环次数等因素,建立了吹填固化轻质土蠕变变形预测模型,并验证了其可行性。研究结果可为实际工程场地提供理论依据。     

剪应力压电智能骨料标定方法研究∗

剪切破坏是混凝土结构主要的破坏形式之一,震害较为严重,且难以通过构造措施完全避免。混凝土结构缺少直接、可靠的剪应力监测方法。基于剪应力压电陶瓷的压电智能骨料标定方法尚不成熟。为此,提出了利用混凝土深梁的压电智能骨料标定剪应力场设计方法。将混凝土三点加载深梁加载点与支座连线中点处的剪应力场作为标定区域。首先,建立了二维有限元模型,分析了深梁截面高度和监测区域尺寸对剪应力场均匀性的影响,确定了深梁试件尺寸及监测区域尺寸;其次,研究了梁底配筋与开裂荷载、剪应力幅值及混凝土最大压应变之间的关系,提出了梁底不开裂条件下监测区域达到较高剪应力水平的深梁试件合理配筋方案;最后,在设计的深梁上进行了标定试验,共布置了 16 个剪应力压电智能骨料,通过应变花获取监测区域平均剪应变,确定了剪应力压电智能骨料灵敏度的概率统计参数,验证了用于标定的剪应力场设计方法的可靠性。研究表明,设计的剪应力场应力均匀、 应力水平较高、不受混凝土开裂的影响,标定试验结果可靠,灵敏度系数可直接应用。     

考虑损伤特征的冻风积土加载模型与试验研究

为了研究冻风积土在不同温度、各级围压条件下的应力—应变关系与加载损伤特佂,通过对不同负温不同围压条件下的冻风积土试样进行三轴剪切试验,获得其应力—应变关系曲线。按照用切线模量定义损伤变量方法对Duncan-Chang非线性模型变换得到了损伤变量随偏应力的演化规律表达式,引入具有衰减特性的负指数控制方程用以描述切线模量随偏应力增加而衰减特征。将损伤变量和切线模量的控制方程导入损伤本构关系中推导出了冻风积土加载损伤模型。研究发现:(1)损伤变量是一个依赖于围压及抗剪强度指标c、φ值并随偏应力不断演化的变量;(2)加载损伤模型在偏应力较小时描述冻风积土在三轴剪切过程中的应力—应变发展关系较为理想。     

k_0固结饱和黏土的动剪模量与阻尼比

通过k_0固结不排水动三轴试验,研究了初始有效平均应力、初始剪应力以及振动应力历史对k_0固结饱和黏土动剪模量和阻尼比的影响。结果表明,可以将振动累积应变作为反映振动应力历史影响的状态参数;将同一状态参数下的动剪模量表示为随动剪应变的变化关系可以反映初始剪应力对动剪模量和阻尼比的影响;依据不同状态参数对应的最大动剪模量确定规一化动剪模量随动剪应变的变化关系可以反映初始有效平均应力的影响。初始有效平均应力、初始剪应力以及振动应力历史对阻尼比随振动剪应变的变化关系影响较小,可以认为阻尼比随振动剪应变有唯一变化关系。因此,通过一个固结压力下的一组振动三轴试验,结合一个试样在不同振动累积应变与不同初始有效平均应力下的多级振动三轴试验,就可以建立反映初始有效平均应力、静偏应力与振动应力历史影响的k_0固结饱和粘土动剪模量与阻尼比变化关系。     

某高拱坝坝基辉绿岩脉改造特征及其工程影响

通过对我国西南某高拱坝坝基花岗岩体内穿插的辉绿岩脉的侵位和后期构造—热液作用以及浅表改造作用的研究,并对比各组不同走向辉绿岩脉的变形破坏特征,查明坝基辉绿岩脉在其活动后期热液蚀变的基础上,在同一构造应力作用下,各组辉绿岩脉具有不同的主要变形破坏方式,即脉壁张裂、剪切滑移和挤压破碎等,从而控制坝基岩体内与岩脉有关的各种软弱结构面、工程岩体结构及其力学性质,并简要讨论了各组岩脉对拱坝坝基抗滑稳定性和变形稳定性的影响。     

单层采动诱发长壁开采水平岩层开裂、冒落过程模拟——基于连续-非连续方法

提出了一种适于模拟准脆性材料(岩石、混凝土等)变形、开裂、接触、摩擦及转动的连续-非连续方法。开展了单层采动诱发长壁开采水平岩层开裂、冒落过程的数值模拟研究。研究发现,在工作面推进过程中,顶板不断离层和开裂,开裂后岩块不断冒落,采空区和工作面上方的垂直应力低值区呈梯形,其尺寸不断增加,直至稳定;在垂直应力梯形低值区两个腰的位置及其顶部一定范围内,裂隙较为发育,垂直应力梯形低值区其余位置的裂隙被重新压实;在梯形低值区两个腰的位置,开裂后岩块倾斜排列,形如砌体;如果将每次工作面推进长度及每两次开采间隔的时步数目均翻番,则顶板冒落变晚,垂直应力梯形低值区的对称性变好,该差异根源于非线性动力学系统对于加/卸载历史的依赖性。在目前的模拟中,未考虑剪裂和液压支架的作用。     

渤海及其周围地区现代构造应力场特征

利用地震震源机制解等资料,分析了渤海地区现代构造应力场特征。结果表明,本区应力场总体方向较华北地区稍向右偏转,力的作用方式以近水平和水平为主,主压应力显示一定斜向作用和局部垂向作用;以横贯渤海的两亚板块(黑龙江与华北)分界带—北西向构造带为界,南北两区应力场方向存在差异,地震破裂方式也存在相应差异,这种差异可能与两区的动力源方向不一致有关。主压应力轴方向在其总体稳定的背景上呈现时间尺度不同的波动变化,进一步研究这种波动的成因及规律,对地震预报及岩石圈动力学的研究均有实用意义。     

短临前兆跟踪中的前兆场反演法和地震参数预报

利用静力位错理论对地震发生过程中的应力场状态进行分析;利用震时被灵敏仪器记录到的高分辨率应变(形变)阶的量值及其空间分布来反演地震断层的参数。将大地形变仪器的观测数据进行统一标度的归化,对前兆观测物理量进行归化处理分析,并进行震例验算。为正确把握地震时震源周边岩石中的应力过程及对在岩石中设置的形变类仪器的影响情况,特选择在布有各类高灵敏形变观测仪器的徐州综合形变地震台大型坑道中,使用化学致裂试验模拟震源的致裂点周围不同构造和距离位置上的岩石应力状态,分析应变的衰减规律,研究岩石中的不同构造方向上与距离因素有关的能量释放情况,建立相应的关系式。编制了震源参数反演、前兆场物理量归化处理等计算软件。通过震时形变资料反演地震断层参数,在为探索地震预报新途径方面做了一些尝试。