垂直裂隙对黄土边坡降雨入渗特征控制

为研究降雨条件下坡面垂直裂隙入渗对黄土边坡影响,依据西北地区地质资料,采用有限元软件Geosdtudio中Seep/W模块建立有垂直裂隙的黄土边坡模型,针对降雨条件下黄土边坡坡面含垂直裂隙进行数值分析。结果表明:裂隙对黄土坡体渗流场、位移场影响较大,裂隙是雨水入渗的优势通道,雨水通过裂隙底部和侧壁迅速渗透到周围土壤,并向四周扩散;垂直裂隙的位置会导致土体的体积含水率在不同位置上产生差异,距裂隙1 m处裂隙左侧的土体体积含水率比右侧多2%,而裂隙上部的土体体积含水率比下部多1%;由于土体重力及裂隙角度,裂隙在y方向上的影响更为显著,裂缝的存在会导致土体内部的应力重新分布,导致黄土边坡的滑坡变形。

增强型地热系统垂直裂隙热储热开采过程数值模拟

增强型地热系统(Enhanced Geothermal System,EGS)作为开采深层地热资源最为有效的方法已经成为国际研究热点。充分探究EGS运行时热储内热量的开采过程对评估EGS性能及今后EGS商业开采过程中工程优化控制有着重要意义。文章建立了平行相间的垂直裂隙系统EGS开采模型,运用FLUENT软件对多平行垂直裂隙情形下增强型地热系统热储热开采过程进行了数值模拟。同时,通过改变对热储热开采过程有影响的裂隙宽度和水流速度两个参数,对比研究了其对热储热开采过程的影响。研究结果显示,裂隙宽度和水流速度对热储热开采过程影响较大,且影响效应几乎一致。当裂隙宽度为1 mm、裂隙水流速度为1 cm/s时,开采20 a时间内无论是裂隙宽度扩大1倍还是水流速度提高1倍,对热储内经济可用热能的开采率提升均超过25%,对热储内热能开采速率提升达到252%。

垂直裂隙P波响应特征分析

应用反射P波数据预测裂缝发育带,进行流体识别是当前地震勘探的重点和难点。利用各向异性弹性波方程交错网格高阶有限差分数值模拟方法,开展了不同密度和不同充填物的垂直裂隙介质的波场响应特征研究。对不同模型反射P波的振幅和速度随方位角和炮检距的变化特征进行了定量的分析和总结。研究结果表明,当地层中含有单组垂直的平行裂隙时,反射P波振幅对垂直裂隙中充填物的敏感性大于速度对裂隙中充填物的敏感性,随着裂隙密度的增加,P波各向异性程度也相应增强,裂隙中含气时,各向异性程度较含饱和水时强。在一定程度上,为利用P波属性进行垂直裂隙油气藏的检测提供了理论依据。

用复分析检测垂直裂隙横波分裂的应用研究

在三分量地震勘探中，如果取径向与横向2个水平分量作为复分量的实部和虚部，就可将这2个分量的数据由常规奋卡尔坐标系变换到极坐标系，从而计算出瞬时振幅、瞬时相位和瞬时频率，我们把这种方法叫做水平两分量复分析。复分析所提供的瞬时信息可能有助于检测垂直裂隙引起的横波分裂，也有助于地层解释。本文将首先介绍由叠后径向和横向2个水平分量构成的复分量的复分析原理和方法，然后通过合成数值例子说明垂直裂隙横波分裂的三瞬特点，最后讨论1个用复分析检测横波分裂的实际例子。

跨越三种孔隙度地层的垂直裂隙对有机朗肯循环地热发电性能影响

建立了一种垂直主裂缝跨越3层不同孔隙度的地热储层模型,对增强型地热系统的地热储层进行数值模拟,并将其与有机朗肯循环发电性能进行耦合和分析,计算和分析了注入温度、注入流量、裂隙宽度和裂隙粗糙度4个储层参数对生产井产能和干热岩发电性能影响,最终定量分析了4种特征对生产井温度和单位输出功的不同影响度。结果表明系统在前30年工作周期内,在第5年之前,改变注入温度对增强型地热系统的影响较小。在不考虑储层中换热流体渗漏的情况下,注入井流量越大,生产井温度越低;注入井温度越高,生产井温度越高。对于地面发电系统,注入温度对发电性能影响最显著,注入流量对地面发电系统影响较小,即地热储层结构对发电系统的输出功、效率及[火用]损失有决定性的影响。

倾斜坡顶黄土边坡垂直裂隙深度计算方法

垂直裂隙在黄土层中发育极为普遍,为研究黄土边坡坡顶垂直裂隙深度的问题,改进传统裂隙法中存在的缺陷,分别建立单裂隙与多裂隙滑动模型,并结合边坡滑动后垂直裂隙后壁形成的垂直张拉段土体自稳特点,采用极限平衡法对2种滑动模型进行受力分析,建立边坡极限状态方程;并进一步利用最优值法对方程进行求解,推导出黄土边坡倾斜坡顶垂直裂隙极限深度的计算公式。根据编写的计算程序,探究裂隙深度随不同影响因素的变化规律,并根据极限分析上限法及实际工程算例对公式进行验证分析。结果表明:单裂隙情况下垂直裂隙极限深度是传统裂隙法中深度的2倍,且该深度大小与坡顶倾角β取值无关;多裂隙情况下垂直裂隙极限深度的计算公式较为复杂,其大小与土体重度γ、黏聚力c、内摩擦角φ、坡顶倾角β以及地质调查参数L2的取值有关;裂隙深度影响系数kK随β增大而减小,随γL2/c和φ增大而增大;滑动面倾角α随β和φ的增大而增大,随γL2/c增大而减小,但β对kK和α影响较小。采用极限分析上限法推导出的单裂隙和多裂隙模型中裂隙深度计算公式,与极限平衡法结果一致;其次对黄延高速公路沿线实际边坡垂直裂隙深度进行理论计算,计算结果与现场实测结果相对误差为3.76%,表明该计算公式的可靠性。

垂直裂隙对倾斜坡顶黄土边坡稳定性的影响

为研究垂直裂隙对黄土边坡稳定性的影响,基于极限分析上限定理,对具有垂直裂隙及倾斜坡顶的黄土边坡进行分析,推导出边坡的外功率及内能量损耗的计算公式,并结合强度折减法编写优化程序,寻找带裂隙边坡处于临界破坏状态时的安全系数及此时与之对应的垂直裂隙的位置。然后以黄延高速沿线某一黄土边坡为例进行验证,分别采用该方法及有限差分软件对边坡的安全系数进行计算,并研究了安全系数随着坡肩和坡顶裂隙间距离变化的规律。计算结果表明,理论计算与数值模拟得到的安全系数变化规律基本相同。安全系数随坡肩和裂隙间距离的增大而减小,当坡顶裂隙和坡肩之间距离到达某一临界值时,安全系数达到最小;之后随着距离的增加,安全系数有小幅度增长而后趋于稳定。且通过对比发现,有限差分法所得安全系数略大于理论计算方法结果,最终得到的安全系数相对误差为0.6%,可见该计算方法的准确性较好。

陡倾坡内和垂直坡面走向张裂隙共生的成因机制及其工程效应

西南某水电站坝区右岸不但发育陡倾坡内并与坡面走向大致平行的张裂隙和断层也有一系列倾角近于直立与坡面走向近于垂直的张裂隙。这两组裂隙在同一边坡内同时出现,在国内已建的大型水电工程边坡中尚未见报道。研究表明,这一组合是由于右岸西侧穹隆新生代以来发生过较强烈隆升导致放射状和环状张裂隙同时发育的结果。正是由于两组张裂隙的存在,使边坡岩体深强风化发育,从而降低了坝肩岩体的强度。

垂直交叉裂隙岩体渗透系数与裂隙特征关系试验研究

采用巴西劈裂生成垂直交叉裂隙的方法来模拟隧道内灰岩张性裂隙。在岩石多功能试验机上开展垂直交叉裂隙岩体渗透系数与裂隙特征关系试验研究,主要研究了裂隙面积、粗糙度系数对裂隙渗透系数的影响。试验表明,垂直交叉裂隙渗透系数与裂隙面积呈n次方关系,随着粗糙度系数的增大,拟合函数由二次形式过渡到三次形式,且粗糙度系数靠近10时为过渡拐点,试验成果为裂隙岩体渗流场特征分析奠定了基础。

降雨入渗条件下裂隙发育的黄土边坡稳定性分析研究

在持续降雨的条件下,雨水在黄土边坡上沿垂直裂隙方向入渗,并产生渗流力。结合黄土边坡裂隙法和非饱和土渗流理论,建立边坡破坏模型,推导出裂隙发育的黄土边坡在渗流力作用下的稳定性系数计算公式。结合具体的工程实例,分析讨论垂直裂隙深度和渗流力对黄土边坡稳定性的影响。结果表明:黄土边坡稳定性随垂直裂隙深度增加而降低;考虑渗流力时的黄土边坡安全系数比不考虑渗流力时的安全系数明显降低,且随着入渗深度的增加,边坡安全系数降低得越多;随着裂隙深度的增加,渗流力对边坡稳定性的影响逐渐减小,且入渗深度越大时,减小得越明显。

垂直裂缝的波场特征及实例

本文在建立垂直裂缝反射波运动学数学模型的基础上 ,对垂直裂缝模型进行了数值模拟和超声波物理模拟 ,对其结果作了综合讨论和分析 ;并对某高等级公路裂缝 ,采用地质雷达等天线距法检测的实例结果进行了综合分析。结果表明 ,地质雷达法探测垂直裂缝时 ,必须采用天线距不为零的等天线距法才能得到垂直裂缝的反射 ,否则难以对垂直裂缝进行有效检测 ;不管发射和接收点处于什么位置 ,在水平界面上的反射点均在与发射和接收点同侧 ,距垂直裂缝二分之一天线距处 ;

含裂隙类岩石试样单轴抗压强度特征及裂纹演化规律

通过研究含复杂裂隙岩体性质,甄别岩体中关键裂隙,进而简化裂隙网络.基于3D打印技术制备含裂隙类岩石试样,利用数字图像相关(DIC)技术和颗粒流软件PFC研究了试样应变场变化、试样内局部应力分布状态和破裂模式.研究结果表明:1)相较于完整试样,含水平裂隙试样的峰值强度降低了20.9%,含垂直裂隙试样的峰值强度仅降低3%左右,水平裂隙对试样的劣化效果更显著;2)水平裂隙中部拉应力远超垂直裂隙端部应力,因此含水平裂隙试样更易且更早产生拉伸裂纹,导致含水平裂隙试样强度低于含垂直裂隙试样强度;3)当十字交叉裂隙中垂直裂隙长度为水平裂隙长度的1~2倍时,十字交叉裂隙中的水平裂隙是控制试样裂纹演化及强度特征的关键裂隙,因此十字交叉裂隙可简化为水平裂隙.

砌体结构裂隙的成因分析与控制

在多层砌体结构建筑物中,墙体裂隙多有发生,裂隙出现的时间因不同的建筑物而异,有的出现早,有的出现晚,但多发生在新建房屋的1～3年内;缝宽不等,较宽者有3mm以上,严重者形成贯穿性裂缝.

浅层地震映像法在堤坝无损检测中的应用

为了达到准确而有效地对堤坝裂隙 (或裂缝 )进行无损检测之目的 ,在建立垂直裂隙 (或裂缝 )反射波运动学数学模型的基础上 ,对垂直裂隙 (或裂缝 )模型进行了数字模拟和超声波物理摸拟 ,对其结果作了综合讨论和分析。并对某钢筋混凝土大坝采用浅层地震映像法检测的实例结果进行了综合分析。结果表明 ,浅层地震映像法探测垂直裂隙时 ,必须采用偏移距不为零的等偏移距映像法才能得到垂直裂隙 (或裂缝 )的反射 ,否则难以对垂直裂隙 (裂缝 )进行有效检测 ;不管激发和接收点处于什么位置 ,在水平界面上的反射点均在与激发和接收点同侧 ,距垂直裂隙 1/ 2偏移距处 ;浅层地震映像法是一种无损检测堤坝裂隙 (或裂缝 )及不良体的行之有效的方法。

任意各向异性介质方位旅行时正演

在研究任意各向异性介质中的旅行时正演方法时,针对含气裂隙和含水裂隙模型,本文给出了各向异性介质中射线追踪计算方法。计算结果表明:①在垂直裂隙情况下,纵波反射时间随炮检距、方位角变化,含气裂隙纵波反射时间的方位差异和炮检距差异更为明显;②在相同炮检距时,随着方位角变化反射波旅行时间呈近似椭圆规律变化,含气裂隙介质反射时间的方位差异比含水裂隙差异明显;③在不同裂隙面倾角情况下,反射波旅行时间的方位差异在裂隙面垂直时最为明显,然后随裂隙倾角的减小而减小,当裂隙面水平时变成方位各向同性介质;④在不同方位的测线中,以垂直裂隙走向测线的.纵波反射时间与平行于裂隙走向测线的纵波反射时间差异最大。

拉裂—滑移式破坏的土坡地震稳定性拟静力分析

拉裂—滑移式破坏是垂直卸荷裂隙发育的土质边坡失稳形式之一。根据土坡拉裂—滑移型破坏特征,建立边坡破坏概化模型,结合圆弧法和拟静力法推导出地震作用下垂直裂隙发育的土坡稳定性系数计算公式,并进行算例分析。结果表明:随着裂隙深度以及水平地震加速度(K_h)、垂直地震加速度(K_v)的增大,边坡稳定性系数逐渐减小;竖直向上的地震力有利于边坡的稳定性,而竖直向下的地震力不利于边坡的稳定性;较大的裂隙深度会减小地震力对边坡稳定性的影响,但不利于边坡的稳定;随着K_h的增大,K_v对边坡安全系数的影响逐渐减小,相应的随着K_v的增大,K_h对边坡安全系数的影响也逐渐减小。

重唇手术的改良及几个问题的美学分析

重唇是上唇中线两侧有过多的唇组织增生,在正常唇红下形成一条横沟,而正中部因唇系带牵拉形成一垂直裂隙的畸形。此种病例因畸形引起痛苦不大,过去就医者不多,故在国内文献报道甚少。如今,人们对自身形象十分重视,因重唇畸形到医院就诊者增多。现将我们收治的48例重唇的治疗及影响美容、功能的几个问题进行分析。

基于广义Hoek-Brown强度准则的岩质边坡稳定性分析

为了对带有垂直裂隙的岩质边坡进行稳定性分析,基于极限分析上限法,引入广义Hoek-brown准则对最危险滑移面上的旋转破坏机制和稳定性进行分析,利用拟静力法等手段计算地震力、水压力和均布荷载等不同条件下岩质边坡稳定性的变化,并将外荷载与在滑动面上耗散的能量的比值作为稳定系数,推导出了带有垂直裂隙的岩质边坡的稳定性分析上限解。案例的计算结果表明:基于广义Hoek-Brown强度准则的上限法计算出的结果较极限分析上限法保守,安全系数差距在10%左右;本方法对于有多条裂隙影响的边坡可以分别分析不同裂隙的前部所形成的潜在滑坡体的稳定性并进行对比以选取最危险的滑动块体进行分析。

竖井井筒复杂水文地质条件含水层注浆技术

介绍了新庄矿北进风井井筒采用工作面超前预注浆技术治理K6砂岩垂直裂隙发育含水层的经验。采用合理的注浆施工方案、注浆参数及止浆垫设计,效果良好。该施工技术切实可行,封堵K6砂岩裂隙水效果显著,堵水率达到100%。

云南黎明千龟山“情人柱”成因浅析

云南黎明千龟山'情人柱'是因为其周围的岩石受到流水的侵蚀,发生了坍塌而形成。其内部的垂直裂隙将其分为两个部分。在阳光和雨水的作用下形成了颜色的差异。