单斜构造区岩溶倾斜洞穴发育趋势与岩层产状相关性识别

通过构建岩溶倾斜洞穴发育趋势面和岩层倾向面,探讨在单斜构造区岩溶倾斜洞发育趋势与岩层产状的相关性。首先,根据洞穴探测导线长度、方向、倾角等要素,以测量初始点为原点建立空间直角坐标系,将测量空间方位角转换为平面直角坐标系中的方向角,将测量数据投影在平面直角坐标系上,运用向量加法原理求出各测点平面向量及坐标,结合各测点的相对高差,运用趋势面分析方法进行一次拟合,构建洞道空间展布平面方程;其次,根据岩层产状信息在空间坐标系中构建平面方程;最后,通过计算两平面法向量的夹角,来判断洞穴空间展布平面和岩层产状平面的重合度,同时求出两平面与同一水平面的交线所成角来判断洞穴空间展布趋势面与岩层面的倾向关系。通过实例证明,该方法用于探讨单斜构造区岩层产状对倾斜洞穴发育趋势的影响识别具有一定的实用性。      

定向岩芯构造分析及在金矿勘查中的运用

系统测量定向岩芯中构造面的α角和β角,结合钻孔的方位角和钻孔倾角,通过赤平投影可以还原真实的构造面产状.通过穿过金矿体的定向岩芯的构造编录和系统分析,计算矿体中的主要含矿节理、含矿蚀变带等构造面的产状,并进行统计分析,可以了解矿化与各类构造之间的关系,计算矿体的空间产状,并推断主矿体的延伸等,为矿区的深部勘查设计提供依据.     

岩体节理体积频率的计算方法及工程应用

利用Monte-Carlo原理进行三维结构面网络模拟是研究岩体内节理面发育规律最常用的技术手段,节理体积频率(v)则是影响结构面网络模拟正确与否的关键参数之一,需要根据野外实测节理线频率()进行换算。利用三维结构面网络模拟程序,提出了基于线频率反演节理体积频率的新思路。首先赋给某组节理一个初始体积频率,利用三维结构面网络模拟程序,生成只包含该组节理的三维网络模型样本,计算此模型中该组节理在测线方向上的线频率,不同体积频率(v)对应不同线频率(),进而可建立两者的函数关系,最后将测线方向上该组节理的线频率带入该函数即可确定其体积频率。以贵州省息烽县鱼简河水库坝址区岩体为例,按照上述思路根据测线法统计数据计算了节理体积频率,结果表明v与之间呈现出高度的线性关系。当节理圆盘半径服从对数正态分布时,v与max 的比值约为0.4~1.0,而当节理圆盘半径服从负指数分布时,v与max 的比值约为1.3~3.5。最后依据《工程岩体分级标准(GB50218-94)》 表3.3.1、 表3.4.3和 表3.4.4,分别基于线频率和体积频率对鱼简河水库坝肩岩体完整性进行了评价,结果表明,后者评价结果的可信度比前者高。     

根据两钻孔资料推断地下岩层产状的新方法

据两钻孔资料、用赤平极射投影与正射投影相结合的方法,可作图测量出地下岩层的产状。据空间解析几何和向量代数的原理,采用数学计算的方法是否能解决这个问题呢?可以,而且该方法比作图测量法要简便、迅速、准确。计算推导如下:     

用共轭剪节理计算及绘制主应力图解的BASIC语言程序

一个区域某一构造运动时期的应力分布状态,一般是用测量到的同一应力场作用所形成的共轭剪节理的产状求解出三个主应力轴的空间方位来表示,这是反演古构造应力场时经常应用的方法.目前利用极射赤平投影的方法来分析古构造应力场仍是一种行之有效的手段.本程序即按极射赤平投影原理,根据共轭剪节理的产状用PC-1500随机BASIC语言来求解三个主应力轴的产状及绘制主应力图解的.     

机绘节理等密图的数据自动处理

按节理的极射赤平投影原理投影节理。求出节理的百分比值,选出特征百分比点。再据节理百分比值计算出基圆圆周上的百分比值为整值的百分比点,与特征百分比点一起形成点信息文件。并以此方法编写BASIC程序,处理节理的实测产状得到随机文件(点信息文件)。再运用已有的三角网法绘制等值线的程序处理该随机文件,在“APPLE—Ⅱ”微型计算机上实现了自动绘制节理等密图。     

角度换算器及其使用方法

在日常地质工作中,常需进行一些角度换算方面的工作,如岩(矿)层真、视倾角的换算,斜层理、砾石扁平面、地层不整合面下伏岩层面、滑坡型卷层褶轴面等其原始产状的校正,岩(矿)层面与断层面交迹产状的确定,旋转断层旋角的求得,地质剖面上或钻孔中岩(矿)层真厚度的计算,以及勘探线剖面图上钻孔孔斜的校正,等等.这些问题,过去虽可通过查阅各有关图表或采用作图、计算等方法加以解决,但仍感到有诸多不便之处.从比较其各种方法的优缺点来看,应用赤平极射投影法是比较简便的,它具有用途广、效率高等特点.但在实际工作中,尤其是在野外工作条件下,常因缺乏     

面向构造分析的赤平投影的计算机实现与应用

地壳中的矿产分布受一定的地质构造控制,正确认识区域构造与矿床构造特征,有助于对矿产资源进行科学预测与评价。在地质构造分析中,赤平投影是经常使用的分析方法,能定量计算节理的优势方位,直观、形象地展示节理的几何形态。运用构造分析理论,系统介绍通过吴氏网绘制节理赤平投影弧、通过施氏网计算节理优势方位的方法。使用C++语言实现了绘制赤平投影的程序,运用该程序处理胶西北多个金矿床的地质体产状数据,计算得到的优势方位走向符合实际区域地质构造。与Dips软件的处理结果进行比较,优势方位的误差在±2°以内,符合实际精度需求,验证了程序的正确性和实用性。     

节理岩体结构面产状的动态聚类分析

节理岩体结构面的优势产状是进行Mnote-carlo模拟和岩体稳定性分析的基础。玫瑰花图、等密度图等传统的图形分析方法比较粗糙,其结果只是相对的优势组数划分,无法准确地给出结构面的优势产状,使得分组结果在实际中应用不便。为弥补上述不足,采用改进的动态聚类分析方法,构造空间直角坐标系,以结构面的单位法向量表示其产状,并根据球面上两点之间的球面距离对结构面产状进行分类判定。将该方法应用于三峡库区巴东新县城铜盆溪桥东头高切坡结构面优势产状分析中。结果表明,采用改进动态聚类分析方法结果可靠,分类合理,可以较准确地确定结构面的优势产状。     

确定倾斜断裂面上擦痕产状的几何准则

确定断裂面上擦痕的产状,在几何学上是求解两个平面交线的产状.平面之一是断裂面,另一是平行于擦痕的铅直面.这样,铅直面沿擦痕倾斜方向的走向即是擦痕的倾向;而此铅直面与断裂面的交线(即一条擦痕)与其自身的水平投影之间的夹角便是其倾角. 根据空间几何关系,可导出断裂面的走向、倾角与其上的擦痕的倾向、倾角之间的解析表达     

赤平投影图的数学解析

先对赤平投影成图原理进行分析,在此基础上对投影图作了数学解析,得出构图要素(线、面)在投影图上的等量关系和组合规律,使得用计算机语言来精确表达成为可能,以便于编程求解线与面问题。另外,文中还对其计算机语言表达的相关问题进行了探索,提出了在实现编程求解过程中值得注意的一些问题。     

火山岩层原始构造节理研究的一种数学分析方法及其应用

根据原始构造节理系统中节理间特殊的几何关系,本文提出一种数学分析方法及其电算程序,对其进行了研究。宁芜地区一些古火山构造用该法解析成功的实例,证明此种方法是可行的。     

岩体表面节理迹长与节理真实长度尺寸的概率关系

空间节理长度不能直接进行测量,只能通过岩石暴露面上节理迹线长度来量测,但是节理迹线是节理面与岩面交切的结果,迹长在多大程度上能代表节理真实长度是值得研究的,本文利用计算机模拟的方法分析了迹长与节理真实长度的统计关系。     

新公式计算岩层真厚度的Excel算法

使用软件1,将岩层序号、导线的方位和倾角、岩层的倾向、倾角和两层面切割导线处的读数分别输入A、F、G、H、I、J、K列,先后分别沿M、N列从第2行单元格开始拖动鼠标,岩层真厚度数据和累积厚度即刻计算出来,进一步可计岩组或岩性段的真厚度;将导线的序号、方位、倾角、长度分别输入W、X、Y、Z列,先后分别沿AB、AC、AD、AE、AF、AG、AH列,从第2行单元格开始拖动鼠标,导线的水平投影长度、纵座标增量及其累积值、横座标增量及其累积值、高程增量及其累积值即刻计算出来。使用软件2,在输入原始数据的同时,结果便计算出来。     

通用地质坐标系在地质实践中的应用

通用地质坐标系(Gerneral geological coordinate system)是能计算地学要素中点、线、面几何关系的计算方法,其中提出的地学要素标准化方案在基于GIS的地质图件编绘中能起到很好的作用。通过岩层真厚度计算、用钻孔资料确定地下岩层产状、弯曲钻孔计算、基于GIS的地质图图切剖面中真视倾角计算等实例以及通用地质坐标系中提出的标准化方案在图件编绘中已显示出优点,说明通用地质坐标系具有简便实用性、先进性与系统化的特点,其在地质领域中应用可以发挥很大的作用,建议推广应用。     

节理面构成块体的概率公式及其工程应用

利用块体理论和概率分析理论,建立了同时考虑节理面间距和延展性随机特性的情况下构成块体体积的理论公式,据此分析了节理间距、延展性随机特性与构成块体体积的关系,进而得到了具有实用价值的计算公式,该公式结合可动块体分析方法,可以有效地解决赤平投影难以计算小型结构面构成块体体积的问题。工程实例表明,该公式具有实用性和应用前景。     

优势结构面控制的岩质边坡强震破坏机制研究

据统计,由地震所造成的损失中,地震所诱发的滑坡和崩塌造成的损失约占40%。对于地震作用下斜坡变形破坏的类型与机制,前人已有大量的研究和归纳,然而对此问题的数值模拟研究则少有涉及。四川省什邡市北部山区在512汶川地震中烈度达到11度,遥感解译出的地震诱发崩滑体地质灾害点达161处,其破坏机制主要有顺层-切层滑坡和滑移式崩塌2种形式。本文针对这一地区2种典型滑坡地质灾害,利用赤平投影图分析方法确定边坡的控稳优势结构面组合,在此基础上用离散元数值模拟软件对其失稳过程进行数值模拟计算,分析结果显示:第1种斜坡破坏类型表现为缓倾坡外层状结构斜坡在强震作用下,坡顶首先出现拉裂,斜坡中部的结构面发生剪切变形,随着斜坡上部拉裂面向中部不断延伸并贯通,滑体便从高位沿中部缓倾结构面快速剪出。这种斜坡的变形破坏力学机制为滑移-拉裂,其破坏方式为顺层-切层滑坡。第2种斜坡破坏类型表现为高陡块状结构斜坡在强震作用下,斜坡上部结构面首先被拉裂,发生松动,被切割的块体沿拉裂面底端缓倾坡内或水平的结构面向外产生剪切变形,并在持续地震力作用下不断向坡外运动,以翻滚、崩落的方式运动至坡脚。这种结构类型斜坡的变形破坏力学机制为拉裂-滑移,其破坏方式为滑移式崩塌。     

古人利用节理面开凿遂昌唐代金矿巷道的发现及论证

在对遂昌金矿唐代古金矿4号古洞的考察中,发现分布在矿中的巷道两侧的围岩都是坚硬的变质岩。通过现场研究,作者有4点发现:（1）发现发育于围岩中的节理面具有密度大、倾角陡和间距小的特点;（2）古巷道轴线的走向与节理面的走向基本一致;（3）古巷道的横截面被古人设计成高宽比很大的洞形;（4）巷道的走向都被设计成某种弧形。据此,可以作出以下判断:在一千多年前的唐代,古人很可能已发现这些发育于围岩中的陡倾角节理面之间的结合力很低,使用铁凿就可撬下来,并据此来开挖古巷道的。这也表明唐代的古人已经掌握了相当多的地质知识,并能够将之成功地应用于工程实践中。     

喜河水电站坝址区缓倾角结构面综合分析研究

喜河水电站坝型为混凝土重力坝,重力坝对地基岩体的抗剪强度有较高的要求。前期勘查成果表明喜河水电站坝址区存在较多的缓倾角结构面,缓倾角结构面的存在是影响坝基抗滑稳定的关键,因此要对坝基作出抗滑稳定性评价。首先要研究坝址区缓倾角结构面的分布规律及连通情况,通过对坝址区缓倾角结构面的综合分析研究提出合理的坝基岩体的综合抗剪强度。     

白城地区北部低山丘陵区构造裂隙水赋存状态及其勘查方法研究

介绍了本区的两种蓄水构造类型。针对这两种类型,在本区采用大地声频电场法、联合剖面装置和直流电剖面法确定断裂位置比较有效。同时采用不同极距作联合剖面确定蓄水构造的倾向、倾角和延深,并依此布置水井位置,找水效果显著。