某抽水蓄能电站工程区断裂断层泥研究

通过断裂断层泥的粒度成分分析、粒度分形和石英颗粒形貌(SEM)特征观测等方法来分析与评价某抽水蓄能电站工程区断裂活动性,从而得出工程的稳定性。这一研究对大型地下工程场区稳定性综合论证及对地下硐室合理选址、设计以及确保工程安全等具有重要的应用价值。     

泥石流泥舌水力特性的沿程变化实验研究

泥石流过坝泥舌的水力特性与拦砂坝下游冲刷坑的最终深度、长度和宽度等形态特征密切相关,准确认识泥舌下泄沿程上的水力特性对研究坝下游冲刷过程十分重要。通过进行6组泥石流容重条件、6组沟床纵坡条件泥舌下泄室内水槽实验,重点研究了泥舌在下泄沿程的运动轨迹、纵向厚度变化特征、横向宽度变化特征和下游入射角变化特征的水力特性,建立了泥舌水力特性与射距的关系,并通过分析泥舌水力特性与射距的相关关系得到泥石流容重、沟床纵坡对泥舌水力特性的影响。研究结果表明:(1)泥舌下泄运动类似于抛物体运动,在相同实验条件下,高容重泥石流和低沟床纵坡条件下对应的泥舌下泄运动轨迹曲线变化程度较大,低容重泥石流和高沟床纵坡条件下的泥舌下泄运动轨迹曲线变化程度较小;(2)泥舌纵向厚度随着射距的增大而增大,纵向厚度变化率与射距增大而增大并呈线性正相关性,二者线性斜率随着泥石流容重的增大先增大后减小、随着沟床纵坡的增大而减小;(3)泥舌横向宽度随着射距的增大而减小,横向宽度变化率随着射距的增大而减小并呈线性负相关性,二者线性斜率随着泥石流容重的增大而减小、随着沟床纵坡的增大先减小后增大;(4)泥舌下游入射角随着射距的增大而增大,下游入射角变化率随射距的增大而增大呈线性正相关,二者线性斜率随着泥石流容重的增大而增大、随着沟床纵坡的增大而减小。本研究着眼于泥舌下泄运动现象问题,研究了不同泥石流容重、沟床纵坡实验条件下泥舌在下泄沿程上的水力特性,以期准确认识泥舌水力特性,为研究坝下游防治冲刷提供参考。     

茅东断裂带断层产物与断裂滑动方式

笔者对茅东断裂带构造岩和断层泥进行了显微构造、力学实验研究和差热分析.由显微变形、构造岩类型及方解石脉穿插、位移等微观现象显示茅东断裂带具有多期的挤压剪切运动方式,其中"切砾"现象、石英塑性变形等反映茅东断裂具有快速粘滑兼有旋转的滑动方式,它与溧阳地震的成因机制是统一的.     

岩石摩擦滑动过程中沿断层的应变分布

用双剪法对济南辉长岩、房山大理岩和小浪底砂岩的摩擦滑动进行了实验研究.用一列应变片测量粘滑过程中沿断层的应变变化.实验表明粘滑发生时沿断层不同段的应变变化量不相同.在连续发生的粘滑事件中砂岩最大应变变化段的位置基本保持不变,大理岩最大应变变化段的位置也基本保持不变,但有个别点例外.辉长岩最大应变变化段的位置沿断层来回移动.认为断层上粘滑时最大应变变化段对应于粘滑时应变能释放的中心部位.联系地震活动性的时空分布现象,认为由于断层带介质力学性质的不同,地震发生既可能原地重复,也可能沿断层带迁移.     

达尔布特断裂地震动场估计的有限断层震源模型

借助混合滑动模型,考虑震源参数不确定性,为新疆达尔布特断裂设定6.0级和6.5级地震建立了有限断层震源模型。全局震源参数通过全球参数定标律结合区域地质几何特征确定;以全局震源参数为依据,借助半经验定标律确定局部震源参数。进一步利用截断正态分布,表达震源参数的离散性,生成30组各异的震源参数值组合,与k平方模型结合,形成多组有限断层震源模型。选取达尔布特断裂周边150 km范围内不同距离代表性工程场点,借助有限断层随机地震动合成方法以及反应谱残差评价准则,选定达尔布特断裂设定6.0级和6.5级地震的"平均"震源模型,可为达尔布特断裂地震动场估计和地震危险性评估服务。     

云南小江流域的泥石流灾害

云南东北部的小江流域是我国泥石流灾害严重地区。本文就其形成原因、运动特征、灾害简况和防治实例作了阐述,并结合生物措施与工程措施的情况,概括出“稳”、“拦”、“排”的治理对策。     

小江流域滑坡对土地利用的敏感性

土地利用是人类活动与自然交叉最紧密的领域,不合理的土地利用方式对滑坡和泥石流等山地灾害具有明显的促进作用。选择小江流域为研究区,通过定量分析不同立地类型组中土地利用方式对滑坡的敏感性,发现易致灾的土地利用方式有:高海拔立地类型组中的旱地、密林地、疏林地、中盖度的草地、未利用地,中海拔立地类型组中的旱地、工矿交通用地、未利用地、中盖度的草地,低海拔立地类型组中的疏林地、高/中盖度草地、未利用地,它们的敏感性值均等于或大于0.5,易导致滑坡灾害的发生。并以敏感性值为依据进行了敏感性分区,可为流域土地利用方式选取、水土保持工程布局和山地灾害生物工程治理提供参考。     

环境压力对细水雾喷雾特性影响的实验研究

雾滴的粒径分布、喷雾强度、雾滴动量及雾场的分布形式等喷雾特性,直接影响细水雾的灭火性能。本文通过研究压力漩流雾化实心锥及空心锥喷嘴在不同环境压力下的喷雾特性,揭示了环境压力对细水雾喷嘴流量系数及其雾场分布的影响规律。实验结果表明:环境压力越小,雾滴越向雾场锥面集中,雾场边缘区域的喷雾强度越大,而中心区域喷雾强度随之减小;环境压力对细水雾喷嘴流量系数则无明显影响。     

根据断层形变剖面资料分析泾阳口镇-关山断裂活动状况

首先分析泾阳地震台1986～2005年跨口镇一关山断层定点形变观测资料,指出形变剖面各点的运动特征:1995年前泾阳台N1A测线资料基本上呈线性变化,1995～1997年该测线形变资料呈现较大的波动性异常,1998年1月5日陕西泾阳发生4.8级地震,靠近断层的点位发生了阶跃式变化,之后各点位运动渐趋于平缓.其后结合断层位错模型引起的地表形变特征,分析得出该形变变化主要由地裂和断裂活动共同引起;不考虑地震引起的异常时段,分析1986～1994以及1999～2005形变年变化量,可看出变化趋势基本一致;最后利用1986～1994形变速率进行断层蠕滑段或地裂速率及深度反演.从反演结果可以看出,基准点N1比较稳定,3号点附近的地裂较浅,底部几十米,以垂直下滑为主,兼有张裂活动;5、6号点之间的断层活动深度在1 km左右.该断层上盘仍在下降.     

小江流域第四纪泥石流期的初步划分

本文就１０Ｅ１级３０００Ｖ ＤＣ电力机车的润滑和齿轮磨损进行了探讨，并对探查润滑故障和齿轮磨损可能的引发原因作了归类。为了理解摩擦学理论，文中的第一部分是作者作的文献研究，第二部分论述的是对有问题范围所进行的探查。作者在文中还试图钭这两部分有机地联系起来。     

断层对震害影响的研究

简要介绍了通海地震、大关-永善地震、海城地震和澜沧-耿马地震的震害调查结果，并对各地震断层场地震害进行了分析，结果表明：局部地形、发震断层及断裂破碎带等是影响断层场地震害的主要因素；非发震断层对震害没有明显的影响。     

泥石流输沙对小江中下游河床演变的影响

对小江中下游近90km河床及两岸泥石流进行了调查研究。得到：泥石流输沙年际和季节变化大；泥石流高强度的输沙造成小江河床特殊的平面和剖面特征；泥石流堵塞小江河道，对纵比降有再造作用；泥沙使小江河床以年均20cm～50cm速度抬升。     

预应力钢筋混凝土梁破坏过程的声发射特性实验研究

利用全波形声发射技术记录了预应力钢筋混凝土梁在3点弯曲荷载下整个破坏过程的声发射信号,并在研究了声发射累计能量随时间变化关系曲线的基础上,采用谱分析对声发射全波形数据进行了分析和处理。以全波形声发射信号的能量分布特性为依据,通过对时域和频域内信号的振幅、频率特征和构件破坏过程的比较,初步得出了预应力钢筋混凝土梁破坏过程的声发射信号的参数特性,发现全波形声发射信号能够实时反映预应力混凝土梁破坏过程中的特征信息。     

走滑断层作用下跨断层隧洞错断模型试验研究∗

隧洞抗错断研究中,正、逆断层研究较多,走滑断层研究较少。针对走滑断层引起的隧洞变形破坏、应变分布规律以及上覆围岩的破裂形态等关键问题,以滇中引水输水隧洞为依托工程,制作了隧洞模型开展走滑断层作用下断层隧洞的抗错断模型试验研究,得到隧洞在走滑断层断层错动作用下的结构响应规律。结果表明：①隧道衬砌结构在走滑断层作用下的破坏形式是弯曲张拉破坏以及直接剪切组合破坏,其中剪切破坏是主要破坏形式;② 隧道衬砌结构沿纵向以受拉为主,主要集中在活动盘距离错断面?0.5D~2.0D(D 为隧洞直径)范围内的隧洞衬砌顶部以及两侧拱腰沿纵向位置处,而受压区主要在活动盘距离错动面?0.5D~0.5D 内与活动盘移动方向一致的一侧拱腰;环向应变的影响主要集中在断层错动面附近;③活动盘受断层错动影响范围和剧烈程度均小于固定盘,故断层错动作用下的固定盘是隧洞抗错断控制重点。     

中线法堆坝尾矿料的动力特性实验研究

以云南迪庆羊拉铜矿的尾矿料为研究对象,通过大量动力三轴试验,研究了中线法堆坝工艺所要求的不同粗粒含量尾矿砂的动力液化特性。结果表明,粗粒含量对尾矿砂的动力特性具有重要影响,粗粒含量变化与尾矿料动应变和动孔压变化特性之间存在紧密的相关性,随着粗粒含量的增加,尾矿砂动强度总体上呈增大趋势;动孔压的增长特性也具有类似规律,但三者在动应变达到5%时,其值均远小于围压。动应力对动应变影响显著,应力幅值越大,达到破坏标准的振次越少;动强度则随着固结压力增加而增大;而固结比Kc对动强度的影响不是单一的增大或减小,Kc=1.5时,其动强度比Kc=1.0,2.0的都大。试验同时表明,粒径组成粗细兼顾,级配良好的尾矿砂通常比粒径单一的粗尾砂具更好的抗液化性能,在通过提高粗粒含量来增大尾矿砂抗震性能时,还应考虑颗粒级配特性的影响。     

含V型切口混凝土梁I、II复合型断裂特性研究∗

通过采用三点弯曲加载,结合电阻应变片法以及数字图像相关法,研究初始缝高比、偏心距以及切口角度对V型切口混凝土梁荷载值和断裂过程区的影响,最后运用有限断裂力学进行理论分析,并与平均应力准则做比较。试验结果说明,起裂荷载和破坏荷载的变化随着缝高比的增大而减小,不同范围内的切口角度对起裂荷载和破坏荷载的影响也有差别,起裂荷载和破坏荷载随着加载偏心距增加而增大起裂时刻和最大荷载时刻的断裂过程区等于裂缝长度,而失稳时断裂过程区远远小于裂缝长度,断裂过程区以切口角度120°为界,具有不同的变化趋势;平均应力准则下的裂缝扩展长度随着切口角度的增加整体呈现下降趋势,无论是临界破坏荷载还是裂缝扩展角度,有限断裂力学准则的理论预测值较平均应力准则更为接近试验结果。     

环境风下太阳能PV板对流散热特性实验研究

在实验室条件下,通过建立环境风道,采用电加热的方式,对PV板在环境风下的对流散热损失进行实验研究。考察倾角a、风向角θ、风速V以及热流密度q对PV板表面对流散热特性的影响,得到了不同条件下PV板表面平均对流热损失努谢尔特数Nu的变化规律。结果表明,在任意风向角下,当风速较小时,Nu对PV板倾角变化并不敏感,但是随着风速的增大,倾角对Nu的影响不断增大。当PV板在背风侧时,Nu随着倾角的增大有一个迅速减小的过程;此外,以风速1 m/s为转折点,低风速下Nu随风速的变化规律与高风速下明显不同。     

核电站场地断层活动性的识别标准研究

关于核电站场地断层活动性识别标准,作者提出了6点建议:1. 晚更新世、特别是全新世地层被扰动或错断;2. 断层泥年龄小于10万年;3. 沿断裂带存在明显的线性构造;4. 有破坏性地震(Ms≥5. 0) 沿断层发生;5. 现代微小地震沿断裂带形成“地震线”;6. 在断裂带上发现可靠的古地震遗迹。此外,为了使断层活动性评定做到定量化,作者还提出了断层活动度概念。     

机械排烟作用下无机防烟卷帘防烟特性的实验研究

采用全尺寸模拟实验,通过测量机械排烟作用下无机防烟卷帘背火面壁面的平均温升、卷帘缝隙处的烟气流动等,对无机防烟卷帘在机械排烟作用下的防烟特性展开研究。结果表明:无机防烟卷帘在发生火灾时自动下降至地面,在机械排烟作用下,在20 m in的实验时间内,基本上能将烟气阻挡在模拟着火房间内,只有极少量烟气进入模拟中庭,卷帘背火面壁面温度接近环境温度;该无机防烟卷帘具有良好的挡烟耐热性能,火灾时可以保证非着火区域人员的安全疏散。本文研究可为该种新型无机防烟卷帘在复杂中庭防火设计中的应用提供实验支持。     

岩石断裂和破碎的分形研究

岩石断裂与破碎的研究一直是岩石力学的前沿领域,也是采矿、能源、水利、交通、地震等众多工程领域不可或缺的理论基础。本文系统介绍了将分形理论引进到岩石断裂和破碎研究的成果,其中包括岩石微观断裂、宏观裂纹动态扩展以及岩体破碎的块度分布,旨在从一个侧面反映分形理论在岩石力学中的应用,最后还给出了一个工程应用的例子。本文的部分结果曾发表于国际杂志上。