La teoría de la formación gravitacional es insuficiente
Según la teoría de la gravedad, el área de la piedra de cera amarilla es una pendiente inversa y una formación de roca blanda y dura, en la que la deflexión y la dislocación entre capas son desarrollado, y la pendiente tiene fácil La base material de deformación, además de pequeñas fallas de este a oeste, esta área también tiene fallas de tendencia SN, lo que le da condiciones de contorno deformables. El río Yangtze está cortado en pendientes altas con descarga lateral. Bajo la acción a largo plazo de la relajación del rebote lateral y la gravedad, la masa rocosa se estira y dobla, y las grietas originales y las dislocaciones de las capas intermedias se expanden y estiran aún más. En el Túnel No. 1, la profundidad horizontal de la deformación por relajación del macizo rocoso es de 215 m y la profundidad vertical es de 100 m. A través del análisis numérico realizado por el Segundo Instituto de Diseño del Ministerio de Ferrocarriles y el Instituto de Diseño de la Comisión para la Conservación del Agua del Río Yangtze, se encontró. que a una profundidad vertical de 100 m en la pendiente, la tensión de compresión principal máxima es La dirección es casi paralela a la pendiente de la pendiente, la tensión de compresión al pie de la pendiente es 1 MPa y el incremento de tensión en la pendiente suave El puente de roca de falla es de 2,5 MPa. Este valor de tensión no dañará la masa rocosa ni dañará la pared colgante de la falla con pendiente suave. La masa rocosa se eleva y se expande. Debería haber un poder superpuesto que se transforma tras generación.
La exploración de la transformación tectónica a finales del período 4.4.2.2 aún no se ha demostrado con firmeza.
En cuanto al mecanismo de formación de fallas normales extensionales ocultas de suave buzamiento, se debe considerar la influencia de modificaciones estructurales posteriores. Por lo tanto, el Equipo de Exploración de las Tres Gargantas de la Comisión de Conservación del Agua del Río Yangtze encargó a la Universidad de Geociencias de China que realizara un estudio sobre la microestructura de las fallas de suave pendiente en el área para confirmar esto.
(1) Investigación sobre la microestructura de fallas suavemente inclinadas: Yan, Yan, et al. Sobre la base de estudios de deformación macroscópica, se muestrearon sistemáticamente fallas suavemente inclinadas y se estudiaron sus características microestructurales por diversos medios. Los resultados de la investigación se publicaron en las Actas de la Cuarta Conferencia Académica de la Provincia de Hubei y la Sociedad de Ingeniería y Mecánica de Rocas de Wuhan en mayo de 1992. El extracto es el siguiente:
Fault Breccia Breccia está compuesta principalmente por fragmentos originales de roca y calcita con bordes afilados y de diferentes tamaños. La brecha está ligeramente cementada, en un estado semidiagenético y flojamente cementada. Los cementos son calcáreos y arcillosos, y las brechas y cementos son materiales que fueron triturados in situ por la roca original durante el proceso de transformación de la falla, lo que refleja que el desplazamiento de la falla es pequeño y la actividad es relativamente nueva.
Hembra de falla: Las fallas rozan entre sí durante el movimiento, produciendo hendidura de falla. Las fallas recientemente activas son propensas a formar y retener hendiduras de falla, mientras que las fallas antiguas a menudo se deshidratan y transforman en rocas limosas rotas. El análisis microscópico muestra que alrededor del 20% de los fragmentos son limolitas que contienen fragmentos, y los fragmentos y migajas están compuestos de roca madre y microcristales de calcita. El análisis térmico diferencial muestra que los minerales arcillosos en la falla no tienen cambios minerales ni migración de elementos obvios. Esto indica que la reconstrucción de fallas ocurre en un ambiente de superficie de la corteza terrestre de baja temperatura.
Microfisuras. Las microgrietas están muy desarrolladas en la zona de la falla de suave inclinación, con direcciones este-oeste, norte-sur y NE50. Entre ellas, la dirección este-oeste es la más desarrollada. La densidad máxima bajo el microscopio es de 1 mm. Grietas. Las grietas son de tracción y están rellenas de calcita. La dirección de crecimiento de las fibras de calcita en las vetas de tensión estructurales es de este a oeste, y su dirección de tensión principal máxima es de este a oeste. En las fracturas de este a oeste, los gemelos E se desarrollan en las primeras vetas de calcita de las fracturas, y las venas de calcita posteriores básicamente no cambian y muestran las características de múltiples actividades. Las microfisuras de este a oeste cortan claramente las microfisuras dirigidas por SN, y el desplazamiento horizontal es de 65438 ± 0 mm, lo que indica que el período de formación de las microfisuras de este a oeste es el más reciente.
Microestructura de minerales deformados. La calcita en las microfisuras se rompe durante la deformación y se desliza dentro del cristal, formando maclas de calcita E. Según las estadísticas de maclas de calcita E bajo microscopios ópticos de sección delgada de muchas muestras de rocas, la tasa de aparición de un grupo es inferior al 30% y la tasa de aparición del segundo grupo es inferior al 20%. Según la fórmula empírica establecida por Jamison et al. (1976), la tensión diferencial de la actividad de ruptura normal del deslizamiento se estimó utilizando diferentes grupos de gemelos E.
Estructura de dislocación de minerales deformados. Se realizó un análisis de dislocación ultramicroscópica de las vetas de calcita microfracturadas utilizando microscopía electrónica de transmisión y se comparó con el análisis de microdislocación de Shiyingbo, la falla F6 en la falla regional este-oeste en el área minera de carbón de Baotahe en el lado norte, para ayudar a identificar su mecanismo de formación.
La distribución de las dislocaciones libres en los cristales minerales deformados es desigual.
Sin características de fluencia en estado estacionario. La densidad de las vetas de calcita es de 106 ~ 108 /cm2. El tiempo de deformación es de 107 ~ 109 piezas/cm2. La tensión diferencial utilizada para calcular la actividad de falla más fuerte es de 50 MPa para fallas de suave buzamiento, lo que es básicamente consistente con la estimación del e-twin. El F6 de las fallas regionales muy inclinadas es de 133,7 MPa. Durante el proceso de deformación, las dislocaciones se deslizan al mismo plano de deslizamiento, formando una serie de paredes de dislocaciones de alta densidad. Los dominios rodeados por muros de dislocación con diferentes orientaciones se denominan subgranos. Las paredes de dislocación y los subgranos son tipos de estructuras de dislocación que sufren deformación plástica a temperaturas medias a altas. En este estudio, hay sólo unos pocos muros de dislocación en la respuesta de deformación de la falla F6. Muestra que el mecanismo de deformación de F6 es diferente al de las fallas de suave buzamiento en el área de deslizamientos de tierra.
En un entorno de deformación a baja temperatura, las líneas de desplazamiento en diferentes direcciones a menudo se cruzan entre sí para formar una red de dislocaciones. A medida que aumenta la cantidad de deformación, las líneas de dislocación en diferentes direcciones se enredan y se convierten en marañas de dislocación, formando una alta densidad de dislocación local. La fractura frágil se produce fácilmente y libera la energía de acción.
La comprensión preliminar es que la falla normal extensional suavemente inclinada en el área del deslizamiento de tierra es una transformación y deformación que causó fracturas frágiles en el ambiente poco profundo de baja temperatura y baja presión de los tiempos modernos. Su tensión diferencial máxima activa. es de 50MPa, lo que obviamente está relacionado con el mecanismo de formación de fallas tectónicas regionales diferentes. Sin embargo, la dirección de crecimiento de las fibras de calcita en las venas extensionales bajo el microscopio es la dirección EW, y se determina que el campo de tensión principal es la dirección EW, lo cual es consistente con la dirección del campo de tensión neotectónico moderno y parece ser una Falla derivada del movimiento neotectónico.
(2) Análisis espaciotemporal de la reconstrucción estructural: pequeñas fallas originales de bajo orden de compresión-cortante en el área del deslizamiento. Después de la última fractura frágil cerca de la superficie a baja temperatura y baja presión, se transforma en una falla normal por tracción. Sus cambios deben seguir principios y leyes básicos y juzgarse primero desde la perspectiva del espacio y el tiempo.
Movimientos tectónicos y características de la zona. Después de la revisión por parte de la Oficina Sismológica Estatal, la Oficina Sismológica Provincial de Hubei propuso un informe de investigación especial sobre los terremotos en el área del proyecto en junio de 1990. La parte tectónica señaló que el Movimiento Yanshan fue un movimiento tectónico extremadamente importante en la historia geológica del área. La fuerza de compresión horizontal en dirección norte-sur. Bajo la fuerte acción del campo, la roca de capa y los bloques antiguos experimentaron fuertes pliegues y fracturas. Desde el Cretácico Tardío, el campo de tensión principal en esta área ha cambiado y el movimiento ha cambiado de compresión a extensión, lo que resulta en movimientos de bloques de hundimiento y levantamiento a gran escala. Se forman algunas largas depresiones graben. El movimiento neotectónico hereda básicamente las características del movimiento anterior y va acompañado de las actividades heredadas de las antiguas fallas. La actividad en la dirección SN es más obvia, seguida por las direcciones NE y NW, la dirección cercana al EW es relativamente pobre y la nueva actividad de falla es extremadamente débil. El movimiento neotectónico en el área de las Tres Gargantas es un levantamiento a gran escala con tres etapas: aplanamiento de cinco niveles, formas kársticas de múltiples capas y terrazas fluviales de múltiples niveles.
La relación entre los cambios de terrazas y la topografía en zonas de cañones. Hay seis terrazas a lo largo del río Yangtze en la región de las Tres Gargantas, desde Chongqing hasta Yichang. Yichang está bien desarrollado y sus terrazas I-VI están determinadas por el 14C, con edades de 1, 2,5, 9, 42, 73 y 165.438+ millones de años. Hay cinco niveles de terrazas en Chongqing, y la edad de las terrazas ⅰ-ⅵ es equivalente a la edad de las terrazas ⅱ-ⅵ en Yichang. Hay terrazas ⅰ-ⅳ, y Wushan, a 56 kilómetros río arriba, tiene terrazas ⅱ-ⅳ. Según la pendiente natural, las terrazas correspondientes están conectadas aguas arriba y aguas abajo. Las elevaciones del terreno correspondientes al área del deslizamiento de tierra y las terrazas en todos los niveles son 95, 114, 147, 187, 207 y 238 m respectivamente. Según los libros "Investigación y aplicación de la neotectónica" del Sr. Xu y "Teoría y métodos de investigación sobre la estabilidad de la corteza regional" del Sr. Li Xingtang, la discusión es la siguiente: 165.438+ millones de años del Movimiento Yuanmou, la elevación y escalada del centro de Yunnan El hundimiento del Valle del Rift Occidental bloqueó el flujo hacia el sur del sistema del río Jinya, formando el entorno del lago Panxi y depositando la Formación Xigeda inferior. Entre 500.000 y 703.000 años y hace entre 200.000 y 500.000 años, subió y cayó nuevamente, depositando la capa Xigeda y la capa similar a Xigeda. Han Wenfeng et al. (1993) creían que el levantamiento tectónico anterior a 14 × 104a provocó que la meseta tibetana se elevara a 1000 metros. La actividad de (3～5)×104 a provocó grandes cambios estructurales en la cuenca Qaidam. Hace 1×104a, el río Amarillo capturó la cuenca de Zoige. Los eventos geológicos de levantamiento intermitente mencionados anteriormente en el oeste se reflejan en las correspondientes terrazas de seis niveles en esta área.
Reconstrucción e inferencia de fallas de suave buzamiento. La falla F48 con un ángulo de buzamiento suave en la Cueva 2 se reconstruyó primero en (64,5 ~ 71,1) × 104 a, luego en 15 × 104 a y luego en 4,65 × 104 a, y se rompió en la junta de tracción.
(3) Problema: Las fallas de suave buzamiento por compresión-cortante se transforman en fallas normales extensionales, que se forman en ambientes poco profundos de baja temperatura y baja presión.
La parte que sobresale después de la erosión y el corte del río es un portador discontinuo en el plano en dirección este-oeste y no tiene características de transmisión de fuerza en dirección este-oeste. La deformación provocada por la acción tectónica es obvia en la parte profunda, y la deformación de bajo orden debe estar relacionada con la parte profunda. La reflexión intensificada sólo se produce en la parte portadora de la capa superficial, lo que contradice las leyes de la naturaleza. La teoría de los terremotos no puede explicar sus características situacionales y su desarrollo. Los resultados de exploraciones sofisticadas e investigaciones científicas no pueden confirmarse mediante la acción tectónica.
4.4.2.3 El estrés por diferencia de temperatura de energía oculta es ahora otra forma de explorar la reconstrucción de fallas de suave buzamiento.
Debido a que su impacto no se tomó en serio en el pasado, la información y los parámetros relevantes no se tomaron en serio en la exploración y el monitoreo de la investigación científica. Ahora sólo puede explorarse utilizando datos empíricos de libros.
(1) Fórmula de cálculo y parámetros: la tensión diferencial de temperatura mencionada en este libro se refiere a la tensión diferencial formada por la diferencia de temperatura entre diferentes profundidades del macizo rocoso debido a la caída de temperatura. Debido a que el frente frío se propaga hacia adentro desde la superficie, la tensión de tracción causada por la contracción por frío asciende desde la superficie. Este es un problema de fuerza de reacción y deformación. Los parámetros mecánicos del macizo rocoso continúan deteriorándose bajo tensión y deben determinarse en función de las condiciones reales y deben dominarse sus características anisotrópicas específicas. En base a esto, se utiliza la ecuación 1.17 para resolver. Su fórmula es:
Aplicación de la mecánica de rocas de deformación por reacción en ingeniería
donde σ'x, σ'y, σ'z son las ecuaciones de deformación de las ecuaciones físicas, las cuales están relacionadas al calor Las ecuaciones de tensión σx, σy y σ z son diferentes, y бtr representa la tensión de tracción que solo afecta la dimensión del tiempo en la dirección Z. ν es el coeficiente de Poisson, el volumen del deslizamiento de tierra ν = 0,38 ~ 0,5 y el macizo rocoso suelto y deformado ν = 0,3 ~ 0,47. бtrl representa la tensión de tracción en la dirección z, que se ve afectada por la dimensión de tiempo y la dimensión de escala de la superficie de la pendiente vertical. Aquí no hay parámetros requeridos en la ecuación de tensión, por lo que se usa la fórmula 1.12, es decir, σ TTL = β eδ T para calcular su tensión de tracción.
Tabla 4.2 Parámetros de deformación del macizo rocoso y coeficientes de tensión térmica en esta área
Dado que no existen resultados de investigaciones experimentales sobre parámetros termodinámicos relevantes, solo se utilizan los valores empíricos de la Tabla 1.3 Según la Tabla 1.3 y la Tabla 4.2 combinada se establece para las condiciones locales. Según la Tabla 4.2 se estiman los parámetros de deformación equivalentes y los valores del coeficiente de tensión termodinámica del macizo rocoso de la zona. Ver Tabla 4.3.
Tabla 4.3 Parámetros de deformación equivalentes y coeficientes de tensión térmica del macizo rocoso
(2) Gravedad y tensión de diferencia de temperatura máxima posible: Antecedentes del cálculo: En la pared colgante de una normal extensional ligeramente inclinada En la falla, existen cuerpos de acumulación de asentamiento y macizos rocosos perturbados por deformación por relajación, con densidad aparente de 2,0 t/m3 y 2,5 t/m3 respectivamente. La temperatura media anual en esta zona es de 18°C y la profundidad del enterramiento debe estar por debajo del macizo rocoso suelto y perturbado. Por lo tanto, el área de estudio se encuentra en la zona templada variable. La diferencia de profundidad de cada 65438 ± 0 ° C en el macizo rocoso es de aproximadamente 3,0 a 3,1 m para la acumulación desplomada y de aproximadamente 5,5 a 6,5 m para el macizo rocoso perturbado por relajación. Las cuevas 1, 2 y 3 se utilizaron para conocer el espesor de varios macizos rocosos. La longitud horizontal de la acumulación es de 49 a 50 m, y cuando la pendiente promedio es de 30°, el espesor de la pendiente vertical es de 24,5 a 25 m y la diferencia de temperatura máxima es de 8 ℃. La longitud horizontal del macizo rocoso relajado es de 50 a 52 m, el espesor de la pendiente vertical es de 25 a 25 m y la diferencia de temperatura máxima es de 4 ℃. Sin embargo, la longitud horizontal de la cueva 1 es de 97 m, el espesor de la pendiente vertical es de 41 m y la diferencia de temperatura es de 6,3 °C. La pendiente de esta área es de 25° ~ 37°, lo que tiene un gran impacto en el espesor vertical del macizo rocoso en todas partes. El rango de cambio debe determinarse en función de la situación real. El peso propio del macizo rocoso en la pared inferior de la falla se calcula según la fórmula H1γ 1γ 2, y la tensión por diferencia de temperatura se calcula según β1e 1δt 1β2e 2δT2. Los resultados se muestran en la Tabla 4.4 a continuación.
Tabla 4.4 Gravedad y posible diferencia máxima de tensión de temperatura
(3) Derivación de la fuerza en el plano de falla y la tensión concentrada en su extremo: Debido al cambio de pendiente del terreno, la fuerza en el plano de falla La tensión de contracción en frío y la gravedad forman una fuerza de estiramiento hacia afuera resultante en diferentes direcciones, y la fuerza de tracción resultante en diferentes direcciones forma una fuerza resultante unificada, que se convierte en una fuerza de campo potencial nivelada de tracción y corte. Dado que el plano de falla no tiene características de tracción, la fuerza de tracción se concentra en el extremo de la falla. El valor de esta tensión concentrada es el siguiente:
Aplicación de la mecánica de rocas de deformación de reacción en ingeniería
.donde σLtw es la fuerza de corte por tracción formada por la fuerza resultante de la dimensión de la escala de profundidad y la gravedad w. l es la longitud de la falla, que según la medición del pozo es de unos 100 metros. Los resultados de la solución de la fórmula se muestran en la Tabla 4.5.
Tabla 4.5 Resultados de la investigación de deformaciones en fallas suavemente inclinadas
La tensión diferencial formada por la tensión concentrada al final de la falla y el valor del peso propio es consistente con el valor de la tensión diferencial de 30 ~ 50 MPa en el estudio microestructural. Se confirma que los cambios de temperatura desde la superficie hacia el interior con los cambios estacionales se retrasan significativamente en la profundidad, por lo que generalmente se alcanza la máxima tensión de diferencia de temperatura posible y la duración es corta. Sólo las condiciones climáticas especiales, como las glaciaciones, tendrán un impacto significativo, lo que también demuestra que sus actividades son intermitentes. La fuerza de corte por tracción SN produce uniones por tracción EW, en las que las fibras de calcita también aumentan el EW, lo que puede explicarse como una mala comprensión de la tensión principal en la dirección EW.
Cuando la temperatura en el cuerpo de acumulación cambia rápidamente y la diferencia de temperatura superior e inferior alcanza los 20 °C, la dimensión de tensión de contracción en frío es de 0,54 MPa, el ángulo de elevación es de 65 ° y la gravedad es de 0,48 MPa. , entonces la fuerza resultante es 0,23 MPa y el ángulo de elevación es 0,5°, que es una fuerza de campo potencial plano relativamente estándar. Esta fuerza es mayor que la resistencia a la tracción del macizo rocoso suelto, lo que provocará grietas paralelas a la dirección de la pendiente, penetración del agua de lluvia, superposición dinámica y estática de la presión del agua y aumento de la tensión por diferencia de temperatura, lo que tendrá un impacto adverso en la estabilidad. Este importante factor debe tomarse en serio en el análisis de estabilidad de taludes.
(4) Resumen del análisis de fuerzas ocultas: La fuerza oculta de estrés por diferencia de temperatura ignorada es el papel dominante en la formación de fallas normales extensionales de suave inclinación. Con base en la información del libro y la práctica de ingeniería, se determinaron los parámetros de cálculo y las fallas se calcularon una por una en función de las condiciones de fondo de la falla. Los resultados fueron consistentes con el análisis de microestructura oculta y lograron resultados de verificación ideales.