受拉加载方向变化对Kaiser效应点准确度的影响

基于Kaiser效应由裂纹扩展释放弹性波产生的认识,依据断裂力学理论就加载方向变化对Kaiser效应的影响进行分析。研究了远场应力为拉应力时,二维Ⅰ,Ⅱ型混合裂纹扩展的临界应力相对值、FR比值与加载方向偏转角之间的关系。结果表明：加载方向对Kaiser效应点反应岩石记忆先期荷载值的准确度有较大影响,其变化大小与临界应力相对值正相关。若第一次加载方向与裂纹面垂直,偏转角度从0°~90°变化,裂纹扩展临界应力相对值和FR比值均不断增大。偏转角为0°~20°时,FR比值变化范围为1~1.1,Kaiser效应点记忆较为准确,但第二方向所记忆的荷载并非该方向的正应力值。偏转角为90°时,临界应力相对值和FR比值均趋近于无穷大,裂纹在该裂纹面方向上不能发展,说明Kaiser效应消失。这与部分学者的试验结果一致,说明此类劈裂试验中Kaiser效应的产生,裂纹扩展是主要原因,也在某种程度上解释了该类试验加载方向偏转角度越大,Kaiser效应越来越不明显的问题。     

基于模型融合的钻进参数识别岩石类型研究

岩石类型的识别对于钻进工程的安全和经济效益具有重要意义。钻进过程中的岩石类型实时识别大多是通过随钻测井,但由于随钻测井成本昂贵,在地质勘探领域鲜见应用。本文挖掘深部探测Sinoprobe-05项目金川科钻的钻进多参数（钻速、钻压、转速、钻头扭矩、泵压力、泵量）数据,通过一种融合模型算法来识别岩石类型。首先采用Savitzky-Golay平滑滤波器降低钻进参数数据的噪声,然后对数据进行了归一化。最后运用融合模型预测和识别岩石类别。融合模型的初级学习器为支持向量机、人工神经网络和随机森林,通过次级学习器贝叶斯模型平均算法对每个模型的权重进行计算。结果表明,多模型融合算法准确率为0.9686,比每个单独的算法准确率高。     

基于钻孔多属性测试的地下岩体质量评价

针对在复杂环境下利用钻探取芯的传统勘察方法探测地下岩土体结构特征信息存在精度低、地层结构识别准确度不高、数字化程度低等问题,依托某地铁站工程开展了钻孔多属性测试分析,得到了勘察区的孔壁影像、钻孔岩体波速及岩芯室内物理力学性质等数据,定量化分析了钻孔揭示的地下岩体结构面产状和宽度特征,评价了勘察区的地下岩体质量。结果表明：勘察区的地下岩体结构面产状近水平,存在两组主要走向,即NE(40°～60°)走向、NWW走向(280°～300°),其中前者与该区域的构造线方向基本一致,以构造节理、层面为主;地下岩体整体上呈砂质泥岩和砂岩互层,局部存在结构面发育带,根据孔壁岩体质量(Wall Rock Quality Designation, WRQD)指标,岩体质量较好及以上的比例为83.1%;勘察区岩体较完整,岩体质量较好,岩体基本质量分级为Ⅲ～Ⅳ。基于“点—线—面—体”相结合的钻孔多属性测试,为勘察区地下岩体工程地质信息综合评价提供了一种多手段综合勘探方法。