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天山深埋隧道复杂地质条件影响下地应力分布数值模拟分析对比
1
作者 池建军 滕杰 +3 位作者 尚彦军 邵鹏 吴彤 闫晓石 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第25期10936-10945,共10页
埋深、岩性和地质构造影响地应力空间分布特征。在复杂地质条件下,地应力并不总是随深度呈线性增加而表现出受构造影响的复杂变化。以最大埋深达2268 m的天山隧道为例,在现场调查和实测数据分析基础上,对隧道工程及两侧约460 km^(2)广... 埋深、岩性和地质构造影响地应力空间分布特征。在复杂地质条件下,地应力并不总是随深度呈线性增加而表现出受构造影响的复杂变化。以最大埋深达2268 m的天山隧道为例,在现场调查和实测数据分析基础上,对隧道工程及两侧约460 km^(2)广大范围采用有限差分软件FLAC 3D开展三维数值模拟,对地质构造影响下地应力变化有较清楚显示。断层两侧地应力突变和褶皱影响地应力起伏变化有5~10 MPa差异,尤其是临近断层上盘地应力会有局部集中现象,如硬岩区段施工中发生了中等以上岩爆。与邻近位置的实测地应力结果相比发现,数值计算结果偏大20~30 MPa,较好地量化了地质构造发育部位对地应力数值异常变化的较大影响,而这些部位正是现场地应力实测点都极力避开的位置。这说明数值模拟结果可弥补实际测点数量的有限性,进一步同实测结果结合对比可填补大量无实测数据的空白区。研究结果可为本区类似工程提供参考。 展开更多
关键词 天山 隧道 地质构造 数值模拟
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新源县加朗普特特大型滑坡地质结构探测及老滑坡影响综合研究 被引量：10
2
作者 尚彦军 金维浚 +4 位作者 伊学涛 姜东廷 崔振东 贺强 曹小红 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期760-771,共12页
对体积巨大但数量占比很小的特大型黄土滑坡,除区域地质背景、强降雨诱发、非饱和土力学分析和稳定性模拟计算外,还需从中小尺度地质构造和沉积相变中寻找其与众多中小型滑坡发生和分布差异性原因。以2002年5月发生体积达2275×10^(... 对体积巨大但数量占比很小的特大型黄土滑坡,除区域地质背景、强降雨诱发、非饱和土力学分析和稳定性模拟计算外,还需从中小尺度地质构造和沉积相变中寻找其与众多中小型滑坡发生和分布差异性原因。以2002年5月发生体积达2275×10^(4)m^(3)的新源则克台加朗普特特大型滑坡为例,作者采用沉积相变分析、高密度电法探测、中小尺度地质构造解译和水文地质条件变化对比等技术方法,揭示了该特大型滑坡系NWW向区域断裂和场区隐伏NW向断裂控制下早在1985年12月之前就已发生的特大型老滑坡,其后受强降雨作用及水文地质条件变化而中后部复活而向西运动的机理。组成该滑坡群的3个不同形状和滑向的滑坡不是同时出现,中下部不动体是受NW向断裂控制的条带状隆起基岩。本文所提断层和相变影响下加朗普特滑坡受地震始发而强降雨诱发的新模式,可望为该滑坡不同阶段稳定性分析和穿行的S316道路利用不动体跨越式整治提供依据。 展开更多
关键词 特大型黄土滑坡 堰塞湖 断层 高密度电法
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新疆和田河流域绿洲区地下水质量演化特征 被引量：5
3
作者 李玲 邵龙美 +1 位作者 周金龙 徐娟 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第1期63-71,共9页
以新疆和田河流域绿洲区1980、2014和2017年地下水化学检测数据为基础,运用单指标评价法进行地下水质量评价及关键指标识别,并分析该区域地下水质量在时间与空间上的演化特征。结果表明:和田河流域绿洲区潜水质量总体较差,1980年浅层地... 以新疆和田河流域绿洲区1980、2014和2017年地下水化学检测数据为基础,运用单指标评价法进行地下水质量评价及关键指标识别,并分析该区域地下水质量在时间与空间上的演化特征。结果表明:和田河流域绿洲区潜水质量总体较差,1980年浅层地下水有Ⅱ类水存在,Ⅳ类和Ⅴ类水共占总水样的61.8%;2014年Ⅳ类和Ⅴ类水共占91.1%;2017年Ⅳ类和Ⅴ类水共占72.5%。影响地下水质量的关键指标除TDS、TH、Cl^(-)、Na^(+)和SO_(4)^(2-)常量组分外,还有F^(-)、Fe、Mn和BaP等微量组分。1980和2017年绿洲区地下水质量在水平方向上的分布规律相似,冲洪积细土平原中上部区域,尤其是出山口河流渗漏影响带的地下水质量较好;冲洪积细土平原尾部地下水质量较差。2014年Ⅴ类水的分布面积最大,Ⅲ类和Ⅳ类水零星分布。垂直方向上,浅层地下水质量普遍劣于中深层地下水。1980-2014年绿洲区地下水质量逐渐下降,2014-2017年地下水质量出现略微好转的趋势。 展开更多
关键词 绿洲区 地下水质量 演化特征 和田河流域
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新疆昌吉喀拉扎山U形谷的发现及其古气候意义 被引量：1
4
作者 曹远远 陈飞 +6 位作者 张峰玮 曹小红 阿尔达克 康媛 张同良 尚彦军 吕洪波 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1601-1608,共8页
笔者等在新疆乌鲁木齐西南40 km的喀拉扎山脊北侧发现十几条并排分布的U形谷,而U形谷之间以刃脊相隔。这些U形谷发育在上侏罗统巨厚层长石砂岩露头表面,据其形态和分布特征属于冰川悬谷。这个发现揭示了喀拉扎山脊以南曾经发育过海拔200... 笔者等在新疆乌鲁木齐西南40 km的喀拉扎山脊北侧发现十几条并排分布的U形谷,而U形谷之间以刃脊相隔。这些U形谷发育在上侏罗统巨厚层长石砂岩露头表面,据其形态和分布特征属于冰川悬谷。这个发现揭示了喀拉扎山脊以南曾经发育过海拔2000 m的冰帽,而冰帽的发育时间为更新世,更可能是晚更新世。中国西北尚无第四纪冰帽的报道,本文的发现为中国西北地区第四纪冰川和古气候研究提供了新的材料。由于新疆比青藏高原海拔低、更加干旱,新疆U形谷的发现也为青藏高原更新世大冰盖的存在提供了新的佐证材料。 展开更多
关键词 新疆 喀拉扎山 U形谷 刃脊 更新世 冰帽
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新疆北山地区罗东镁铁超镁铁质岩体地球化学特征及找矿潜力分析 被引量：1
5
作者 呼冬强 张强 孟和 《西北地质》 CSCD 北大核心 2021年第3期91-107,共17页
罗东镁铁超镁铁质岩体位于新疆东部北山地区,呈眼球状出露于白地洼淤泥河断裂北侧,主要岩石类型包括辉长岩、橄榄岩、辉石橄榄岩和橄榄辉石岩等,具有明显的堆晶结构。岩相学、全岩主微量地球化学研究表明罗东岩体属于拉斑玄武岩系列且... 罗东镁铁超镁铁质岩体位于新疆东部北山地区,呈眼球状出露于白地洼淤泥河断裂北侧,主要岩石类型包括辉长岩、橄榄岩、辉石橄榄岩和橄榄辉石岩等,具有明显的堆晶结构。岩相学、全岩主微量地球化学研究表明罗东岩体属于拉斑玄武岩系列且经历了早期橄榄石、辉石和斜长石的分离结晶作用,以及岩浆演化过程中上地壳混染作用,具有良好的铜镍矿形成条件。罗东岩体的母岩浆应该为高镁高温苦橄质岩浆,是地幔软流圈在尖晶石矿物稳定区域较高程度部分熔融后产物。岩石MgO为7%~33.7%,属含铜镍中等镁铁质岩石,镁铁比(m/f)为1.70~6.80,主体属于铁质超镁铁岩,综合分析罗东地区地、物、化信息显示岩体具有良好的找矿潜力,综合找矿模型的构建为北山地区经济、快速地从众多镁铁质超镁铁质岩体中筛选出有利的赋矿岩体提供了经验和方向。 展开更多
关键词 镁铁超镁铁质岩 地球化学 找矿潜力 北山地区
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不同吸力下伊犁河谷原状非饱和黄土强度特性试验研究
6
作者 伊学涛 尚彦军 +3 位作者 孟庆森 孟和 崔振东 贺强 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期760-771,共12页
西风带影响下的伊犁河谷黄土分布广泛,黄土滑坡等灾害十分发育。研究不同吸力下伊犁河谷的非饱和黄土抗剪强度及变形特性,对地质灾害防治具有重要意义。本研究以新疆伊犁河谷的原状黄土为研究对象,开展矿物成分分析和物理性质测试,并利... 西风带影响下的伊犁河谷黄土分布广泛,黄土滑坡等灾害十分发育。研究不同吸力下伊犁河谷的非饱和黄土抗剪强度及变形特性,对地质灾害防治具有重要意义。本研究以新疆伊犁河谷的原状黄土为研究对象,开展矿物成分分析和物理性质测试,并利用非饱和土应力-应变控制式三轴仪,对黄土的原状样进行了控制净围压和吸力为常数的固结不排水剪切试验,分析非饱和黄土的强度特性。研究结果表明:(1)在试验测定的基质吸力范围内,净围压越高,试样应力-应变曲线的硬化特征越明显,试样在剪切过程中基本表现为鼓胀变形;在高基质吸力条件下,应力-应变曲线趋向于软化型,试样易出现剪切破坏。(2)试样体应变的变化受净围压和基质吸力的影响。随净围压的增大,体应变趋向于剪缩状态;在较高的基质吸力条件下,体应变的峰值剪胀量越大,剪胀特征也越强。(3)基质吸力影响非饱和黄土的抗剪强度参数。试样黏聚力随基质吸力的增大,表现出良好的线性增长趋势。而试验中基质吸力对内摩擦角的影响程度相对较低,随基质吸力的增大,粉质黏土土样内摩擦角的增长速率逐渐减小至0,内摩擦角值趋于稳定;而粉土土样内摩擦角无明显变化。本研究可为伊犁河谷黄土滑坡等灾害的研究提供力学参数和理论依据。 展开更多
关键词 非饱和土 基质吸力 抗剪强度 变形特征 伊犁河谷
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拉张盆地不同埋深复合地层中隧道围岩变形破坏数值模拟研究 被引量：8
7
作者 尚彦军 蒋毅 +1 位作者 赵斌 魏思宇 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期896-907,共12页
不同埋深的软硬岩层叠置复合地层变形破坏形式复杂而使得软岩大变形和硬岩岩爆位置相关关系不够明确。在拉张盆地中自重应力为主,侧压系数一般较小且多数在1.0以内。本文以在水平和铅垂叠置复合地层中TBM开挖圆形断面隧道为例,采用有限... 不同埋深的软硬岩层叠置复合地层变形破坏形式复杂而使得软岩大变形和硬岩岩爆位置相关关系不够明确。在拉张盆地中自重应力为主,侧压系数一般较小且多数在1.0以内。本文以在水平和铅垂叠置复合地层中TBM开挖圆形断面隧道为例,采用有限差分程序FLAC^(3D)对拉张盆地中不同埋深、不同叠置型式复合地层中TBM开挖后的三维弹塑性位移变形、主应力和塑性破坏分布变化特征展开数值模拟研究。模拟结果表明,围岩变形主要发生在软岩层地层中,埋深超过800 m后沿隧道轴向软岩大变形藕节状分段开始显现;随埋深增加,硬岩稳定性变差,顶拱位移增加尤其明显;随埋深增加,软岩和硬岩地层之间主应力差异变小,硬岩中储能明显;埋深越大塑性区分布范围越大;埋深较小时岩层以拉张破坏为主,埋深较大时以剪切破坏为主,两种状态的转换埋深(临界深度)约为800 m。由此对拉张盆地中深埋界限值给予了理论验证。 展开更多
关键词 拉张盆地 岩石掘进机(TBM) 复合地层 不同埋深 数值模拟
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高密度电法电性结构揭示天山天池堆积坝体厚度及其阻渗稳水功能分析 被引量：3
8
作者 尚彦军 金维浚 +2 位作者 伊学涛 姜东廷 HASAN Muhammad 《现代地质》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期31-39,共9页
天山天池北堆积坝体结构受其成因和演化控制,影响其含水和渗流特性。对该坝体稳定至关重要的下伏基岩埋深、坝体结构阻渗水结构特征等需现场探测并给出科学判断。在地质调查基础上采用高密度电法对天池堆积坝体结构进行探测,首次获得深... 天山天池北堆积坝体结构受其成因和演化控制,影响其含水和渗流特性。对该坝体稳定至关重要的下伏基岩埋深、坝体结构阻渗水结构特征等需现场探测并给出科学判断。在地质调查基础上采用高密度电法对天池堆积坝体结构进行探测,首次获得深达下伏基岩的堆积坝体纵向和横向电性剖面。结合光释光测年、水化学成分对比、水量平衡计算等手段,分析坝体堆积物形成时代以及坝体水文地质结构特征。结果显示:天池坝堆积体厚度大于100 m并可分为3层,上部浅表层滑坡形成的巨大块石层厚30~40 m且基本不含水,其下松散含水层厚度为30~50 m;下部为较低电阻率弱透水的冰碛物,主要分布在坝体下游和东端;底部为高电阻率不透水的石炭系火山岩。坝体中间部位地下水集中下渗补给了西小天池。同时靠坝体东侧发育排泄通道,呈现多处溢水点,控制了飞龙涧左岸下降泉季节性发育,同河谷冲刷作用一起影响并导致下游左岸冰碛物中发育4处滑坡体。电法剖面揭示出与坝体轴向近平行的2条隐伏断层,其中堆积坝高堤处气象台所在山丘上游一侧发育一条近东西走向并倾向上游的断层F1,构成地下水阻隔带而使天池堆积坝上游潜水水位呈现一定雍高,同坝体下伏基岩和弱透水冰碛物联合组成的坝体结构致使旱季天池水不会大量溢出,夏季丰水时浅表泉水渗漏,保证了天池水满而不溢、结构松而不垮。由此构建该堆积体内断层和地层结构组成的浅表导水模型,计算得出天池堆积体地下水排泄量约为1200 m^(3)/d,天池总下泄水量为52×10^(4)~113×10^(4)m^(3)/d(从冬季到夏季),维持了天池湖水动态稳定。 展开更多
关键词 天池 坝体结构 高密度电法 电性结构 阻渗水功能
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不同侧压系数下复合地层变形破坏特征数值模拟 被引量：6
9
作者 尚彦军 蒋毅 +1 位作者 赵斌 魏思宇 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第13期5437-5446,共10页
针对中国中西部挤压造山带大埋深不同侧压系数(0.5~2.0)下复合地层在工程开挖扰动下复杂叠加的变形破坏特征,采用有限差分程序FLAC^(3D)对3种不同组合类型的复合地层开展了数值模拟研究。同时结合软岩和硬岩解析解的分析对比,发现开挖... 针对中国中西部挤压造山带大埋深不同侧压系数(0.5~2.0)下复合地层在工程开挖扰动下复杂叠加的变形破坏特征,采用有限差分程序FLAC^(3D)对3种不同组合类型的复合地层开展了数值模拟研究。同时结合软岩和硬岩解析解的分析对比,发现开挖卸荷作用下复合地层位移量比均质软岩小,前者随侧压系数增加位移量较大的点由顶拱向边墙转移变化。硬岩中富集的主应力比软岩中高。软岩塑性区半径最大的是前软后硬型,远大于上下叠置型复合地层的结果。后者接近该深度下的均质软岩隧道的塑性圈半径。研究结果可为复合地层中隧道工程设计和施工提供参考。 展开更多
关键词 造山带 地应力 侧压系数 复合地层 数值模拟
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1970-2020年中巴经济走廊典型崩塌、滑坡空间分布及属性数据集 被引量：3
10
作者 伊学涛 尚彦军 +1 位作者 邵鹏 孟和 《中国科学数据（中英文网络版）》 CSCD 2021年第4期1-10,共10页
中巴经济走廊是中国对外交流的重要陆上通道,穿越青藏高原、帕米尔高原、西昆仑山、喀喇昆仑山等构造活动强烈、冰川作用活跃的区域,走廊内崩塌、滑坡等地质灾害发育威胁该区人类活动安全及中巴公路等工程的正常建设和运行。本研究针对... 中巴经济走廊是中国对外交流的重要陆上通道,穿越青藏高原、帕米尔高原、西昆仑山、喀喇昆仑山等构造活动强烈、冰川作用活跃的区域,走廊内崩塌、滑坡等地质灾害发育威胁该区人类活动安全及中巴公路等工程的正常建设和运行。本研究针对走廊区域(中国新疆喀什和巴基斯坦全境)的典型崩塌、滑坡灾害,通过遥感解译、现场调查和文献资料调研,采集了走廊内中巴公路等工程附近崩滑灾害的空间信息数据,初步分析了这些灾害的地质成因,最后对研究区内获取的崩滑灾害数据和调查结果进行了处理、汇编。本数据集包括走廊区域内崩塌灾害分布点、面(边界)及相关属性数据集,走廊区域内滑坡灾害分布点、面(边界)及相关属性数据集。本数据集可用于中巴经济走廊有关区域的崩塌、滑坡灾害研究及风险评估,为走廊工程建设和风险评价提供了基础科学数据参考。 展开更多
关键词 中巴经济走廊 崩塌 滑坡 灾害空间分布 灾害属性
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