斜坡演化前兆异常识别的小波分析

崩滑灾害预测是一个世界性的难题,滑坡和地震一样,都属于非线性系统的失稳,地震前兆信息的识别与提取,并以此作为地震发生时间及震级预报的主要依据,岩石监测数据中很难用肉眼和传统的方法观察出岩石破裂斜坡演化的异常特征,小波分析作为信号处理的强有力数学工具,以其优秀的时频分析能力已经被应用到斜坡演化前兆异常识别中来.小波分析方法识别岩石应力应变和斜坡演化监测信号的前兆异常,得到工程中理想的处理效果,说明小波分析方法对岩石应力应变和斜坡演化监测信号的前兆异常提取是可行的、有效的.

斜坡演化的非线性特性分析

斜坡演化过程极为复杂，在演化过程中往往表现出明显的非线性特性。采用ＢＤＳ统计分析和非线性时滞相关性判定法，研究这种非线性特性。研究结果表明，通常斜坡演化时间序列所呈现的波动性不是完全随机的，波动数据间存在着复杂的非线性相关关系。这种相关性，可为预报斜坡演化趋势提供准确尺度。

关于“斜坡演化的燕尾突变模型研究”的讨论

岩土工程学报2008年7期刊登了题为“斜坡演化的燕尾突变模型研究”的文章。笔者意欲在以下几点与原文作者商榷。

斜坡演化的自组织临界性和防护系统的可靠性分析

在对斜坡演化全过程特点分析的基础上,讨论了斜坡演化的自组织过程。研究表明,斜坡演化过程是一类具有时间—空间变化的广延耗散动力学复杂系统,与外界环境存在着物质、能量和信息的交换,是一种远离平衡态的自组织临界现象。自组织临界性是斜坡动力学过程的吸引子,同时为斜坡作用强度与频度之间的负幂律特征提供了证据。在此基础上,以斜坡崩塌落石为例,建立了斜坡防护系统的可靠性分析模型,并对某铁路缙云至青田段危岩崩塌分布区内拦石网防护系统进行了可靠性分析。

对“斜坡演化的燕尾突变模型研究”讨论的答复

笔者发表于《岩土工程学报》2008年第7期的“斜坡演化的燕尾突变模型研究”一文涉及的某些问题引起潘老师等的深入讨论，笔者在进一步查阅了相关文献的基础上就相关问题进行说明，以试图回答潘老师“讨论文”提出的若干问题。

简析姚官屯斜坡演化及其控砂机制

姚官屯构造带为一受孔店凸起隆升作用形成,被Z26井断层和沧东断层所夹持的斜坡构造。本文对其断裂特征、构造演化等进行了分析。

基于斜坡变形演化的岩体强度估算方法

由于斜坡岩体所受的应力场在空间上具有分区性,导致相同岩性与结构特征的岩体其强度参数是不同的。研究斜坡变形演化过程中应力场的空间分布特征,揭示斜坡演化过程对岩体强度参数的影响,对斜坡岩体稳定性评价与优化设计起着举足轻重的作用。以北盘江善泥坡水电站上坝址岩体为例,在工程地质岩组划分的基础上,利用Hoek-Brown强度准则初步估算各岩组强度参数;恢复斜坡的原始地形并建立相应的数学力学模型,根据斜坡不同时期的变形演化特点,应用FLAC3D软件模拟斜坡岩体变形演化过程中应力场的空间分布特点,以此为基础进一步划分上述岩组,最后根据岩体所受的真实应力与Hoek-brown准则估算新分组后的斜坡岩体强度参数,得出更加符合实际情况的强度参数。

层序格架和斜坡水道体系的沉积构成及演化——以珠江口盆地白云凹陷东北部韩江组为例

以三维地震资料为基础,结合测井、海平面变化和古生物资料,将珠江口盆地白云凹陷东北部韩江组划分为SQhj1、SQhj2和SQhj3等3个三级层序。三级层序界面的识别主要为盆地边缘的不整合及其对应的整合面,包括盆地边缘的上超和削蚀不整合,斜坡上的下切侵蚀水道和斜坡扇底,以及盆底扇的底界面等;4个三级层序界面SBhj1、SBhj2、SBhj3和SByh1,分别与15.5、13.8、12.5和10.5 Ma等4期海退事件对应,同时也与有孔虫、钙质超微化石丰度与含量的低值对应。利用高分辨率三维地震剖面沉积单元划分,在研究区识别底部滞留沉积、侧向前积体、滑塌沉积、水道轴部沉积和天然堤等5种沉积单元,不同的水道具有不同的沉积单元组合;水道复合体内单体水道叠置方式可归纳为摆动式、垂向加积式、限制性单向迁移式和非限性单向迁移式等4种类型。根据海平面变化、地貌特征及水动力条件差异,韩江组水道演化划分为3个时期,不同时期发育的水道具有特定的沉积结构和演化过程。该研究结果对珠江口盆地白云凹陷有利砂体的进一步预测具有参考意义。

粘土矿物与斜坡失稳

作为微米级材料,粘土矿物的单晶尺寸及特殊晶体结构使其集合体–粘土呈现低渗透性、分散–凝絮性及粘滞性等重要工程特性。除沉积岩斜坡含粘土矿物外,76%以上的斜坡岩石造岩矿物还可形成次生粘土矿物。粘土矿物广泛分布于原生沉积岩、三大岩类风化带及第四系松散堆积物构成的斜坡中。泥屑岩因含粘土矿物而易于失稳,且水稳定性差。次生粘土矿物的形成将引起源矿物、矿物集合体及岩块的强度与变形特性的显著变化,诱发岩石向松散介质转化。宏观结构面是粘土矿物最主要的形成和聚集场所,结构面及其内侧一定范围内不同成因粘土矿物的淀积将导致结构面及岩体强度的衰减。粘土矿物是滑坡滑带的常见矿物组分;粘土滑带可以在滑体与滑床之间起到润滑作用。滑带中粘土矿物的含量越多,其润滑效应越显著。粘土型滑带还具有隔水边界之功效,可将滑体与周围介质隔离,使之成为独立水文地质单元,提高坡体拦截、吸收渗入水的能力及斜坡稳定对降雨过程的敏感度。粘土矿物可以促进斜坡时效变形,甚至成为斜坡破坏的关键因素,对斜坡演化及失稳的贡献是显著的。

歧口凹陷板桥斜坡区新生代断裂特征及油气地质意义

歧口凹陷发育多类型斜坡构造,为地层岩性油气藏主要富集区。板桥斜坡为歧口凹陷西缘受边界断裂控制的旋转掀斜型斜坡,斜坡内断裂特征复杂。在钻井及高分辨地震三维解释基础上,对板桥斜坡区内断裂特征进行分析,并探讨其油气地质意义。研究表明,板桥斜坡内部发育3组不同类型的断裂系,其组合类型、变形特征及成因机制具有显著差异。西侧的大张坨平行断裂系受控于差异伸展作用,缓岸带一侧发育一组平行排列的张性断裂,断裂走向与斜坡倾向垂直,形成断鼻背景上的单一斜坡构造;东侧的长芦羽状断裂系及高沙岭帚状断裂系形成受伸展走滑作用共同控制,断裂走向与地层倾向平行,形成顺向复杂断裂斜坡构造。斜坡区演化经历了初始裂陷期-旋转掀斜期-坳陷沉降期3个阶段,控制了斜坡区古地貌特征、沉积体系类型及砂体展布。断裂活动特征的差异则控制了油气运聚特征的不同,早衰型断裂易于油气短距离运移在中深部富集成藏,继承型断裂两侧具多目的层立体含油的特征。

平面旋转坡体形成的离散元仿真模拟研究

本文采用离散单元法对平面旋转坡体的形成进行模拟 ,应用二维代替三维计算。研究了平面旋转坡体的变形特点与位移的特殊性 ,其分析结果与实测的实际观测较为吻合。本研究不仅说明平面旋转坡体的客观存在 。