上覆巖層
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2021-10-08
上覆巖層的實(shí)例教程
1 引言
有位同學(xué)在<巖石原位塊體尺寸估計(jì)(Estimation of in site rock block size)>的留言區(qū)問有沒有巷道或隧道上部覆巖厚度方面的論文推薦。顯然，這是一個(gè)非常寬廣的論題，不同巖層條件下需要考慮的上覆巖層考慮不一樣，而且這個(gè)考慮與研究目的有關(guān)，主要關(guān)心的是圍巖壓力和隧道支護(hù)還是地表沉降? 因此僅給出這一個(gè)條件很難推薦出哪篇論文是最好的。不過，我們可以試著從SSGeotech數(shù)據(jù)庫中發(fā)現(xiàn)哪些論文與這個(gè)論題相關(guān), 盡管這種推薦是粗略的和不完整的，但至少可以給出一個(gè)大致的前進(jìn)方向。
2 推薦過程
SSGeotech目前共有71,180篇論文，由于這個(gè)數(shù)據(jù)集剛剛建立，而且重點(diǎn)側(cè)重于露天礦的巖石力學(xué)，還沒有特別關(guān)注隧道工程, 因此得出的結(jié)果可能是不完整的。首先根據(jù)這位同學(xué)提供的中文關(guān)鍵詞“隧道上部覆蓋巖厚度”翻譯成英文“Thickness of overburden rock above tunnel”, 然后根據(jù)這個(gè)英文的關(guān)鍵詞在SSGeotech內(nèi)進(jìn)行單句搜索，按照C(n,3）的組合進(jìn)行計(jì)算：
[('thickness', 'overburden', 'rock'), ('thickness', 'overburden', 'tunnel'), ('thickness', 'rock', 'tunnel'), ('overburden', 'rock', 'tunnel')]
共得到158個(gè)含有上述關(guān)鍵詞的句子此外，查找出34篇相關(guān)段落。
展開 DrillWorks/PREDICT是世界上用得最多的地層壓力預(yù)測分析軟件。它的用戶包括絕大部分的石油天然氣公司以及服務(wù)公司。無論是鉆井工程師、 地球物理學(xué)家、地質(zhì)師、巖石物理學(xué)家，都能夠有效地使用DrillWorks/PREDICT來預(yù)測世界各地的孔隙和破裂壓力變化曲線。軟件可以使用多種 數(shù)據(jù)，包括各種格式的測井?dāng)?shù)據(jù)、地震資料和MWD數(shù)據(jù)。這套軟件并不依賴于單一的孔隙壓力模型和方法，而是兼容并蓄地含蓋了眾多的模型和方法，用戶可以對 癥下藥，有選擇地使用模型來預(yù)測特定地質(zhì)條件下的地層壓力。
DrillWorks/PREDICT是一套由用戶主導(dǎo)的軟件系統(tǒng)，它可以使用戶容易地、迅速地確定已鉆井和未鉆井的上覆巖層壓力梯度、孔隙壓力梯度和破 裂壓力梯度。用戶可以對多個(gè)計(jì)劃井和任意多個(gè)鄰井的數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察、處理、分析。在鉆井施工過程中，PREDICT使現(xiàn)場決策和儲存地質(zhì)資料都變得得心應(yīng) 手。軟件配備的“用戶定義方法”及“用戶定義程序”極大地?cái)U(kuò)展了這套系統(tǒng)的功能，使之得以處理井壁穩(wěn)定和巖石力學(xué)的分析，而這些方面的分析因?yàn)樾本⒋笪?移井的出現(xiàn)，變得越來越重要。
展開 多孔介質(zhì)的壓縮性及流體的彈性力
油氣存在于地下巖層內(nèi)，未開采時(shí)巖石和流體都處于均衡受壓的平衡狀態(tài)。隨著油氣的不斷開采，油氣層內(nèi)的壓力逐漸降低，上覆巖層和油層內(nèi)壓力差逐漸增大，會導(dǎo)致巖石變形，造成巖石孔隙度減小即內(nèi)部孔隙體積減小，多孔介質(zhì)內(nèi)流體逐漸向壓力低的方向流動。滲流方向也發(fā)生改變。
毛管力
多孔介質(zhì)可以看成是固體內(nèi)部存在許多個(gè)毛細(xì)管，這些毛細(xì)管散亂分布，互相連通。發(fā)生滲流時(shí)一種流體驅(qū)替另一種流體，在兩種流體交界面上產(chǎn)生壓力跳躍，這個(gè)壓力就稱為毛管壓力。
流體的粘性及粘滯力
流體在流動時(shí)，不同流速的流體間受分子間內(nèi)聚力的影響會產(chǎn)生相互作用力，使速度低的加速，速度高的受到限制，流體的這種屬性稱為粘性。
流體的粘性與流體的種類溫度以及壓力相關(guān)。
在滲流中，粘滯力為阻力，且動力消耗主要用于滲流時(shí)克服流體粘滯阻力。
滲流的驅(qū)動類型
滲流的驅(qū)動類型主要有：重力水壓驅(qū)動、彈性驅(qū)動、氣壓驅(qū)動、溶解驅(qū)動以及重力驅(qū)動。
◆ 重力水壓驅(qū)動：利用水深壓力或人工注水產(chǎn)生水壓來驅(qū)動。
◆ 彈性驅(qū)動：由于一側(cè)壓力下降引起的巖石及液體的彈性膨脹。
◆ 氣壓驅(qū)動：利用不溶于液體的氣體，增加氣體壓力來驅(qū)動。
◆ 溶解氣驅(qū)：當(dāng)壓力低于飽和壓力時(shí)，不斷分離的溶解氣驅(qū)動油層的方式。
◆ 重力驅(qū)動：受重力作用引起的流動。
滲流過程一般受多種驅(qū)動方式作用，一種起主要作用，其他起輔助作用。隨著滲流過程的變化，驅(qū)動方式也會發(fā)展變化。
浸潤性對滲流的影響
浸潤
指液體與固體接觸時(shí)，液體會逐漸滲入或附著在固體表面的現(xiàn)象，該種液體相對于此固體為浸潤液體。
不浸潤
液固接觸時(shí)，液體不會沿固體表面附著也不會滲透到固體內(nèi)部的現(xiàn)象，該液體相對于此固體為不浸潤液體。
浸潤和不浸潤主要受分子作用力影響。
展開 圖為在內(nèi)蒙古阿拉善應(yīng)用無灌溉植樹技術(shù)栽植青海云杉
13、煤矸石山生態(tài)環(huán)境綜合治理方法
在北京礦業(yè)大學(xué)胡振琪教授前期研究實(shí)踐基礎(chǔ)上，融合中國林業(yè)科學(xué)院荒漠化研究所、林業(yè)機(jī)械研究所及北京礦冶研究院植物膠研究中心的專項(xiàng)技術(shù)成果，逐步形成了由一項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)概念專利與多項(xiàng)設(shè)備、資材、工法專利集群及工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成，集自燃煤矸石滅火、防火減災(zāi)技術(shù)與工業(yè)固廢堆積體植被重建技術(shù)于一體，實(shí)現(xiàn)了一套機(jī)械裝備、兩類泥漿配方、多種施工工藝的機(jī)械化快速作業(yè)模式，專項(xiàng)治理技術(shù)在矸石山滅火搶險(xiǎn)工程和礫石坡生態(tài)修復(fù)工程中得到驗(yàn)證，并取得了綜合治理工程當(dāng)年施工見效、可持續(xù)回歸自然的治理修復(fù)效果驗(yàn)證、目前已得到普及應(yīng)用。
專利技術(shù)集群圖例
14、采煤沉陷區(qū)建設(shè)用地綜合治理成套技術(shù)
工藝流程：針對在采煤沉陷區(qū)建設(shè)缺乏系統(tǒng)理論和方法的問題，在研究和實(shí)踐的基礎(chǔ)上創(chuàng)立了地基穩(wěn)定性的評價(jià)理論和方法，提出了治理檢測方法和標(biāo)準(zhǔn)，形成了包括老采空區(qū)勘察技術(shù)、地基穩(wěn)定性評價(jià)技術(shù)、注漿治理技術(shù)和建筑物抗采動影響影響技術(shù)的綜合治理成套技術(shù)。工藝流程見圖1，工程建設(shè)圖見圖2。
第一步：采空區(qū)巖土工程勘察。鉆探+物探+鉆孔電視的綜合方法進(jìn)行勘察，查清采空區(qū)的平面分布、采空區(qū)及其上覆巖層的垮落、裂縫、充填現(xiàn)狀。
第二步：采空區(qū)場地穩(wěn)定性評價(jià)。通過對勘探結(jié)果和地質(zhì)采礦資料的分析，從空間穩(wěn)定性、時(shí)間穩(wěn)定性、殘余移動變形及特殊地質(zhì)條件的影響，對采空區(qū)的穩(wěn)定性進(jìn)行綜合評價(jià)。
第三步：采空區(qū)治理設(shè)計(jì)。根據(jù)穩(wěn)定性評價(jià)，如需治理，設(shè)計(jì)治理方案，包括鉆孔位置及數(shù)量，注漿方式，注漿材料等。
第四步：采空區(qū)治理工程施工。
展開 Abaqus巖土常見問題 ￥9.99
常見的地應(yīng)力包括：
自重應(yīng)力（豎向應(yīng)力）：由上覆土或巖層重量產(chǎn)生，計(jì)算公式為:
其中 ? 為豎向應(yīng)力，為巖土體重度，H 為埋深。
水平原始應(yīng)力：由于地殼構(gòu)造或側(cè)向約束產(chǎn)生，常按側(cè)壓力系數(shù)K0估算：
孔隙水壓力：若地下有水，按靜水壓力公式：
在進(jìn)行開挖、隧道、基坑、地下結(jié)構(gòu)分析前，需要先建立合理的初始地應(yīng)力場，原因有三：
參考資料：
1、頂管隧道開挖案例模型文件；
2、《ABAQUS與巖土工程分析》朱以文-蔡元奇；
3、《ABAQUS在隧道及地下工程中的應(yīng)用》陳衛(wèi)忠-伍國軍；
4、《ABAQUS巖土工程實(shí)例詳解》
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上覆巖層的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
上覆巖層的最新內(nèi)容
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常見的地應(yīng)力包括：
自重應(yīng)力（豎向應(yīng)力）：由上覆土或巖層重量產(chǎn)生，計(jì)算公式為:
其中 ? 為豎向應(yīng)力，為巖土體重度，H 為埋深。
鉆探+物探+鉆孔電視的綜合方法進(jìn)行勘察，查清采空區(qū)的平面分布、采空區(qū)及其上覆巖層的垮落、裂縫、充填現(xiàn)狀。
第二步：采空區(qū)場地穩(wěn)定性評價(jià)。通過對勘探結(jié)果和地質(zhì)采礦資料的分析，從空間穩(wěn)定性、時(shí)間穩(wěn)定性、殘余移動變形及特殊地質(zhì)條件的影響，對采空區(qū)的穩(wěn)定性進(jìn)行綜合評價(jià)。
第三步：采空區(qū)治理設(shè)計(jì)。根據(jù)穩(wěn)定性評價(jià)，如需治理，設(shè)計(jì)治理方案，包括鉆孔位置及數(shù)量，注漿方式，注漿材料等。
顯然，這是一個(gè)非常寬廣的論題，不同巖層條件下需要考慮的上覆巖層考慮不一樣，而且這個(gè)考慮與研究目的有關(guān)，主要關(guān)心的是圍巖壓力和隧道支護(hù)還是地表沉降? 因此僅給出這一個(gè)條件很難推薦出哪篇論文是最好的。不過，我們可以試著從SSGeotech數(shù)據(jù)庫中發(fā)現(xiàn)哪些論文與這個(gè)論題相關(guān), 盡管這種推薦是粗略的和不完整的，但至少可以給出一個(gè)大致的前進(jìn)方向。
隨著油氣的不斷開采，油氣層內(nèi)的壓力逐漸降低，上覆巖層和油層內(nèi)壓力差逐漸增大，會導(dǎo)致巖石變形，造成巖石孔隙度減小即內(nèi)部孔隙體積減小，多孔介質(zhì)內(nèi)流體逐漸向壓力低的方向流動。滲流方向也發(fā)生改變。
毛管力
多孔介質(zhì)可以看成是固體內(nèi)部存在許多個(gè)毛細(xì)管，這些毛細(xì)管散亂分布，互相連通。發(fā)生滲流時(shí)一種流體驅(qū)替另一種流體，在兩種流體交界面上產(chǎn)生壓力跳躍，這個(gè)壓力就稱為毛管壓力。
DrillWorks/PREDICT是一套由用戶主導(dǎo)的軟件系統(tǒng)，它可以使用戶容易地、迅速地確定已鉆井和未鉆井的上覆巖層壓力梯度、孔隙壓力梯度和破 裂壓力梯度。用戶可以對多個(gè)計(jì)劃井和任意多個(gè)鄰井的數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察、處理、分析。在鉆井施工過程中，PREDICT使現(xiàn)場決策和儲存地質(zhì)資料都變得得心應(yīng) 手。
