两端截尾概率分布下围岩可靠度研究

岩体工程的安全性设计通常采用可靠度和可靠指标进行设计,可靠度计算中的随机变量参数通常取-∞到+∞,而岩体参数是不可能为负或者无穷大的。为此,借助理论分布,提出了两端截尾概率分布下围岩可靠度计算的应力—强度干涉模型。并利用该干涉模型建立了参数为正态分布下的可靠度计算公式。应用该方法对康家湾铅锌金矿一巷道围岩进行了可靠度计算。实例表明:两端截尾概率分布的取值更加符合岩体力学参数的实际取值,同时可靠度也相应提高,模拟次数减少,收敛速度加快。从而为矿体围岩的安全性设计提供理论依据。     

北淮阳东段河棚岩体地球化学特征、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及地质意义

河棚岩体位于北淮阳东段河棚地区,为似斑状细粒黑云钾长花岗岩,具较高的SiO_2和碱质含量,属于偏铝质碱性系列岩石。稀土元素含量中等,LaN/YbN与LREE/HREE值均较大,HREE相对于LREE明显亏损,Eu弱负异常,具较弱的Ce负异常,轻稀土分馏较明显,重稀土较平坦,属轻稀土富集型。岩石富集大离子亲石元素Rb、Ba、K和高场强元素Th、U、Ce、Zr、Hf,亏损Nb、Ta、Sr、Ti、P。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得河棚岩体206Pb/238 U年龄为128.6±2.1 Ma,表明该岩体形成于燕山晚期,是早白垩世早期岩浆活动的产物,代表河棚岩体的成岩年龄。主、微量元素地球化学特征表明河棚岩体属于非造山A型花岗岩,形成于燕山晚期伸展构造环境。     

赣南坪市花岗岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及构造意义

本文对赣南横市地区坪市花岗岩体进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、岩石学和地球化学研究。结果表明:锆石U-Pb年龄分别为456.1±3.8 Ma和441.3±5.2 Ma,表明坪市花岗岩体形成于晚奥陶世—早志留世。地球化学特征显示,坪市花岗岩体的铝饱和指数为1.1~1.29,K_2O/Na_2O为0.97~1.51,属强过铝质及高钾钙碱性岩石;稀土元素总量为(113~250)×10~(-6),轻稀土元素富集,稀土配分模式呈明显的右倾型;δEu为0.38~0.67,Eu亏损中等偏高;岩体Rb、Th+U、La+Ce、Nd、Zr+Hf+Sm相对富集,Ba、Nb、Sr、Ti相对亏损。岩体Rb/Sr为0.60~2.82,平均1.66,明显高于大陆地壳平均值和上地壳平均值,具壳源花岗岩特征。坪市花岗岩体形成于早古生代晚期的加里东构造运动,是华夏古陆块与扬子古陆块在新元古代碰撞拼贴之后发生裂解,在中奥陶世至志留纪上地壳部分熔融形成的S型花岗质岩浆,在碰撞至后碰撞过渡期上升至地壳浅部形成的花岗岩体。     

流杯池小区危岩落石运动特征分析及其防治建议

在对流杯池小区进行地质灾害调查的基础上,结合边坡地形地貌特点,选取具有代表性的边坡剖面作为危岩体崩塌落石运动特征分析模型,对危岩体崩塌落石的运动过程进行分析,确定落石在边坡不同位置处的运动形式,采取与落石运动形式相对应的运动方程,描述落石的运动轨迹,依据落石的运动路径,提出崩塌落石灾害防治的合理建议。对危岩落石的运动特征分析不仅能为崩塌落石灾害防治提供了理论基础,而且对指导工程实践也具有重要意义。     

三峡库区棺木岭危岩体涌浪风险防控研究∗

三峡库区棺木岭危岩体基座岩体强烈劣化,稳定性持续下降,潜在涌浪灾害严重威胁九畹溪漂流景区和长江航道的安全。本文围绕棺木岭危岩体涌浪风险防控问题,开展了基于流固耦合数值模拟的危岩体涌浪危险性评估和涉水危岩体防治设计,研究表明：在景区旺季的 145 m 水位工况下,棺木岭危岩体失稳可能产生的涌浪最大高度约为 19.2 m,在对岸九畹溪旅游码头最大爬坡高度约 15.1 m,长江干流最大涌浪爬高约 1.6 m,严重威胁约 15 km 的九畹溪航道和长江航道安全。针对危岩体处于偏心受压状态和消落区基座岩体劣化情况,对其下部凹腔进行“模袋砼围堰+岩腔填充”的工程防治设计,使得棺木岭危岩体稳定性系数从 1.3 提升至 2.6。本次研究直接指导了棺木岭危岩体防治工程,可为库区其他涉水危岩体涌浪风险防控提供借鉴。     

考虑岩体各向异性强度的隧洞围岩稳定性分析

岩体中普遍存在着大量的节理裂隙等不连续面,这些不连续面对岩体的强度有着重要的影响。以具有较密集成组节理的岩体为研究对象,以Drucker-Prager准则和裂隙应力张开准则为基础,分别考虑岩块和节理面各自的物理力学性质,研究岩体在各向异性强度准则下的理论方法,并建立了岩体各向异性本构模型,用以描述节理岩体在强度方面的各向异性及其破坏特征。将该模型用于隧洞围岩稳定性分析工程中,研究表明,该模型可以较好地解释节理岩体围岩的破坏特征,与工程实践相符。研究成果对我国地下石油、核废料储存以及深埋地下工程的设计与施工具有重要的指导意义。     

湘西南兰蓉岩体锆石SHRIMP U-Pb年龄、地球化学特征及构造背景

湘西南兰蓉岩体为一加里东期小侵入体,由黑云母二长花岗岩和二云母二长花岗岩组成。(443.5±8.1)Ma的锆石SHRIMP U-Pb年龄表明花岗岩形成于早志留世早期。主量元素组成表明岩体总体属钙碱性-高钾钙碱性系列强过铝质花岗岩类。该侵入体Ba、(Ta+Nb)、Sr、P、Ti强烈亏损,Rb、(Th+U+K)、(La+Ce)、Nd、(Zr+Hf+Sm)、(Y+Yb+Lu)等相对富集;稀土元素含量较高、轻稀土富集明显、Eu显著亏损;ISr值为0.71299,εSr(t)值为120,εNd(t)值为-8.11和-8.89,t2DM为1.82和1.84Ga。C/MF-A/MF图解显示其源岩为泥质岩和砂屑岩。上述地球化学特征表明兰蓉岩体为陆壳碎屑岩石部分熔融形成的S型花岗岩。基于岩石成因、构造环境判别以及区域构造演化过程,推断兰蓉岩体的具体形成机制为:奥陶纪末—志留纪初的北流运动(板内造山运动)导致地壳增厚、升温,尔后在挤压减弱、应力松弛的后碰撞-减压构造环境下,中、上地壳酸性岩石发生部分熔融并向上侵位而形成兰蓉岩体。     

不同裂隙形式类岩体单轴压缩破坏特征研究

采用水泥砂浆制作具有不同倾角、不同裂隙形式和不同岩桥间距的预制裂隙类岩体试样,开展单轴压缩试验。基于滑动裂纹理论,分析在单轴压缩作用下类岩体破坏受力特征和破坏形式。结果表明:裂隙形式、裂隙倾角和岩桥长度等参数变化对试样强度和破坏形式有较大影响,且在不同破坏模式中起主要作用的控制性参数不一样;对于不同倾角的单裂隙和平行双裂隙试样在单轴压缩破坏形式基本类似,当倾角在0°~90°变化时,它们的峰值强度随倾角的变化趋势呈下凹型,当岩桥倾角为45°时试样的峰值强度最低;对于不同岩桥长度不共面断续裂隙试样,试样的抗压强度会随着岩桥长度的增大而逐渐增大,而对于共面断续裂隙试样裂隙岩桥长度为20 mm左右时最容易被破坏     

基于未确知测度的岩体稳定性多元联系度评价模型*

为准确评定岩体稳定性等级,引入未确知测度理论、多元联系度理论和同异反确定不确定体系,建立基于未确知测度的岩体稳定性多元联系度评价模型。该模型通过指标组合权重值和单指标测度矩阵,得出多指标综合测度矩阵、同异反联系度矩阵和模糊评价矩阵。并借助多元联系度定量计算待评岩体的评价等级、定性分析及准确预判岩体稳定性的发展趋势,较好地优化置信度评价过程,克服传统模型不能定量表达不确定性因素的缺陷,而且拓展指标隶属等级交叉的特性。以1号岩体为例,研究结果表明:岩体的稳定性等级为Ⅲ级,处于基本稳定状态,但有着向不稳定状态（Ⅳ级）移动的趋势。模型的评价结果与实际结果相吻合,说明应用该模型评判岩体稳定性等级是有效可行的。     

皖南谭山岩体的锆石定年及地质意义

皖南地区广泛分布燕山期岩浆岩,但其年代学方面的工作较为薄弱。为厘定该地区燕山期岩浆岩年代学格架,本文利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法对皖南谭山岩体的正长花岗岩进行了锆石U-Pb年代学研究,两个样品的206Pb/238 U加权平均年龄分别为128.5±1.7Ma和128.3±1.5Ma,基本一致,为早白垩世岩浆活动的产物。结合本地区高精度年代学数据,皖南地区中生代岩浆岩可划分为三个峰期:第一峰期为142~139Ma;第二峰期为133~130Ma;第三峰期为128~125Ma。