长输埋地管道是运输石油类能源最为重要的一种方式。对于埋地管线来说，由地震断层引起的走滑断层位移是影响管道完整性及安全运行的主要威胁之一。本文通过有限元软件ABAQUS制作模型，使用收集到的各项数据，对季节性冻土区土体的温度场进行模拟，分析埋深与运营时间变化对季节性冻土区温度场的影响，通过进行分析获得温度云图，表明运营时间对土体温度影响显著，管道埋深对土体温度场影响稍小。

季节性冻土区埋地输气管道在断层作用下的安全性受到诸多因素影响，为研究管道内天然气温度、管道埋置深度、管道内压、管道壁厚对埋地输气管道安全性的影响，借助有限元软件ABAQUS建立管土非线性相互接触模型模拟断层错动。分析可得，在研究的数据范围内：埋地输气管道在断层作用下的最大应力出现在断层附近的管道上，虽然断层两侧管道均有应力集中，但是两侧应力集中分布范围与峰值大小并不相同；提高管道内天然气温度可以降低埋地输气管道在断层错动下的应力，降低埋地输气管道破坏的可能性；浅埋管道能够减小断层作用下埋地输气管道应力，降低埋地输气管道被破坏的可能性；埋地输气管道内压越高，管道应力随断层错动增长的越迅速，发生破坏的可能性越大；埋地输气管道壁越厚，管道应力随断层错动增长的越缓慢，发生破坏的可能性越小。

建立跨断层埋地管道在土壤冻融作用下的有限元模型,进行走滑断层错动下的热力耦合分析,研究并获得钢管道应变发展规律。研究发现不同地面和介质温度时的土体刚度分布不同,引起断层错动时管土相互作用不同,从而引起不同的管道应变发展规律。通过真实温度场和简化温度场时的力场数值模拟结果对比分析,发现对应两种温度场的应变规律差别较大,且管道发生局部屈曲明显早于拉伸破坏。建议对于跨冻土断层埋地管道,应考虑地表温度和管内流体温度,通过模拟得到真实温度场,进行热力耦合分析,得到管道断层错动应变后进行抗震设计。

为更可靠地评价胜利煤矿F13断层的富水性,针对矿区地下冻土层的地质与地球物理特点,提出浅层瞬变电磁探测方案。通过对测试工区的网格化测线布置,并利用全程视电阻率解析算法,实现了地下岩层视电阻率立体成像。结果表明,该方法较好地反映了F13断层的富水性分布特征,能为煤矿安全生产及防治水工作提供可靠的资料,值得在该区推广应用。

对祁连山冻土区天然气水合物勘探区DK-2至DK-6钻孔地层、岩心粒度、断层破碎带以及冻土层属性进行了综合分析。结果表明,研究区水合物储存首要控制因素是可为深部气源提供流体通道的区域主断层,其他小断层和破碎带可为水合物提供部分流体来源及储存空间,气体来源以深部热解气为主;不同沉积环境地层中水合物赋存层段的粒级组分含量不同,局部粗碎屑沉积亦可为天然气水合物提供有利储存空间;而水合物的储存不仅受冻土层厚度控制,还可能与冻土层岩性有很大关系,有利的"盖层"(低孔隙度、低渗透率)可能更利于水合物的赋存。此外,江仓组地层也可能对天然气水合物有一定的岩相控制作用。

在收集既有区域地质资料、物探报告的基础上,以钻探为主要手段,结合现场调查、观测,对京通线K288K289段路基病害进行了系统的勘察和分析,查明该区域存在多年冻土是导致病害的主因。针对该冻土分布范围、存在形式,特点提出了整治意见。

应用计算机断层扫描仪 ,在非损伤情况下 ,对试验中的正冻土样品间隔一定时间进行了断面扫描 ,扫描数据反映了各断面上密度的变化 .结合实测的试验前后水分场的变化特征 ,分析了封闭系统正冻土在温度梯度作用下水分场和密度场的动态耦合过程 .该过程同时也反映了土中热质迁移并引起冻胀发育的内在过程