基于岩体损伤的大型高陡危岩稳定性评价方法 被引量：17

1

作者 贺凯 高杨 +1 位作者 殷跃平 李滨 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期82-89,共8页

大型高陡危岩在自重荷载及人类工程活动等多因素共同作用下,其底部区域损伤劣化速度更快,成为影响危岩整体稳定性的“薄弱环节”,易发生底部压裂,引发整体失稳。传统方法将这类大型危岩视作整体,忽略了薄弱区域对危岩整体稳定性的影响,... 大型高陡危岩在自重荷载及人类工程活动等多因素共同作用下,其底部区域损伤劣化速度更快,成为影响危岩整体稳定性的“薄弱环节”,易发生底部压裂,引发整体失稳。传统方法将这类大型危岩视作整体,忽略了薄弱区域对危岩整体稳定性的影响,可能导致计算结果与实际情况不符。基于此,文章针对高陡岩体底部压裂失稳模式,引入损伤理论,提出了考虑底部薄弱区域损伤演化的稳定性评价方法。以三峡库区左岸箭穿洞危岩为例,采用规范推荐的倾倒与滑移工况稳定性评价法和本文提出的基于损伤的底部压裂破坏稳定性评价法进行了对比计算,前者算得稳定系数分别为5.49和1.82,后者得到压剪与压张稳定系数分别为1.11和1.06,表明考虑底部薄弱区域岩体损伤的评价方法与实际情况更加相符。研究还发现当高陡危岩高度一定时,底部薄弱区域范围越小(即高占比越大),其受到的上覆荷载越大,当高占比大于10后对上覆荷载的影响明显减弱。当高占比一定时,底部薄弱区域上覆荷载增长率与危岩高度呈线性相关。研究结果可为大型岩质崩塌防灾减灾提供一种新的分析思路与参考。 展开更多

关键词 箭穿洞危岩 底部压裂破坏 薄弱区域 三峡库区 岩质崩塌 稳定性评价

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唐山地区3~4 km深部地应力测量及断层稳定性分析 被引量：7

2

作者 上官拴通 孙东生 +6 位作者 张国斌 杨跃辉 齐晓飞 陈东方 乔永超 李阿伟 陈群策 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期3915-3925,共11页

地应力大小和方向是干热岩开发中注采井网部署、水力压裂设计和诱发地震评估等方面的重要基础数据。本文利用非弹性应变恢复(ASR)地应力测试方法,实测获取了唐山市乐亭县马头营干热岩勘探区3~4 km深度范围的地应力状态。研究结果表明:... 地应力大小和方向是干热岩开发中注采井网部署、水力压裂设计和诱发地震评估等方面的重要基础数据。本文利用非弹性应变恢复(ASR)地应力测试方法,实测获取了唐山市乐亭县马头营干热岩勘探区3~4 km深度范围的地应力状态。研究结果表明:①地应力量值随深度增加而加大,3139~3934 m深度范围内水平最小主应力介于59.0~90.7 MPa之间,水平最大主应力介于103.7~123.6 MPa之间。水平最大主应力方向介于N83°~114°E之间。②三向主应力总体表现为σ_(H)>σ_(v)>σ_(h),表明研究区3~4 km深度构造应力占主导地位,该应力状态有利于走滑断层活动。③利用摩尔-库伦准则对邻区断层的稳定性进行分析,结果表明研究区3~4 km深度范围内的断层总体处于稳定的应力环境。④干热岩注水开发与断层稳定性分析表明,在统一的区域地应力场作用下,研究区3900~4000 m干热岩注水开发过程中,当地面持续注入压力达到或超过约28 MPa时,可能引起场区内断层的滑动失稳,导致中小地震的发生,在干热岩开发利用中需注意防范。研究结果对于唐山地区地球动力学研究及干热岩的开发利用具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 唐山地区 地应力 非弹性应变恢复法 断层活动性 干热岩开发

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琼州海峡西线跨海通道工程地质评价 被引量：8

3

作者 李振 彭华 +3 位作者 马秀敏 姜景捷 孙尧 李龙飞 《地质力学学报》 CSCD 2019年第6期1150-1156,共7页

为开展琼州海峡跨海通道地壳稳定性评价,避免潜在的地质灾害对跨海通道工程安全性产生不利影响,利用侧扫声纳、单道地震、多波束等地球物理探测方法对琼州海峡海底展开了地形地貌调查,获得了琼州海峡跨海通道工程区海域活动断层分布、... 为开展琼州海峡跨海通道地壳稳定性评价,避免潜在的地质灾害对跨海通道工程安全性产生不利影响,利用侧扫声纳、单道地震、多波束等地球物理探测方法对琼州海峡海底展开了地形地貌调查,获得了琼州海峡跨海通道工程区海域活动断层分布、西线规划区地形地貌及地质条件等基础地质资料。工程地质评价认为西线线路断裂、地震、火山活动性弱,海底水深小、地形较为平坦、地貌简单,上新世望楼港组低液限粘土及上新世浅海相砂层作为基础持力层,岩土工程力学性质尚可,利于开展跨海通道桥梁方案施工。规划线路穿越1处侵蚀沟槽,影响长度约5 km,地形高差达60 m,且线路东临1处海釜,分布有陡坎,且部分地段分布有滑塌堆积。建议西线线路北段局部西移约1.5 km,同时关注西口潮流侵蚀沟槽、规划区南部淤泥质软土、古河道砂性土沉积、海峡谷底活动沙坡等不良地质作用影响。 展开更多

关键词 海洋工程地质 地形地貌 工程地质问题 琼州海峡

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琼北老城剖面记录的马袅—铺前断裂西段晚更新世活动历史 被引量：9

4

作者 李薇 贾丽云 +4 位作者 胡道功 张绪教 夏蒙蒙 蔺文杰 袁悦 《现代地质》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期970-978,共9页

马袅-铺前断裂为1605年海南琼山7.5级大地震的发震断裂之一,其活动历史研究对琼北地区地壳稳定性评价、防震减灾以及琼州海峡跨海大桥等重大工程建设有重要意义。地质地貌调查结果表明,马袅-铺前断裂西段由三条近东西向平行展布的北倾... 马袅-铺前断裂为1605年海南琼山7.5级大地震的发震断裂之一,其活动历史研究对琼北地区地壳稳定性评价、防震减灾以及琼州海峡跨海大桥等重大工程建设有重要意义。地质地貌调查结果表明,马袅-铺前断裂西段由三条近东西向平行展布的北倾阶梯状正断层组成,并构成南北宽约2.5 km的断裂带。老城人工开挖南北宽达70 m的断裂带剖面揭露了该断裂晚更新世活动历史,道堂组光释光(OSL)年代学测试结果表明断裂在距今16~31 ka期间经历了两期活动:第一期表现为南、北相向倾斜的正断活动,累计垂直位移3.3 m;第二期为南倾的正断活动,活动强度较大。马袅-铺前断裂错断不同时代地层的位移量表明该断裂自上新世以来开始活动,第四纪活动强烈,现今仍是琼北控制地震活动的重要断裂。 展开更多

关键词 马袅-铺前断裂 老城剖面 光释光年龄 活动历史

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降雨条件下黄土边坡现场试验研究 被引量：49

5

作者 孙萍 王刚 +4 位作者 李荣建 张真 霍旭挺 李振菲 祝恩珍 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期466-476,共11页

黄土边坡的变形破坏多发生于降雨期间,由此也造成了大量的损失。为减小降雨诱发黄土滑坡的影响,开展降雨型滑坡现场实验研究,具有现实意义。本文选取泾阳一天然黄土边坡为研究对象,利用自行设计的模拟降雨系统,设计并进行了3组不同雨强... 黄土边坡的变形破坏多发生于降雨期间,由此也造成了大量的损失。为减小降雨诱发黄土滑坡的影响,开展降雨型滑坡现场实验研究,具有现实意义。本文选取泾阳一天然黄土边坡为研究对象,利用自行设计的模拟降雨系统,设计并进行了3组不同雨强下的大型黄土边坡人工模拟降雨试验,旨在研究不同雨强条件下天然黄土边坡的入渗规律及变形破坏模式。通过对边坡内埋设的土壤水分传感仪、土压力盒和张力计管的读数变化及试验现象进行分析,进而得出降雨条件下大型黄土边坡现场试验的变形破坏规律,总结出该类边坡的水分入渗规律和变形破坏模式。试验结果表明,边坡入渗呈现一定的规律:降雨条件下,坡肩入渗深度和速率最大,坡脚次之,坡面最小;同时,降雨强度越大,雨水入渗速率越快,入渗时间越长,边坡相同位置处体积含水率和土压力增大幅度越大,基质吸力减小的幅度越大。降雨条件下天然黄土边坡的变形破坏模式为:坡肩侵蚀及侵蚀扩展→坡面裂隙形成扩展→坡肩裂隙形成扩展→局部滑塌;若继续降雨,则坡肩局部裂隙逐渐贯通进而形成滑面,最终导致滑坡发生。 展开更多

关键词 黄土边坡 现场试验 降雨 渗透 变形

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基于流变模型的地应力剖面预测--以贵州黔北地区安页1井为例 被引量：7

6

作者 孙东生 庞飞 +3 位作者 李阿伟 王玉芳 杨跃辉 陈群策 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期58-64,共7页

地应力是非常规油气勘探开发中"甜点"评价、水平井部署和压裂设计的重要基础参数。目前国内外主要将基于弹性模型的常规储层地应力评价技术应用于泥页岩储层,未考虑流变特性对泥页岩储层地应力分布规律的影响,导致泥页岩储层... 地应力是非常规油气勘探开发中"甜点"评价、水平井部署和压裂设计的重要基础参数。目前国内外主要将基于弹性模型的常规储层地应力评价技术应用于泥页岩储层,未考虑流变特性对泥页岩储层地应力分布规律的影响,导致泥页岩储层地应力评价结果误差较大。为了提高地应力参数评价计算的准确性,提出了一种基于流变模型的地应力评价新方法(以下简称新方法),利用偶极声波测井数据获取的岩石力学参数,参考相关试验结果确定岩石流变参数随深度变化的规律,结合盆地埋藏史和地壳应变率,建立了贵州黔北地区安页1井地应力剖面。新方法评价得到的地应力值与小型压裂实测和应力多边形法确定的地应力值的对比分析结果表明:新方法预测的安页1井地应力剖面与实测结果吻合较好,并且其地应力评价结果与伽马测井结果也具有较好的对应关系,即随着黏土矿物或有机质含量的升高,水平主应力差变小。结论认为,采用新方法得到的地应力评价结果更加符合于真实的地应力分布规律。 展开更多

关键词 泥页岩 储集层 小型压裂 成像测井 孔壁崩落 应力多边形 黏土矿物含量 流变模型 地应力剖面

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郯庐断裂带苏鲁界地应力积累特征及地震危险性研究 被引量：6

7

作者 邱君 吴满路 +2 位作者 范桃园 张重远 王连山 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期3249-3258,共10页

郯庐断裂带是中国东部重要的地质构造带和地震活动带,苏、鲁交界部位的地震活动性和强震危险性一直引人瞩目,1668年发生过郯城8.5级大地震。为了解郯庐断裂带苏鲁界现今地应力环境与地震发展趋势,应用水压致裂法在该区开展了一个钻孔的... 郯庐断裂带是中国东部重要的地质构造带和地震活动带,苏、鲁交界部位的地震活动性和强震危险性一直引人瞩目,1668年发生过郯城8.5级大地震。为了解郯庐断裂带苏鲁界现今地应力环境与地震发展趋势,应用水压致裂法在该区开展了一个钻孔的原地应力测量工作,同时参考前人利用钻孔崩落法与声发射法获取的中国大陆科学钻探(CCSD)主孔301~5047m深度范围内的地应力数据,揭示了研究区地应力状态。利用库伦破裂准则、Byerlee定律以及断层摩擦参数μ_m分析研究该地区的地应力积累水平,评估断层发生滑动的可能性。结果表明:水压致裂法测点在75.74~191.04m深度范围内最小水平主应力的量值为3.68~13.15MPa,最大水平主应力的量值为4.02~19.40MPa。CCSD主孔在1269~5047m深度范围内最小水平主应力的量值为25.3~122.0MPa,最大水平主应力的量值为41.4~166.4MPa;分析地应力结构,发现自地表至660m的范围内,σ_H>σ_h>σ_v,为逆断层地应力状态,660m以下表现为σ_H>σ_v>σ_h,为走滑断层地应力状态。综合分析断层摩擦参数μ_m,郯庐断裂带苏鲁交界处尚未达到断层失稳的临界地应力状态。 展开更多

关键词 郯庐断裂带 地应力 应力场 断层滑动 地震危险性

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地质调查成果信息化建设方法探索--基于数字填图技术 被引量：10

8

作者 杨星辰 叶梦旎 +4 位作者 叶培盛 蔡茂堂 娄玉行 张绪教 刘浩 《地质力学学报》 CSCD 2020年第2期263-270,共8页

地质调查项目信息化建设是实现地质调查有效服务国家生态文明建设重大需求的支撑体系之一。数字填图技术是地质调查项目信息化建设中的关键技术,使得野外数据采集、数据处理、成果输出等全流程信息化得以实现。文章针对地质调查项目信... 地质调查项目信息化建设是实现地质调查有效服务国家生态文明建设重大需求的支撑体系之一。数字填图技术是地质调查项目信息化建设中的关键技术,使得野外数据采集、数据处理、成果输出等全流程信息化得以实现。文章针对地质调查项目信息化建设过程中的技术难点,应用最新的数字填图系统平台,总结出一套简明实用的地质调查项目信息化建设方法:首先,优选符合地质调查精度要求的数据源,并采用2000国家大地坐标系;而后,运用数字填图技术系统中DGSGIS工具下载、配准所选取数据源影像作为地理底图;最后,使用数字填图系统建设完成地质调查项目空间数据库。该方法技术流程简洁、实用性强,对地质调查项目信息化建设具有一定指导意义。 展开更多

关键词 信息化建设 数字填图 地理底图 坐标系 地质调查 DGSGIS

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地震迁移的类型、特征及机制讨论 被引量：16

9

作者 赵根模 吴中海 刘杰 《地质力学学报》 CSCD 2020年第1期13-32,共20页

地震活动的迁移是指地震沿着某一方向循序地发生,是地震活动总体无序中局部出现的有序结构。通过系统分析区域上典型的地震迁移现象可以发现,迁移可划分为沿断裂走向的纵向迁移、垂直断裂走向的横向迁移与岩石圈尺度的深源迁移三大类。... 地震活动的迁移是指地震沿着某一方向循序地发生,是地震活动总体无序中局部出现的有序结构。通过系统分析区域上典型的地震迁移现象可以发现,迁移可划分为沿断裂走向的纵向迁移、垂直断裂走向的横向迁移与岩石圈尺度的深源迁移三大类。结合具体的实例分析,可初步归纳出纵向迁移(包括单向、双向、反复和跳跃式迁移等常见形式)、横向迁移和深源地震迁移的主要特征,并初步估算出了不同类型迁移的速度值,其中沿全球板块边界纵向迁移平均速度约为V=569 km/a,沿亚板块边界的平均速度约为V=120 km/a,沿大陆内部断裂带平均速度约为V=50 km/a。横向迁移相对比较复杂,初步发现在东亚存在两种速度分别为约20 km/a、50 km/a的迁移现象。而深源地震迁移速度的全球平均值大约为360 km/a。地震的纵向与横向迁移都存在不同层次和级别,也存在多种不同频率、能量与速度的形变波与迁移现象,这很可能是区域上大地震丛集活动过程中断层相互作用、地震应力触发和岩石圈尺度的形变波传播等因素共同作用的结果,而这种大空间尺度上的地震迁移现象的存在及其所具有的规律性特征,显然可为开展区域地震危险性分析提供新的思路和方法参考。 展开更多

关键词 构造体系 地震迁移 应力触发 形变波 地震危险性分析

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渤海海峡跨海通道围岩条件探查与施工方法分析 被引量：5

10

作者 乔二伟 彭华 马秀敏 《地质力学学报》 CSCD 2019年第4期563-573,共11页

渤海海峡跨海通道是连接中国山东半岛与辽东半岛重要的交通运输干线工程,该通道的建成对于推动环渤海地区经济的快速发展及振兴东北老工业基地具有重要意义%而通道区域的围岩条件及岩石的力学性质对于该工程施工方案的优选十分重要%通... 渤海海峡跨海通道是连接中国山东半岛与辽东半岛重要的交通运输干线工程,该通道的建成对于推动环渤海地区经济的快速发展及振兴东北老工业基地具有重要意义%而通道区域的围岩条件及岩石的力学性质对于该工程施工方案的优选十分重要%通过区域地质调查、海域地层钻探和地层剖面实测以及岩石力学性质分析表明:通道区域内出露的地层从上到下依次为第四系、新近系与上元古界;其中第四系厚10-120 K,主要是一些松散的沉积物,没有隔水层,稳定性差;新近系不发育,仅在局部地区零星分布,主要由大孔隙的玄武岩构成,其抗压强度等岩石力学性质指标偏低,且低于正常值;而上元古界则由石英岩与石英岩互层的板岩和千枚岩构成,石英岩稳定、坚硬,抗压强度和抗剪强度大,板岩和千枚岩属于软质岩石,遇水易软化%因此,在已有的“全隧道”和“南桥北隧”两种方案基础上,建议渤海海峡跨海通道“北隧”段采用深埋隧道法,即该隧道不仅应穿越上部的第四系和新近系,还要穿越上元古界与石英岩互层的的板岩和千枚岩,而设置于石英岩中。根据通常采用的利用围岩确定隧道最小埋深的挪威法,建议北段隧道的最小埋深应在65 m左右%另外,由于石英岩比较坚硬,因此,渤海海峡跨海通道工程宜采用钻爆法和TBM法进行施工。 展开更多

关键词 渤海海峡 跨海通道 围岩 地层剖面 岩石力学性质 最小埋深 施工方法

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ASR法在井下矿山地应力测试中的应用前景分析 被引量：13

11

作者 孙东生 陈群策 张延庆 《地质力学学报》 CSCD 2020年第1期33-38,共6页

现今地应力状态是井下矿山建设、巷道稳定性分析和冲击地压(煤与瓦斯突出)预测等方面的重要基础数据。目前井下矿山地应力测试主要以空芯包体解除法为主,实践中发现空芯包体解除应力计安装过程中,易出现不能与孔壁完全黏贴的情况,导致... 现今地应力状态是井下矿山建设、巷道稳定性分析和冲击地压(煤与瓦斯突出)预测等方面的重要基础数据。目前井下矿山地应力测试主要以空芯包体解除法为主,实践中发现空芯包体解除应力计安装过程中,易出现不能与孔壁完全黏贴的情况,导致测试成功率较低且劳动强度较大。文章介绍了一种基于定向岩芯卸荷后非(滞)弹性恢复变形测量的近原位地应力测试方法(简称ASR法),并通过与水压致裂地应力测试结果对比,验证了ASR地应力测试方法的有效性。ASR法的可重复性结果表明,同一测点ASR地应力测量结果平均差系数最大为6.29%,验证了ASR地应力测量方法的可靠性。预期ASR法以其安全、高效且不受测量深度和测试环境限制等优点,在井下矿山地应力测试中具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 井下矿山 地应力测量 空芯包体法 ASR法 应用前景

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活断层的定义与分类——历史、现状和进展 被引量：42

12

作者 吴中海 《地球学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期661-697,共37页

活断层是在最近地质时期持续活动,并且未来仍将活动的断裂。活断层作为破坏性地震的主要危险源及其可能衍生的多种潜在灾害作用,意味着它的存在对所在区域的城镇发展和重要基础设施建设都存在难以回避的灾害风险问题。而中国是世界上活... 活断层是在最近地质时期持续活动,并且未来仍将活动的断裂。活断层作为破坏性地震的主要危险源及其可能衍生的多种潜在灾害作用,意味着它的存在对所在区域的城镇发展和重要基础设施建设都存在难以回避的灾害风险问题。而中国是世界上活断层数量多且遭受相关灾害影响特别严重的国家之一,如何科学评价活断层危险性且有效减轻相关的灾害风险必然是我国经济社会发展中长期面临的重大课题。而活断层定义和分类是评价活断层灾害风险的重要依据。在全面系统地梳理分析国内外在这一领域的历史与现状基础上,介绍并总结了代表性国家和地区、相关的规范标准以及活断层编图与空间数据库建设工程等所采用的活断层定义和分类方案。综合分析与对比结果表明,在制定科学合理的活断层定义及分类方案时,必须综合考虑区域的现今构造动力学背景、现有技术手段及地质上的可操作性、应用目的和社会对活断层风险的可接受程度等因素。活断层定义的关键是过去活动时限及潜在发震能力的选择或确定,前者涉及“新构造、第四纪、晚第四纪、全新世和历史上”共5个不同时间尺度,后者包括“M≥5.0的破坏性地震、M≥6.0的强震和M≥6.5的可能产生地表位移或变形的地震”共3类。晚第四纪和全新世等短时间尺度的活断层定义适合应用于构造活动强烈的板块边界带,但第四纪和新构造等长时间尺度的活断层定义在板内变形区和稳定大陆区,或包含了多种不同活动构造域的区域更为可取。而M≥5.0地震适用于作为区域性防震减灾的震级标准,M≥6.5地震一般可作为活断层避让规范或法规中的标准。国内外最常见的活断层分类方案是基于断裂活动强度与频度(主要通过断层滑动速率与地震复发间隔两个定量参数来体现)和活动时代的分类。但在确定不同级别断层的具体定量参数时,需要综合考虑区域内主要活断层活动强度和活动时代的差异性与现有数据的多寡及有效性,从而达到分类方案可有效区分不同级别活动断裂的目的。另外,活断层评价中还经常涉及活断层的活动性与危险性问题,前者反映的是断裂过去的活动状态,主要通过断层的最新活动时间、平均滑动速率和大地震平均复发间隔等定量参数体现,而断层的危险性主要针对的是活断层在人类社会所关心时段内或工程寿命期内,断裂活动可能造成的灾害及其风险程度,需要在判定断裂活动性基础上,进一步明确未来强震可能出现的位置、震级的大小、地表断层的分布以及一旦发生强震可能造成的地质灾害类型及分布等,通过合理区分出断层的危险性为政府管理部门和工程规划建设部门有效减轻、防控或管理活断层灾害风险提供更具实用性的依据。目前,世界上活断层比较发育且灾害影响显著的典型国家和地区都十分重视全国范围内的活断层普查工作,并把综合编制可更新的且公开共享的全国性活断层图及空间数据库作为长期且重要的基础地质工作,以及有效应对活断层灾害风险和服务社会的重要方式。其中美国西部地州和新西兰等制定的活断层避让法规或规范,非常值得活断层数量多且相关灾害问题突出的中国或类似的国家和地区借鉴。 展开更多

关键词 活断层 新构造 能动构造源 地震复发间隔 地震危险性评价

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基于SBAS-InSAR技术的海口地区地面沉降监测及机理分析 被引量：18

13

作者 袁悦 贾丽云 +4 位作者 张绪教 李薇 蔺文杰 王超群 胡道功 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2020年第5期56-64,共9页

应用SBAS-InSAR技术,基于2015-2017年Sentinel-1A卫星IW影像模式数据,计算海口地区平均地表形变速率,并利用同期水准数据及PS-InSAR监测结果进行精度验证,同时探讨该区域地面沉降机理。结果表明:海口地区平均地表形变速率集中分布在-31.... 应用SBAS-InSAR技术,基于2015-2017年Sentinel-1A卫星IW影像模式数据,计算海口地区平均地表形变速率,并利用同期水准数据及PS-InSAR监测结果进行精度验证,同时探讨该区域地面沉降机理。结果表明:海口地区平均地表形变速率集中分布在-31.41~22.15 mm/a之间;海口市城区地面沉降呈漏斗状分布,与海府平原区地下水位降落漏斗之间具有良好的对应关系,郊区地面沉降呈斑点状分布;特殊的地质条件是导致地面沉降的内因,地下水过度开采及工程建设扰动为诱发和加剧地面沉降的外因。 展开更多

关键词 地面沉降 SBAS-InSAR技术 Sentinel-1A 海口

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地震作用下高陡岩质斜坡动力响应规律研究 被引量：10

14

作者 刘铮 李滨 +2 位作者 贺凯 高杨 王晨辉 《地质力学学报》 CSCD 2020年第1期115-124,共10页

在西南山区高陡单面斜坡研究基础上运用FLAC3D有限差分法对双面斜坡的动力响应规律进行分析,研究了斜坡坡高、坡角及顶宽变化对响应规律的影响,结果发现:对斜坡输入不同中心频率Ricker子波时,坡体卓越频率整体处于1~4 Hz之间,且斜坡不... 在西南山区高陡单面斜坡研究基础上运用FLAC3D有限差分法对双面斜坡的动力响应规律进行分析,研究了斜坡坡高、坡角及顶宽变化对响应规律的影响,结果发现:对斜坡输入不同中心频率Ricker子波时,坡体卓越频率整体处于1~4 Hz之间,且斜坡不同部位卓越频率不尽相同。从规律上看,坡高决定了斜坡动力响应的表现形式,体现在坡高较低时加速度放大系数等值线平行于坡底而增大后变为平行于坡面展布的闭合区域,反映在放大效果上即为加速度随坡高线性增加(坡高较低时),而后呈现增减反复出现的情况(坡高较高时);另外,坡角增大未影响斜坡动力响应的表现形式,仅改变了斜坡内部放大系数等值线的走向,使得陡倾斜坡加速度水平及竖向放大效果均大于缓倾斜坡。双面斜坡随坡形变化的动力响应规律与单面坡近乎相同,但由坡形改变所致地震波反射与折射现象使得双面坡对地震波的放大效果更加明显,表现为放大系数等值线密集程度增大,加速度较相同单面斜坡成倍增加。 展开更多

关键词 地震 高陡斜坡 地形地貌 动力响应 放大效应 数值模拟

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基于InSAR技术的缓倾煤层开采诱发顺层岩体地表变形模式研究 被引量：25

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作者 姚佳明 姚鑫 +3 位作者 陈剑 李凌婧 任开瑀 刘星洪 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期135-146,共12页

贵州贞丰县某煤矿开采煤层以向斜缓倾的三叠系上统火把冲组(T3h)为主,与贵州省大部分煤矿开采的背斜反倾煤层不同,其采矿活动诱发的地面沉降和滑坡风险亦表现出不同的变形破坏模式(背斜反倾煤层易诱发倾倒崩塌、顺层缓倾煤层易诱发地面... 贵州贞丰县某煤矿开采煤层以向斜缓倾的三叠系上统火把冲组(T3h)为主,与贵州省大部分煤矿开采的背斜反倾煤层不同,其采矿活动诱发的地面沉降和滑坡风险亦表现出不同的变形破坏模式(背斜反倾煤层易诱发倾倒崩塌、顺层缓倾煤层易诱发地面塌陷与滑坡)。论文利用升、降轨观测的共15期3 m空间分辨率L波段PALSAR-2 SAR为数据源,开展了多期地表变形D-InSAR测量,确定出变形发生的位置、范围与滞后时间。经实地调查验证,InSAR解算结果较好地吻合了矿区开采范围和地表破坏情况,证实了InSAR在煤矿区识别时序性地表形变的准确性。进而分解计算了地表三维变形,并通过与地下开采范围和过程的相关性分析,深化了对该地区缓倾煤层地下开采诱发的顺层滑坡变形模式的认识:(1)InSAR可以识别计算出采矿区地表变形的范围与沉降量,矿区变形在干涉影像中表现为以采空区地表为中心向四周扩散的圆环状变形条纹;(2)地表变形区域覆盖地下采空区上方及附近地表区域,根据地表变形情况与地下采空区范围计算出该地区上山边界角约70°、下山边界角约58°;(3)地下采空与地表沉降变形存在约30 d的时间滞后;(4)顺层地下采空引发的地表水平移动方向受地层产状、地表坡向共同作用,水平向为沿层面的顺层滑移与向沉降中心汇聚的合成运动结果;(5)沿层面的顺层滑移与地表坡度因素叠加造成采空区地表上山侧岩石受拉产生拉裂缝,下山侧则易产生塌陷坑及裂缝。 展开更多

关键词 地质灾害 采空塌陷 合成孔径雷达干涉测量法 三维变形 缓倾煤层 地表沉降

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印度—欧亚板块碰撞变形区的大地震时空分布特征与迁移规律 被引量：13

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作者 赵根模 吴中海 +2 位作者 刘杰 张雷 左嘉梦 《地质力学学报》 CSCD 2019年第3期324-340,共17页

印度板块与欧亚板块在新生代期间的持续碰撞和挤压过程导致亚洲大陆发生了强烈的弥散式板内变形,并形成了一个以贝加尔湖为顶点,以喜马拉雅带为底边的近似三角形的变形区与强震活动区,即新-藏三角区。基于固体刚塑性变形平面结构,结合... 印度板块与欧亚板块在新生代期间的持续碰撞和挤压过程导致亚洲大陆发生了强烈的弥散式板内变形,并形成了一个以贝加尔湖为顶点,以喜马拉雅带为底边的近似三角形的变形区与强震活动区,即新-藏三角区。基于固体刚塑性变形平面结构,结合滑移线场网络模型,对该区历史强震活动的大范围离散式空间分布特点进行了分析解释。结合1505-1976年以来历史强震空间迁移的实例,归纳了该区历史强震活动与地震应变释放从印度板块边界→新-藏地块→两侧大陆的顺序性及定向性迁移特征,并根据对地震空间迁移规律的认识,进一步探讨了区域未来强震危险性问题。结果显示,从2000-2018年间,印度板块边界和新-藏三角区已多次发生M7.9~9.1大地震,但其东、西两侧的区域大陆地区却异常平静,没发生过7级以上大地震。依照区域强震活动的顺序性迁移特点,推测在未来几到几十年,亚洲大陆东部与中部以及喜马拉雅带东段等区域的大地震危险性较大。 展开更多

关键词 印度-欧亚板块碰撞 断块塑性变形 地震时间序列 强震迁移 地震危险性评价

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基于InSAR三维分解技术的贵州省贞丰某煤矿地下采空区反演 被引量：18

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作者 姚佳明 姚鑫 +3 位作者 吴作启 陈剑 蒋永亨 刘星洪 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2020年第4期852-866,共15页

贵州是我国主要煤炭产地之一,成本与地方条件的限制使贵州贞丰县山区出现大量的非法小煤窑,其大多开采一年、半年便废弃煤矿,调查其地下开采范围对矿区生态修复、土地资源再利用、煤矿越界开采监测等有一定意义。本文利用升、降轨观测... 贵州是我国主要煤炭产地之一,成本与地方条件的限制使贵州贞丰县山区出现大量的非法小煤窑,其大多开采一年、半年便废弃煤矿,调查其地下开采范围对矿区生态修复、土地资源再利用、煤矿越界开采监测等有一定意义。本文利用升、降轨观测共16期3 m空间分辨率的L波段PALSAR-2影像为数据源,在贵州省贞丰县采用In SAR技术对煤矿采空区开展了短期动态地表沉降监测,结合研究区地质条件、地下开采条件、开采时间、范围等信息,计算了该地区煤矿开采沉陷影响角的规律与变形时间滞后关系;而后利用上述参数及地表变形信息,在其附近一处废弃煤矿,对其地下采空范围及开采时间进行反演:(1)研究区煤炭开采走向影响角为83°、上山影响角75°、下山影响角80°,地表变形时间与地下开采时间差约1个月;(2)计算反演出研究区废弃煤矿地下开采范围为380 m×150 m;(3)在反演煤矿采区,对比FLAC3D数值模拟计算结果和野外现场调查,验证了In SAR计算结果基本准确,验证了此方法对煤矿采区反演的合理性与可靠性。 展开更多

关键词 INSAR 三维分解 采空塌陷 采空范围 数值模拟

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福建龙海—漳浦沿海地区火山岩激光40Ar/39Ar年龄 被引量：7

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作者 孙东霞 吕同艳 +1 位作者 沈晓丽 薛蕾 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1511-1520,共10页

福建东南沿海龙海—漳浦地区是新生代佛昙群玄武岩的分布区之一。对该区域火山岩而言,前人的研究主要集中在岩石地球化学特征、形成演化方面,对年代学研究较少,玄武岩喷发期次划分仍以20世纪80、90年代测定的K-Ar结果为依据,或通过下覆... 福建东南沿海龙海—漳浦地区是新生代佛昙群玄武岩的分布区之一。对该区域火山岩而言,前人的研究主要集中在岩石地球化学特征、形成演化方面,对年代学研究较少,玄武岩喷发期次划分仍以20世纪80、90年代测定的K-Ar结果为依据,或通过下覆地层孢粉组合时代推断而来。为了更精确地测定该地区火山作用的时代及进一步确定其喷发期次,选取龙海—漳浦地区4个玄武岩样品,利用激光40Ar/39Ar测年方法进行精细定年。样品年龄为10.1~14.8Ma,明确了龙海-漳浦新生代玄武岩在中新世中晚期存在一次喷发期次。 展开更多

关键词 40AR/39AR年龄 火山岩 佛昙群 龙海-漳浦地区

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河北宣化赵川地区矿渣碎屑流工程特性及其启动机制

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作者 李晓乐 杨为民 +4 位作者 程小杰 周俊杰 张树轩 吴玉涛 于鸿坤 《地质力学学报》 CSCD 2019年第4期554-562,共9页

张家口宣化地区存在大量具有潜在危险的松散矿渣堆积体,文章以该地区具有代表性的响水沟松散矿渣堆积体为研究对象,对矿渣的颗粒组成、矿物成分、力学性质等进行详细的室内试验研究,结果表明:矿渣堆积体属砾质砂土,粘粒含量少,且级配不... 张家口宣化地区存在大量具有潜在危险的松散矿渣堆积体,文章以该地区具有代表性的响水沟松散矿渣堆积体为研究对象,对矿渣的颗粒组成、矿物成分、力学性质等进行详细的室内试验研究,结果表明:矿渣堆积体属砾质砂土,粘粒含量少,且级配不良,松散易流动。同一干密度下,随含水率增加,矿渣抗剪强度先增大后减小,当含水率为15%时,其粘聚力最低,表明响水沟矿渣堆积体失稳启动下滑的界限含水率可能在15%左右。综合以上分析结果,拟合得到粘聚力与含水率关系公式,初步预测矿渣碎屑流启动下滑的临界含水率。这一认识对该区矿渣堆积体的稳定性评价及碎屑流灾害预警有重要意义。 展开更多

关键词 矿渣堆积体 碎屑流 含水率 抗剪强度 工程特性

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