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强烈震动对山区岩石属性参数变化的影响分析

更新时间:2016-07-05

0 引言

强烈地震作用会造成山区岩石发生大规模的碎裂问题,尤其在汶川地震发生后,暴发出大规模的地质次生灾害,如岩体碎裂造成的道路塌方问题。因此岩石的碎裂问题得到越来越多的关注,从而使许多专家学者对强烈地震后岩石属性参数变化和动力成因展开了深入探讨[1]。过去采用静力分析法分析强烈震动对山区岩石属性参数变化的影响时,忽略了岩石碎裂底部和顶部之间的相互作用,从而造成对岩石属性参数变化的影响分析结果不够准确。本文研究一种强烈震动对山区岩石属性参数变化的影响分析方法,以期提升岩石参数属性分析结果的精度。

1 强烈震动对山区岩石属性参数变化的影响分析

分析强烈震动对山区岩石属性参数变化影响主要是从岩石的密度角度进行分析。密度是岩石的一种突出属性,本文采取研究岩石密度变化的方法来实现对山区岩石其他参数属性变化的有效分析[2],根据不同地理位置岩石的分布规律对岩石的密度属性进行研究,分析地震前后岩石属性参数的变化情况。

1.1 高程控制效应

山区岩石在强烈地震影响下普遍会发生不同严重程度的碎裂现象,岩石的碎裂会导致其某些参数属性的变化。岩石的碎裂化可以通过高程进行显示,山区岩石损伤碎裂化程度存在显著的高程控制效应[3],表1为不同高程下岩石碎裂化统计表。该表依照岩石碎裂化的高程分布,从中可以看出岩石碎裂化具有从低到高受损程度逐渐提升的特征,碎裂程度不同的岩石其参数属性的变化也有所不同(图1)。

1.2 山区岩石属性参数变化分析

分析强烈地震对山区岩石属性参数变化的影响,不能仅仅依靠高程控制效应分析得到岩石的碎裂化效果[4],还需要分析岩石的物理属性,岩石的物理结构和属性共同影响着岩石的属性参数变化。

表1 岩石碎裂化高程控制统计表 Table 1 Statistics of height control of rock fragmentation

钻孔名称高程/m岩石损伤碎裂化深度/mZK119851.1ZK220333.7ZK3208716.6

图1 岩石碎裂化高程效应 Fig.1 Rock fragmentation elevation effect

1.2.1 山区原岩密度和物理属性参数检测

实地选取某山区岩石进行密度检测。密度检测分为室内和室外检测,待检测密度岩石为形状完整的大岩石块。对其进行室外密度测试步骤如下:

(1) 利用电子称称量待检测密度岩石质量(kg)。由于岩石为不规则形状,采用排水法测量岩石体积[5]:将系上细绳的岩石缓慢放入装满水的容器中,随着放入容器中岩石体积的增大,排出容器外水的体积也逐渐变大,当岩石完全浸入水中时,称量排出全部水的质量,根据水质量和已知水的密度计算排出水的体积,即为岩石的体积(v/m3)。图2为室外测量岩石样本。

Zeff认为经济后果为:利益相关者作出投资决策依赖财务报告,财务报告是否真实会对利益相关者决策的科学性和合理性产生很大影响,利益相关者行为又可能对与其有关联的个人或组织的利益产生影响。

图2 室外测量岩石密度样本 Fig.2 Rock density samples used in outdoor test

(2) 根据步骤(1)称量得到的岩石质量和计算得到的岩石体积计算岩石密度(kg·m-3);

(3) 重复上述计算过程,采集多个山区待检测岩石样本,得到岩石密度平均值。

这种粗劣的计算方法由于操作过程简单,计算过程符合物理事实,且选取的检测样本为规格较大的原石,因此密度计算结果的可信度较高。

通常采用蜡封法测量室内岩石密度[6]。首先取上述待测岩石的一部分,经过高温烘烤24小时后在该岩石上系一条细绳,称其质量gs,然后将其缓慢地放入融化的蜡液当中,使岩石外表面均匀覆盖一层蜡,待蜡冷却后称其质量为g1,接下来将密封好的岩石放至蒸馏水中,测量岩石和水的共同质量g2,可以得到岩石的干溶重(γd)计算公式:

(1)

式中:γn为蜡的容重(kN·m-3)。室外进行岩石密度测量充分考虑到岩石结构和裂缝等特性,而室内测量结果精确性较高,将两者的测量结果相结合[7],得到山区原岩的密度为2.76×103 kg/m3。基于获取的原岩密度,采用合理方法获取原岩的物理性质属性参数(表2)。

1.2.2 山区碎裂岩石密度和物理属性参数检测

[1] 任连伟,肖扬,顾红伟.砂土介质中多类型土压力盒标定试验[J].河海大学学报(自然科学版),2016,44(2):155-159.

(1) 利用一些工具收集碎裂的岩石,进行碎石土现场密度检测,于碎石附近挖掘大小约为5 cm×10 cm×10 cm的测试坑[8]。图3为密度测试坑。

(2) 对待检测密度碎石的质量进行测量[9],据此计算碎石密度。

受纳入研究样本量较少的限制,本文研究方法可能存在一定的局限性,有必要行大样本的随机对照研究以进一步证实。综上所述,对于脑卒中患者采用中医延续护理能够显著改善患者的临床症状,提高患者的生活质量与耐受性,值得临床实践中应用与推广。

(3) 由于山区岩石碎裂情况较严重,挖掘一个标准的测试坑难度较高,因此难以采用直接计算的方法计算测试坑体积,只能采用向测试坑注水的方法(图4)。

重庆市34家医院2013-2015年生物制品及生化药品的利用分析 ………………………………………… 胡 蕾等(12):1664

表2 原岩的物理属性参数 Table 2 Physical property parameters of the original rock

密度/(kg·m-3)孔隙率/%天然吸水率/%渗透系数/%软化系数抗冻系数27.4~27.90.4~0.60.11~0.151×10-10~1×10-120.84-

图3 密度测试坑 Fig.3 Density test pit

图4 测试坑体积测量 Fig.4 Test pit volume measurement

(4) 依照上述步骤,对山区岩石的不同碎裂部位进行密度检测,计算不同碎裂部分的密度(kg·m-3)。

[3] 彭刚,周东红,张平平,等.基于岩心测试的岩石物理参数敏感性分析——以沙南凹陷古近系不同相带碎屑岩为例[J].中国海上油气,2016,28(3):57-61.

图5 碎裂岩石密度室内检测结果 Fig.5 Indoor test results of fractured rock density

分析图5可知,处于地表1 m内碎裂岩石的密度与高程呈同向变化,即岩石密度随高程的降低而变小,岩石密度差值较大。该现象与岩石的卸荷和碾压过程相关,因为高程相差过大,造成顶部的岩石厚度逐渐增加,导致岩石受到的负荷载不断增加,同时岩石从顶部滑落到底部过程中其碾压度逐渐增强,因此底部岩石较坚固[12]。处于碎裂岩石深处的岩石密度随高程降低变化幅度略小一些。处于同一高程位置,碎裂岩石顶部密度变化值小于底部,因为底部碎石向顶部释放的碾压作用较强,证明卸荷和碾压可导致岩石出现碎裂[13],导致岩石的密度发生变化。基于获取的震后碎石密度,采用合理方法获取震后碎石的物理性质属性参数(表3)。

表3 震后碎石的物理属性参数 Table 3 Physical properties of fragmented rock after earthquake

容重孔隙率/%天然吸水率/%渗透系数/%软化系数抗冻系数2.35~2.810.5~0.70.29~3.31×10-1~1×10-60.65-

2 实验分析

[7] 唐峰,李德建.山区高墩大跨度连续刚构桥稳定性与参数影响分析[J].铁道科学与工程学报,2016,13(3):506-511.

分析该图可知,该山区处于不同位置的岩石其碎裂程度不同。为确保两种方法分析的岩石参数属性都具有较高的代表性[14],从该山坡的顶部、中部和底部的不同位置分别选取了4块岩石来分析其密度、孔隙率、渗透系数以及软化系数。表4为采用本文方法和静力分析法得到的岩石参数属性,表5为用精密仪器测得的岩石的准确参数属性。

图6 岩石碎裂图像 Fig.6 Rock fragmentation image

表4 两种方法分析得到的岩石属性参数 Table 4 Attribute parameters of rock obtained with the two methods

采样部位本文分析方法测试编号密度/(kg·m-3)孔隙率/%渗透系数/%软化系数静力分析方法测试编号密度/(kg·m-3)孔隙率/%渗透系数/%软化系数12.750.521×10-20.6112.780.621×10-20.68顶部22.760.531×10-20.6122.570.681×10-20.7532.780.521×10-20.6232.690.711×10-50.6142.680.521×10-20.6242.570.681×10-20.7552.620.561×10-20.6152.870.641×10-40.58中部62.510.581×10-40.6263.010.841×10-50.6472.470.611×10-40.6373.240.621×10-50.6282.470.611×10-40.6382.870.641×10-40.5892.350.681×10-50.6392.680.871×10-80.84底部102.360.681×10-50.64102.670.941×10-50.86112.380.681×10-50.65113.120.561×10-50.77122.380.681×10-50.65122.680.871×10-50.84

分析表4数据可知,采用本文方法分析得到的山区岩石不同位置的属性参数有所差异,从顶部到底部岩石的参数属性变化有迹可循,其密度逐渐减少;岩石的碎裂程度较重,碎裂化程度越高岩石的孔隙率和渗透系数越高,软化系数逐渐变大,存在显著的变化规律。而采用静力分析法分析得到的结果显示,不同位置岩石的密度变化值较大,其他属性参数的波动也较大,无明显的变化规律。

为证明本文方法分析结果的正确度,采用精密的测量仪器对上述实验中的岩石样本进行岩石属性参数的精确测量。精密仪器测得的岩石属性参数结果列于表5。

1.2.3 花青素的纯化 参照文献[5,12-15]的方法采用AB-8树脂进行粗提液的纯化,获得花青素纯化液。

对比分析表4与表5的数据可以得出:精密仪器测量结果与本文方法分析的岩石参数结果相差较小,与静力分析法的分析结果则相差较大。为更加清晰准确地表示本文方法和静力分析法与仪器测量结果的差距[15],用图7表示三种方法测得的岩石密度和岩石孔隙率。

从图7可以清晰地看出,采用本文方法得到的〗岩石的密度和孔隙率都与精密仪器的测量结果相接近,大部分位置下测得的结果几乎相同;静力分析法分析结果的波动较大且从图像上看与仪器测量曲线相距甚远,因此可以证明本文方法分析强烈震动对山区岩石属性参数变化结果的准确性较好,可信度高。

表5 精密仪器测得的岩石参数属性 Table 5 Attribute parameters of rock measured by precision instruments

测试编号密度/(kg·m-3)孔隙率/%渗透系数/%软化系数12.750.521×10-20.61顶部22.760.521×10-20.632.760.521×10-20.6142.680.511×10-20.6252.560.561×10-40.62中部62.510.561×10-40.6272.510.581×10-40.6182.470.591×10-40.6392.350.681×10-50.62底部102.360.541×10-50.63112.390.681×10-50.64122.390.651×10-50.65

图7 三种方法测得的岩石密度结果及岩石孔隙率 Fig.7 Results of rock density and porosity measured by three methods

3 结论

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室内检测碎石密度方法同样为蜡封法。碎裂岩石的采样需要从原石的不同部位进行:强震动碾压卸围压区获取碎石应依照岩石走向[10]、高程和深度实施取样;震动无碾压围压区和弱震动无碾压围压区仅依照深度实施取样。将室内测得的岩石密度与室外测得结果相结合,取二者的均值(图5)。图中的2 540 m高程点位于震动无碾压围压区[11],高程2 500 m测试点位于弱震动无碾压围压区,其他高程点均处于强震动碾压卸围压区。

实施前患者对护理非常满意76例,占40.43%,较为满意68例,占36.17%,不满意44例,占23.40%,总满意率为76.60%;实施后患者对护理非常满意102例,占54.26%,较为满意84例,占44.68%,不满意2例,占1.06,总满意率为98.94%,改进方案实施后患者对护理满意度明显高于实施前,组间比较具有统计学意义(P<0.05)。

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16.园中花,化为灰,夕阳一点已西坠。相思泪(音“利”),心已碎(音“气”),空听马蹄归,秋日残红萤火飞。

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WANG Xiu,LU Haiyan,ZHAN Weiwei,et al.Design of Signal Acquisition System Based on TCD1711DG[J].Modern Electronics Technique,2016,39(19):92-94.

(2)数码相机可以是一个更加庞大的个人交流系统的一部分,这个系统可以安排约会,打电话,拍摄可视留言,检查日历,预定餐厅,发现社区商店的折扣,检查血压以及收看/收听电视、收音机、个人播放列表。潜在地,数码摄影师将彻底与大量媒介连接起来,既是接受者,也是生产者。[1]152

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为验证本文方法是否可以对强烈震动下山区岩石属性参数变化的影响做出准确分析,实证分析某地震多发地区在遭受某次强烈地震后岩石属性参数的变化情况。采用本文方法对某塌方严重山区的岩石属性进行分析,为突出本文方法的分析效果,将传统静动力分析方法的分析结果作为对比。图6为该山坡的岩石碎裂图像。

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本文提出的强烈震动对山区岩石属性参数变化分析方法能有效提高对岩石属性参数分析的准确性,增强分析结果的可信度。

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手术进行了4个半小时。中途,术中谈话,说切片出来的结果不好,需要切除整个甲状腺。钱海燕整个人瘫坐在凳子上,眼泪一直往下掉。

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根据金融衍生产品的发展规律,欧式看涨期权可以分为资产看涨期权多头和现金看涨期权空头两个种类。资产看涨期权指的是,如果在到期执行日时,执行价格高于该金融衍生产品价格,期权执行价值为零;反之,期权执行价格等于其金融衍生标的资产本身面值,故该期权的价值表示为:e-r(T-t)STN(d1)=SN(d2)。

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习近平的绿色发展理论,从某种程度上而言,满足了当今时代的具体需求:资源环境与经济发展已成为我国社会发展的主要矛盾,实施绿色发展、建设生态文明是破解这一矛盾的主要举措。生态文明建设不应只是局限于生态、环境的建设,要实现经济社会的持续健康全面的发展,还必须将其融入社会生活的其他领域。唯有如此才能真正实现生态文明建设的目的,我国也才能在世界民族之林中立于不败之地。习近平指出,要坚持绿色发展,“协同推进人民富裕、国家富强、中国美丽。”[3]这是以习近平为核心的党中央在生态文明建设中,遵循马克思主义认识论的基本规律,通过不断摸索和总结经验而形成的对绿色发展的深刻认识。

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肖丽丽
《地震工程学报》 2018年第02期
《地震工程学报》2018年第02期文献

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