2017年  25卷  第s1期

岩溶工程地质与环境
摘要:
富水岩溶区基坑开挖过程中,岩溶管道涌水突泥严重影响基坑正常施工,文章依据贵阳地铁2号线延安路站深基坑岩溶涌水处治工程实例,对岩溶管道涌水注浆封堵技术进行了研究。针对涌水处治过程中出现的岩溶管道涌水情况,在充分了解岩溶涌水区域水文地质特征的基础上,采用探注结合方式,通过选择适当的注浆材料和配套工艺对涌水实现封堵。在实际的注浆工作中,总结了前期注浆的失败经验,对地下水的来源和通道进行深入分析,在此基础上及时调整注浆设计和实施方案,最终通过钻进辅助注浆孔,寻找岩溶地下水联系通道的方式进行双液注浆实现了成功的堵水。注浆过程控制及方案调整对类似基坑工程的岩溶管道涌水封堵具有借鉴意义。 富水岩溶区基坑开挖过程中,岩溶管道涌水突泥严重影响基坑正常施工,文章依据贵阳地铁2号线延安路站深基坑岩溶涌水处治工程实例,对岩溶管道涌水注浆封堵技术进行了研究。针对涌水处治过程中出现的岩溶管道涌水情况,在充分了解岩溶涌水区域水文地质特征的基础上,采用探注结合方式,通过选择适当的注浆材料和配套工艺对涌水实现封堵。在实际的注浆工作中,总结了前期注浆的失败经验,对地下水的来源和通道进行深入分析,在此基础上及时调整注浆设计和实施方案,最终通过钻进辅助注浆孔,寻找岩溶地下水联系通道的方式进行双液注浆实现了成功的堵水。注浆过程控制及方案调整对类似基坑工程的岩溶管道涌水封堵具有借鉴意义。
摘要:
可溶岩区地下岩溶水对隧洞造成很大的威胁,如引起隧洞涌水、突水、突泥等。本文通过地质调查、勘探、抽水试验,分析滇中引水工程昆明段地下岩溶水发育规律及分布特征,为滇中引水工程以及今后地下隧洞工程设计和施工提供依据。调查分析显示,滇中引水工程昆明段岩溶在二叠系、石炭系、泥盆系可溶岩中均有分布,主要呈带状分布于地下水排泄基准面附近及断陷盆地、断裂沟谷内,其次在新构造运动控制的断裂地段及岩性变化造成的不同微水文地质单元交界处;在二叠系灰岩中,地下水分层排泄,石炭系、泥盆系中发育有落水洞,形成地下岩溶通道;在1900~2150m高程段岩溶发育密集,该高程区为岩溶地下水的主要径流区,对隧洞影响最大,存在涌水、突水、突泥、岩溶塌陷、遭遇岩溶空腔的隐患。 可溶岩区地下岩溶水对隧洞造成很大的威胁,如引起隧洞涌水、突水、突泥等。本文通过地质调查、勘探、抽水试验,分析滇中引水工程昆明段地下岩溶水发育规律及分布特征,为滇中引水工程以及今后地下隧洞工程设计和施工提供依据。调查分析显示,滇中引水工程昆明段岩溶在二叠系、石炭系、泥盆系可溶岩中均有分布,主要呈带状分布于地下水排泄基准面附近及断陷盆地、断裂沟谷内,其次在新构造运动控制的断裂地段及岩性变化造成的不同微水文地质单元交界处;在二叠系灰岩中,地下水分层排泄,石炭系、泥盆系中发育有落水洞,形成地下岩溶通道;在1900~2150m高程段岩溶发育密集,该高程区为岩溶地下水的主要径流区,对隧洞影响最大,存在涌水、突水、突泥、岩溶塌陷、遭遇岩溶空腔的隐患。
摘要:
贵州处在云贵高原山区的特殊地理位置,山高坡陡且广泛分布碳酸盐岩等可溶岩,导致岩溶作用强烈发育,由此形成大量由强烈岩溶控制的斜坡地质灾害。本次以惠水新寨崩塌作为岩溶区的典型缓倾内斜坡实例,经过野外地质调查分析及UDEC离散元数值模拟来综合探讨其变形破坏机制。结果表明:受缓倾内软硬互层的坡体结构和强烈岩溶作用的控制,崩塌体因差异溶蚀形成凹岩腔,坡体发生坠落、倾倒等局部破坏;随着岩溶和水的持续作用,凹岩腔不断扩大,结构面进一步贯通使变形破坏逐渐由浅表部向坡体深部扩展,最后导致坡体沿下伏软岩整体滑移的大规模破坏。变形破坏机制为差异溶蚀-坠落倾倒(局部)蠕滑拉裂-滑移剪出(整体)阶段性崩塌。 贵州处在云贵高原山区的特殊地理位置,山高坡陡且广泛分布碳酸盐岩等可溶岩,导致岩溶作用强烈发育,由此形成大量由强烈岩溶控制的斜坡地质灾害。本次以惠水新寨崩塌作为岩溶区的典型缓倾内斜坡实例,经过野外地质调查分析及UDEC离散元数值模拟来综合探讨其变形破坏机制。结果表明:受缓倾内软硬互层的坡体结构和强烈岩溶作用的控制,崩塌体因差异溶蚀形成凹岩腔,坡体发生坠落、倾倒等局部破坏;随着岩溶和水的持续作用,凹岩腔不断扩大,结构面进一步贯通使变形破坏逐渐由浅表部向坡体深部扩展,最后导致坡体沿下伏软岩整体滑移的大规模破坏。变形破坏机制为差异溶蚀-坠落倾倒(局部)蠕滑拉裂-滑移剪出(整体)阶段性崩塌。
摘要:
连通率能够反映裂隙在岩体中的贯穿程度,是边坡稳定性评价的关键参数之一,对工程地质灾害防治工作有着重大意义。H-H连通率估计模型基于H-H迹长估计模型原理,并将其拓展至锁固段长度计算中。H-H估计模型属于矩形窗口法,用窗口法进行迹长估计时估计结果会受到窗口尺度的影响,将该方法延伸至连通率计算时也应该考虑窗口尺度的影响。实验区为长春市净月经济开发区东升采石场,利用数字近景摄影测量技术获取边坡结构面几何信息,设定窗口长度为边坡固有长度,分别设置窗口高度为1m、2m、3m、5m、8m、10m、15m、20m、30m;9个尺度计算连通率,计算结果分别为0.57、0.35、0.21、0.16、0.10、0.09、0.06、0.05、0.03。结果表明随着窗口高度增加,计算结果逐渐减小,窗口尺度对该模型计算结果有显著影响。 连通率能够反映裂隙在岩体中的贯穿程度,是边坡稳定性评价的关键参数之一,对工程地质灾害防治工作有着重大意义。H-H连通率估计模型基于H-H迹长估计模型原理,并将其拓展至锁固段长度计算中。H-H估计模型属于矩形窗口法,用窗口法进行迹长估计时估计结果会受到窗口尺度的影响,将该方法延伸至连通率计算时也应该考虑窗口尺度的影响。实验区为长春市净月经济开发区东升采石场,利用数字近景摄影测量技术获取边坡结构面几何信息,设定窗口长度为边坡固有长度,分别设置窗口高度为1m、2m、3m、5m、8m、10m、15m、20m、30m;9个尺度计算连通率,计算结果分别为0.57、0.35、0.21、0.16、0.10、0.09、0.06、0.05、0.03。结果表明随着窗口高度增加,计算结果逐渐减小,窗口尺度对该模型计算结果有显著影响。
摘要:
神农溪下游碳酸岩分布广泛,岩溶作用强烈,对经过该区域的宜巴高速公路建设项目具有重要影响。本文通过对公路舒家槽段进行现场调查,结合物探、钻探勘察资料,对该段岩溶发育规律进行了研究,指出岩溶发育主要受地层岩性、地形条件及新构造运动控制,地表岩溶形态多样,地下岩溶洞隙发育,其具体规律表现为:(1)地表岩溶发育强度从山顶到沟谷依次增强,槽谷中岩溶发育深度差异大,从几米到上百米不等;洼地、漏斗等大型地表岩溶形态在平面上呈带状分布;双沟及多沟交汇处溶洼、溶斗发育,岩溶作用强烈。(2)溶洞及岩溶管道在垂直方向上可划分为4层,高程分别为0~50m、150~170m、220~250m和310m。在此基础上,指出了岩溶顶板稳定性、岩溶塌陷及路基不均匀沉降是公路建设中的主要工程地质问题,须采取相应措施。 神农溪下游碳酸岩分布广泛,岩溶作用强烈,对经过该区域的宜巴高速公路建设项目具有重要影响。本文通过对公路舒家槽段进行现场调查,结合物探、钻探勘察资料,对该段岩溶发育规律进行了研究,指出岩溶发育主要受地层岩性、地形条件及新构造运动控制,地表岩溶形态多样,地下岩溶洞隙发育,其具体规律表现为:(1)地表岩溶发育强度从山顶到沟谷依次增强,槽谷中岩溶发育深度差异大,从几米到上百米不等;洼地、漏斗等大型地表岩溶形态在平面上呈带状分布;双沟及多沟交汇处溶洼、溶斗发育,岩溶作用强烈。(2)溶洞及岩溶管道在垂直方向上可划分为4层,高程分别为0~50m、150~170m、220~250m和310m。在此基础上,指出了岩溶顶板稳定性、岩溶塌陷及路基不均匀沉降是公路建设中的主要工程地质问题,须采取相应措施。
摘要:
广清高速公路改扩建工程有33km的线路位于岩溶发育区,在该区域施工时曾出现多次岩溶塌陷。岩溶塌陷的形成是由于塌陷体受到的致塌力超过抗塌力,各种致塌力可以形成多种力学效应,因而构成了不同的致塌模式。本文通过对广清高速公路沿线的气候、地形地貌、地质构造、水文地质等条件的分析,探讨了广清高速公路改扩建工程施工期间沿线发生的岩溶塌陷的致灾机制与模式,指出降雨、施工方法和工艺是岩溶塌陷产生的主要外在诱发因素,详细分析了施工过程中岩溶塌陷的主要灾变模式,包括潜蚀致塌模式、振动致塌模式和荷载致塌模式,并提出预防和处理这些塌陷模式的方法,分析结果可为岩溶地区的塌陷预防和处理提供参考。 广清高速公路改扩建工程有33km的线路位于岩溶发育区,在该区域施工时曾出现多次岩溶塌陷。岩溶塌陷的形成是由于塌陷体受到的致塌力超过抗塌力,各种致塌力可以形成多种力学效应,因而构成了不同的致塌模式。本文通过对广清高速公路沿线的气候、地形地貌、地质构造、水文地质等条件的分析,探讨了广清高速公路改扩建工程施工期间沿线发生的岩溶塌陷的致灾机制与模式,指出降雨、施工方法和工艺是岩溶塌陷产生的主要外在诱发因素,详细分析了施工过程中岩溶塌陷的主要灾变模式,包括潜蚀致塌模式、振动致塌模式和荷载致塌模式,并提出预防和处理这些塌陷模式的方法,分析结果可为岩溶地区的塌陷预防和处理提供参考。
生命线工程与工程地质
摘要:
黄土高原地区是我国实施一带一路战略的核心地带,近年来,越来越多的交通、管线、水利等基础设施建设在此区域开展。在黄土高原管线工程地质调查中,分别选用LANDSAT;OLI/TIRS;8、高分一号、QuickBird数据及无人机遥感技术等多种数据源,建立地貌、地质构造及不良地质等工程地质条件的解译标志,从低、中、高及超高分辨率4个层次,探讨、分析遥感技术的应用。研究表明,多层次遥感技术以其快速、有效、经济等优点,必将在一带一路区域的工程地质调查中发挥重要作用。 黄土高原地区是我国实施一带一路战略的核心地带,近年来,越来越多的交通、管线、水利等基础设施建设在此区域开展。在黄土高原管线工程地质调查中,分别选用LANDSAT;OLI/TIRS;8、高分一号、QuickBird数据及无人机遥感技术等多种数据源,建立地貌、地质构造及不良地质等工程地质条件的解译标志,从低、中、高及超高分辨率4个层次,探讨、分析遥感技术的应用。研究表明,多层次遥感技术以其快速、有效、经济等优点,必将在一带一路区域的工程地质调查中发挥重要作用。
摘要:
针对重大线性工程沿线全面考虑危险性、易损性、暴露性和恢复力的滑坡灾害风险分析方法的专门研究较少,本研究根据滑坡灾害的孕灾环境、诱发条件和灾害特征以及输电线路承灾体的属性特征、暴露性和恢复力选取评价指标,采用贡献权重法(CRW)对路茂线的风险进行了定量评价。运用GIS系统中的自然断点法对输电线路滑坡灾害的风险结果进行分级和制图,由此定量地分析了输电线路滑坡灾害的可接受风险水平。结果表明:铁塔N5~N8、N30~N34之间的线路处于较高或高风险区,后期维护时有针对性地采取相应的滑坡灾害防护措施以降低风险,防止线路遭受滑坡灾害的损害。本方法可为重大线性工程沿线滑坡灾害的选线规划和风险管理提供技术支撑。 针对重大线性工程沿线全面考虑危险性、易损性、暴露性和恢复力的滑坡灾害风险分析方法的专门研究较少,本研究根据滑坡灾害的孕灾环境、诱发条件和灾害特征以及输电线路承灾体的属性特征、暴露性和恢复力选取评价指标,采用贡献权重法(CRW)对路茂线的风险进行了定量评价。运用GIS系统中的自然断点法对输电线路滑坡灾害的风险结果进行分级和制图,由此定量地分析了输电线路滑坡灾害的可接受风险水平。结果表明:铁塔N5~N8、N30~N34之间的线路处于较高或高风险区,后期维护时有针对性地采取相应的滑坡灾害防护措施以降低风险,防止线路遭受滑坡灾害的损害。本方法可为重大线性工程沿线滑坡灾害的选线规划和风险管理提供技术支撑。
摘要:
常州市轨道交通2号线潞城站标准段基坑挖深约16.49m,东西端头井基坑分别深约17.72m和18.21m,基坑开挖坑侧土层主要为黏性土及粉质黏土。为实现技术上可行、经济上合理、实用安全、环保节能的设计理念,经优化设计与论证,决定车站主体基坑围护工程采用钻孔灌注桩多道内支撑的支护方案,基坑外侧采用三轴搅拌桩(高压线下方采用高压旋喷桩)止水,基坑内采用管井(疏干井、降压井)降水的措施。与地下连续墙(内支撑)支护相比,在相同的支护条件下,采用钻孔灌注桩的围护结构降低工程造价30%左右。工程实践证明本支护工程设计方案优选达到了预期目标。 常州市轨道交通2号线潞城站标准段基坑挖深约16.49m,东西端头井基坑分别深约17.72m和18.21m,基坑开挖坑侧土层主要为黏性土及粉质黏土。为实现技术上可行、经济上合理、实用安全、环保节能的设计理念,经优化设计与论证,决定车站主体基坑围护工程采用钻孔灌注桩多道内支撑的支护方案,基坑外侧采用三轴搅拌桩(高压线下方采用高压旋喷桩)止水,基坑内采用管井(疏干井、降压井)降水的措施。与地下连续墙(内支撑)支护相比,在相同的支护条件下,采用钻孔灌注桩的围护结构降低工程造价30%左右。工程实践证明本支护工程设计方案优选达到了预期目标。
地下空间开发利用
摘要:
地面沉降的监测和控制一直是制约隧道施工安全的关键问题,目前地表沉降量一般利用水准仪等传统设备、通过人工定期测量获取,无法进行实时动态观测。随着无线传感器网络和微机电系统的高速发展,通过在地表布置无线传感器节点,即可对隧道施工引起的地面沉降进行实时监测。本文对处于盾构施工期的某隧道开展了基于加速度传感器数据融合的地面沉降监测技术研究。首先,在隧道上方和两侧布置了内嵌两套加速度传感器的节点盒,获取原始监测数据;然后,利用旋转矩阵求解其空间法向量,并通过投影得到地表节点在隧道轴向上的倾斜角;最终,通过集中式卡尔曼滤波对上述两类传感器的倾斜角进行融合估计,推导出传感器倾斜角随时间的变化情况。基于该方法,通过布置传感器节点监测网,即可估算隧道施工引起的地表绝对沉降量。 地面沉降的监测和控制一直是制约隧道施工安全的关键问题,目前地表沉降量一般利用水准仪等传统设备、通过人工定期测量获取,无法进行实时动态观测。随着无线传感器网络和微机电系统的高速发展,通过在地表布置无线传感器节点,即可对隧道施工引起的地面沉降进行实时监测。本文对处于盾构施工期的某隧道开展了基于加速度传感器数据融合的地面沉降监测技术研究。首先,在隧道上方和两侧布置了内嵌两套加速度传感器的节点盒,获取原始监测数据;然后,利用旋转矩阵求解其空间法向量,并通过投影得到地表节点在隧道轴向上的倾斜角;最终,通过集中式卡尔曼滤波对上述两类传感器的倾斜角进行融合估计,推导出传感器倾斜角随时间的变化情况。基于该方法,通过布置传感器节点监测网,即可估算隧道施工引起的地表绝对沉降量。
摘要:
由于岩溶发育的复杂性,岩溶区隧道建设涌水预测难度大。本文选取以暗河下穿越的三泉隧道为研究对象,通过调查、长观等手段,总结暗河影响带涌水点的分布、类型、连通性以及受降雨影响特征。分析得出,隧道涌水点集中分在里程K7+047~K7+0130范围内;涌水量在岩层倾向方向侧涌水段增大;隧道涌水主要位于暗河来水方向侧;涌水点之间具有相对连通性;降雨影响下,溶隙涌水点水量变化幅度小,岩溶管道涌水点水量变化幅度大。 由于岩溶发育的复杂性,岩溶区隧道建设涌水预测难度大。本文选取以暗河下穿越的三泉隧道为研究对象,通过调查、长观等手段,总结暗河影响带涌水点的分布、类型、连通性以及受降雨影响特征。分析得出,隧道涌水点集中分在里程K7+047~K7+0130范围内;涌水量在岩层倾向方向侧涌水段增大;隧道涌水主要位于暗河来水方向侧;涌水点之间具有相对连通性;降雨影响下,溶隙涌水点水量变化幅度小,岩溶管道涌水点水量变化幅度大。
摘要:
动水条件下承压水的注浆止水及加固问题,是暗挖隧道地下水控制的重要难题,在浆液配比、注浆参数等方面的设计施工经验较少。以某地铁区间联络通道的地下水控制工程为背景,结合该通道地质条件复杂、承压水头高、突涌水量大等施工现状,基于注浆-降压联合的地下水控制思路,探索了高承压水头条件下的WSS双液注浆止水施工技术,并通过现场探测和地面沉降监测研究其止水加固效果。结果表明,采用注浆-降压联合的地下水控制及加固方案,在显著承压性的地下水含水层注浆止水加固中取得了良好的效果,既能够保证地下通道的注浆过程顺利进行,又能确保地下水治理效果,并遏制围岩的变形发展,各部位变形均满足控制指标。 动水条件下承压水的注浆止水及加固问题,是暗挖隧道地下水控制的重要难题,在浆液配比、注浆参数等方面的设计施工经验较少。以某地铁区间联络通道的地下水控制工程为背景,结合该通道地质条件复杂、承压水头高、突涌水量大等施工现状,基于注浆-降压联合的地下水控制思路,探索了高承压水头条件下的WSS双液注浆止水施工技术,并通过现场探测和地面沉降监测研究其止水加固效果。结果表明,采用注浆-降压联合的地下水控制及加固方案,在显著承压性的地下水含水层注浆止水加固中取得了良好的效果,既能够保证地下通道的注浆过程顺利进行,又能确保地下水治理效果,并遏制围岩的变形发展,各部位变形均满足控制指标。
摘要:
借助数字照相量测技术,通过相似材料模拟试验,对6.80m、11.40m两种不同矿层厚度条件下,云磷集团晋宁磷矿2#坑口露天转崩落法地下开采后采场上覆岩层的变形破坏特征及动态演化过程进行了系统研究,同时对采场覆岩变形破坏特征的层厚效应进行了探讨分析。结果表明: (1)采场覆岩变形破坏的范围与程度均随着地下采场开挖空间范围的增加而增大,其演化过程可划分为局部小范围冒顶、线性持续增大以及整体非线性剧烈垮塌3个阶段;(2)矿体层厚由6.80m增至11.40m后,采场覆岩受采动影响的范围、变形破坏的幅度及垮落角均增大,沉降曲线则由类瓢形变为类半碗型;(3)充分开采阶段后,采场覆岩的变形破坏演化过程呈现明显突发性与时间效应。相关研究结论可为矿山露转井后地压管理提供一定的理论参考。 借助数字照相量测技术,通过相似材料模拟试验,对6.80m、11.40m两种不同矿层厚度条件下,云磷集团晋宁磷矿2#坑口露天转崩落法地下开采后采场上覆岩层的变形破坏特征及动态演化过程进行了系统研究,同时对采场覆岩变形破坏特征的层厚效应进行了探讨分析。结果表明: (1)采场覆岩变形破坏的范围与程度均随着地下采场开挖空间范围的增加而增大,其演化过程可划分为局部小范围冒顶、线性持续增大以及整体非线性剧烈垮塌3个阶段;(2)矿体层厚由6.80m增至11.40m后,采场覆岩受采动影响的范围、变形破坏的幅度及垮落角均增大,沉降曲线则由类瓢形变为类半碗型;(3)充分开采阶段后,采场覆岩的变形破坏演化过程呈现明显突发性与时间效应。相关研究结论可为矿山露转井后地压管理提供一定的理论参考。
摘要:
盾构施工以其高效的施工特点在现代地下工程施工中愈来愈受欢迎,而其穿越的地质条件也愈来愈复杂。致密砂土作为一种特殊的地质环境,直接影响到盾构施工,目前为止,对于致密砂土的特性研究尚未达到成熟阶段。试验采用便携式拍照显微镜获取苏通GIL综合管廊工程原状土图片:利用Adobe Photoshop拼接,并对其进行黑白二值化处理获取颗粒轮廓;最后通过image-Pro plus程序统计分析得到颗粒形状参数;并将试验结果与苏通GIL综合管廊工程勘察结果进行比对。试验结果表明:该方法可作为一种统计分析致密砂土颗粒形状的有效方法;致密砂土在空间呈长轴分布,且与颗粒的形状参数有良好的相关性。试验结果对颗粒形状研究有参考价值,对苏通综合管廊工程盾构施工有指导意义。 盾构施工以其高效的施工特点在现代地下工程施工中愈来愈受欢迎,而其穿越的地质条件也愈来愈复杂。致密砂土作为一种特殊的地质环境,直接影响到盾构施工,目前为止,对于致密砂土的特性研究尚未达到成熟阶段。试验采用便携式拍照显微镜获取苏通GIL综合管廊工程原状土图片:利用Adobe Photoshop拼接,并对其进行黑白二值化处理获取颗粒轮廓;最后通过image-Pro plus程序统计分析得到颗粒形状参数;并将试验结果与苏通GIL综合管廊工程勘察结果进行比对。试验结果表明:该方法可作为一种统计分析致密砂土颗粒形状的有效方法;致密砂土在空间呈长轴分布,且与颗粒的形状参数有良好的相关性。试验结果对颗粒形状研究有参考价值,对苏通综合管廊工程盾构施工有指导意义。
摘要:
近年来,地热资源作为一种新型可再生能源,具有显著的环境、社会与经济等效益。通过针对性的地热井资料收集、高精度的重力物探方法、准确的连井剖面分析等预可研方法,结合科学合理的组织施工,成功完成通热-19地热井,与回灌井形成一采一灌的利用模式。通热-19井成井深度2370.00m,日出水量为603m3,出水温度45℃,满足设计要求并通过验收后被评为优良井。该项目成井效果与预可研设计误差较小,验证了前期的资料分析及物探勘查成果的准确性,对该地区开展相关工作具有指导意义。此外,项目区毗邻北京城市副中心,为该地区地热资源的勘查、开发与利用提供了重要的基础资料及推广价值,也符合其绿色发展的理念。 近年来,地热资源作为一种新型可再生能源,具有显著的环境、社会与经济等效益。通过针对性的地热井资料收集、高精度的重力物探方法、准确的连井剖面分析等预可研方法,结合科学合理的组织施工,成功完成通热-19地热井,与回灌井形成一采一灌的利用模式。通热-19井成井深度2370.00m,日出水量为603m3,出水温度45℃,满足设计要求并通过验收后被评为优良井。该项目成井效果与预可研设计误差较小,验证了前期的资料分析及物探勘查成果的准确性,对该地区开展相关工作具有指导意义。此外,项目区毗邻北京城市副中心,为该地区地热资源的勘查、开发与利用提供了重要的基础资料及推广价值,也符合其绿色发展的理念。
摘要:
根据对金川二矿区的调查,确定矿区永久巷道的主要交岔形式多为Y形交岔巷道。对于巷道交岔点而言,影响其稳定性的因素有很多,巷道的开挖顺序是其中非常重要的一项。文中利用有限元软件针对二矿区Y形交岔巷道进行模拟,分析不同开挖顺序对巷道应力变形的影响。开挖顺序主要分为两种方式:方式一是先主巷,后支巷;方式二为主巷-支巷-主巷的顺序。经分析得出,按照方式二进行开挖的巷道围岩中产生的位移大于方式一开挖过程所产生的位移。并且支巷的开挖使得巷道两侧围岩位移产生较大差异,同时在位移较大处围岩压力会产生一定的应力消解,为其支护提供参考。最终得出在矿山采准工程中,Y形交岔巷道开挖时,应优先考虑先主巷后支巷的开挖顺序。若条件限制需要采用方式二(主巷-支巷-主巷)的顺序进行开挖,则要选取适当的支护形式。 根据对金川二矿区的调查,确定矿区永久巷道的主要交岔形式多为Y形交岔巷道。对于巷道交岔点而言,影响其稳定性的因素有很多,巷道的开挖顺序是其中非常重要的一项。文中利用有限元软件针对二矿区Y形交岔巷道进行模拟,分析不同开挖顺序对巷道应力变形的影响。开挖顺序主要分为两种方式:方式一是先主巷,后支巷;方式二为主巷-支巷-主巷的顺序。经分析得出,按照方式二进行开挖的巷道围岩中产生的位移大于方式一开挖过程所产生的位移。并且支巷的开挖使得巷道两侧围岩位移产生较大差异,同时在位移较大处围岩压力会产生一定的应力消解,为其支护提供参考。最终得出在矿山采准工程中,Y形交岔巷道开挖时,应优先考虑先主巷后支巷的开挖顺序。若条件限制需要采用方式二(主巷-支巷-主巷)的顺序进行开挖,则要选取适当的支护形式。
摘要:
山东胶东地区属于华北克拉通东南缘,地质构造复杂。区域内金矿资源丰富,是中国重要的黄金生产基地。为了揭示金成矿带的深部成矿规律,山东黄金地质矿产勘查有限公司采用金刚石小口径绳索取芯钻探完成了三山岛金矿床的深部控矿勘探,并由中石化胜利石油工程有限公司测井公司采用自主研发的 60mm小井眼测井仪器,实施了4000m探矿深钻综合数字地球物理测井工作,创下了小口径超深孔地球物理测井的新记录。本文基于地球物理测井信息,根据前人已建立的岩石物理和地应力参数的测井计算模型,并通过纵波时差以及密度曲线的合成预测横波时差,实现了对岩石物理及地应力参数的计算。结果表明: 利用测井资料计算的动态弹性参数较为连续,可以较好地反映钻孔一定厚度环状井壁地层剖面的变化;根据地球物理参数反演得出该区水平方向最小主应力梯度基本稳定在0.02MPam-1,水平方向最大主应力梯度主要分布在0.024~0.03MPam-1,垂向地应力梯度基本稳定在0.027MPam-1,3个地应力关系是垂向应力 最大水平主应力 最小水平主应力,地应力状态类型为正断型。研究结果对未来深部矿床的开采设计具有重要的指导意义。 山东胶东地区属于华北克拉通东南缘,地质构造复杂。区域内金矿资源丰富,是中国重要的黄金生产基地。为了揭示金成矿带的深部成矿规律,山东黄金地质矿产勘查有限公司采用金刚石小口径绳索取芯钻探完成了三山岛金矿床的深部控矿勘探,并由中石化胜利石油工程有限公司测井公司采用自主研发的 60mm小井眼测井仪器,实施了4000m探矿深钻综合数字地球物理测井工作,创下了小口径超深孔地球物理测井的新记录。本文基于地球物理测井信息,根据前人已建立的岩石物理和地应力参数的测井计算模型,并通过纵波时差以及密度曲线的合成预测横波时差,实现了对岩石物理及地应力参数的计算。结果表明: 利用测井资料计算的动态弹性参数较为连续,可以较好地反映钻孔一定厚度环状井壁地层剖面的变化;根据地球物理参数反演得出该区水平方向最小主应力梯度基本稳定在0.02MPam-1,水平方向最大主应力梯度主要分布在0.024~0.03MPam-1,垂向地应力梯度基本稳定在0.027MPam-1,3个地应力关系是垂向应力 最大水平主应力 最小水平主应力,地应力状态类型为正断型。研究结果对未来深部矿床的开采设计具有重要的指导意义。
特殊岩土体工程地质特性
摘要:
大量试验数据表明,反映岩土体工程性质的一些重要物理力学性质指标存在一定的相关关系。本文以某核电厂第三系古新统半成砂岩为研究对象,采用现场原位测试及室内试验方法获取其动、静物理力学参数。通过统计分析该第三系砂岩相关的物理力学性质指标参数,研究成果表明天然单轴抗压强度与天然密度、弹性模量及旁压特征参数与岩体剪切波速之间有较好的相关性,并建立了相应的相关方程。以期对本地区第三系砂岩地基的勘察评价和工程应用提供参考。 大量试验数据表明,反映岩土体工程性质的一些重要物理力学性质指标存在一定的相关关系。本文以某核电厂第三系古新统半成砂岩为研究对象,采用现场原位测试及室内试验方法获取其动、静物理力学参数。通过统计分析该第三系砂岩相关的物理力学性质指标参数,研究成果表明天然单轴抗压强度与天然密度、弹性模量及旁压特征参数与岩体剪切波速之间有较好的相关性,并建立了相应的相关方程。以期对本地区第三系砂岩地基的勘察评价和工程应用提供参考。
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重庆市红层机井为在侏罗系上统蓬莱镇组至下统珍珠冲组的一套红色地层通过钻进成井的民用水井,解决了重庆红层地区人们用水难问题。然而成井后机井的使用和维护却成为后续难题,部分机井使用功能逐渐退化。本文通过对重庆市红层机井使用功能的调查与分析得知,在机井成井两年后,部分机井将出现使用功能退化,如井底沉沙淤泥、水量减小、水质浑浊、井台护壁管破坏、水位下降、井壁垮塌堵塞等。随时间增长,机井使用功能退化加剧,采取有效的洗井和维护措施可增大机井的出水量和优化水质,提升机井的使用功能。 重庆市红层机井为在侏罗系上统蓬莱镇组至下统珍珠冲组的一套红色地层通过钻进成井的民用水井,解决了重庆红层地区人们用水难问题。然而成井后机井的使用和维护却成为后续难题,部分机井使用功能逐渐退化。本文通过对重庆市红层机井使用功能的调查与分析得知,在机井成井两年后,部分机井将出现使用功能退化,如井底沉沙淤泥、水量减小、水质浑浊、井台护壁管破坏、水位下降、井壁垮塌堵塞等。随时间增长,机井使用功能退化加剧,采取有效的洗井和维护措施可增大机井的出水量和优化水质,提升机井的使用功能。
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某电站玄武岩坝区地质条件复杂,研究表明坝区玄武岩裂隙含水系统具有不均匀性、各向异性和多级次性特点。本文结合玄武岩裂隙特征和渗透系数确定方法,给出了评价岩体渗透性的尺度。勘探揭露河床右侧及右岸岸坡发育承压水,据埋藏条件和水化学成分可分为上部承压水和下部承压水,分别对其分布范围特征;承压水水位、流量及动态特征;承压水水化学特征;贮存环境特征;补给、径流、排泄特征等方面进行阐述,分析了承压水对建坝影响,根据分析成果采取针对性处理措施,取得了较好的效果。 某电站玄武岩坝区地质条件复杂,研究表明坝区玄武岩裂隙含水系统具有不均匀性、各向异性和多级次性特点。本文结合玄武岩裂隙特征和渗透系数确定方法,给出了评价岩体渗透性的尺度。勘探揭露河床右侧及右岸岸坡发育承压水,据埋藏条件和水化学成分可分为上部承压水和下部承压水,分别对其分布范围特征;承压水水位、流量及动态特征;承压水水化学特征;贮存环境特征;补给、径流、排泄特征等方面进行阐述,分析了承压水对建坝影响,根据分析成果采取针对性处理措施,取得了较好的效果。
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官地水电站大坝属高重力碾压混凝土坝,地质条件复杂,建坝岩体质量合理准确的评价以及缺陷的有效处理对大坝的稳定安全至关重要。本文根据素描及实际开挖揭露地质情况,通过地质定性评价与物探定量评价对重力坝坝基开挖岩体进行综合评价,结果显示开挖岩体揭露地质与前期勘察基本一致,岩体质量总体满足建坝要求,对今后重力坝坝基岩体评价有一定的指导意义。 官地水电站大坝属高重力碾压混凝土坝,地质条件复杂,建坝岩体质量合理准确的评价以及缺陷的有效处理对大坝的稳定安全至关重要。本文根据素描及实际开挖揭露地质情况,通过地质定性评价与物探定量评价对重力坝坝基开挖岩体进行综合评价,结果显示开挖岩体揭露地质与前期勘察基本一致,岩体质量总体满足建坝要求,对今后重力坝坝基岩体评价有一定的指导意义。
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本文通过北京地区某实际工程现场取样,通过室内三轴试验、固结试验确定该区域土体硬化模型参数,其中无论是强度参数还是刚度参数都大于勘察报告提供的参数,最后通过有限元分析软件Midas;GTS中修正莫尔-库仑模型模拟基坑开挖过程,并与工程实测数据对比来验证硬化模型参数的适用性。通过三轴试验、固结试验确定土体的强度参数及刚度参数更加符合原状土的力学性质,能够更加合理地预测基坑变形、支护结构受力等,为优化岩土工程设计提供了新的参考。 本文通过北京地区某实际工程现场取样,通过室内三轴试验、固结试验确定该区域土体硬化模型参数,其中无论是强度参数还是刚度参数都大于勘察报告提供的参数,最后通过有限元分析软件Midas;GTS中修正莫尔-库仑模型模拟基坑开挖过程,并与工程实测数据对比来验证硬化模型参数的适用性。通过三轴试验、固结试验确定土体的强度参数及刚度参数更加符合原状土的力学性质,能够更加合理地预测基坑变形、支护结构受力等,为优化岩土工程设计提供了新的参考。
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粗细颗粒区分粒径是无黏性粗粒土判别渗透变形类型的重要指标,但其确定方法和量值均不统一,为验证不同方法的适宜性,我们统计分析了7个工程62个砂土试样的渗透变形试验结果,结果表明,以2mm作为粗细颗粒区分粒径时,其渗透变形类型判断结果与试验结果符合率达93.55%,远高于以d70d10为区分粒径时的符合率51.61%。推荐以2mm作为不均匀连续级配砂土粗细颗粒区分粒径。 粗细颗粒区分粒径是无黏性粗粒土判别渗透变形类型的重要指标,但其确定方法和量值均不统一,为验证不同方法的适宜性,我们统计分析了7个工程62个砂土试样的渗透变形试验结果,结果表明,以2mm作为粗细颗粒区分粒径时,其渗透变形类型判断结果与试验结果符合率达93.55%,远高于以d70d10为区分粒径时的符合率51.61%。推荐以2mm作为不均匀连续级配砂土粗细颗粒区分粒径。
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中粗砂具有较好的物理力学性能及广泛的工程用途。为进一步研究中粗砂渗透及渗透变形特性,统计分析了6个工程48个中粗砂试样的试验资料。试验结果表明,所有中粗砂试样渗透变形类型均为流土,临界比降值主要为0.6~1.2,破坏比降值主要为0.9~1.7,渗透系数值主要为2.010-2cms-1~2.010-4cms-1,临界比降和破坏比降相关性较好。 中粗砂具有较好的物理力学性能及广泛的工程用途。为进一步研究中粗砂渗透及渗透变形特性,统计分析了6个工程48个中粗砂试样的试验资料。试验结果表明,所有中粗砂试样渗透变形类型均为流土,临界比降值主要为0.6~1.2,破坏比降值主要为0.9~1.7,渗透系数值主要为2.010-2cms-1~2.010-4cms-1,临界比降和破坏比降相关性较好。
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在渗流条件下,松散土体中的细颗粒会逐渐被水流带走,从而改变土体的颗粒级配及微结构,进而影响土体的宏观力学参数如强度和弹性模量等。本文针对土体中细颗粒迁移对土体宏微观参数的影响,开展基于核磁共振仪器的微观孔喉结构观测实验及基于孔隙网络模型的计算。研究表明,沿土体深度方向细颗粒随孔隙渗流而下移,中部聚集程度最高,这样导致中部小孔隙明显大于上部和下部。在渗流过程中,孔隙水并不能充满整个区域,上、中、下部均存在没有被水波及的范围,中部未波及范围最大,渗流通道最少,相同流量下的孔隙水压更高,因此中部的强度和刚度变化也最大。 在渗流条件下,松散土体中的细颗粒会逐渐被水流带走,从而改变土体的颗粒级配及微结构,进而影响土体的宏观力学参数如强度和弹性模量等。本文针对土体中细颗粒迁移对土体宏微观参数的影响,开展基于核磁共振仪器的微观孔喉结构观测实验及基于孔隙网络模型的计算。研究表明,沿土体深度方向细颗粒随孔隙渗流而下移,中部聚集程度最高,这样导致中部小孔隙明显大于上部和下部。在渗流过程中,孔隙水并不能充满整个区域,上、中、下部均存在没有被水波及的范围,中部未波及范围最大,渗流通道最少,相同流量下的孔隙水压更高,因此中部的强度和刚度变化也最大。
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隧道施工开挖接近开挖工作面前方存在的突水突泥致灾构造,或通过隧道开挖轮廓线外存在的突水突泥致灾构造,由于开挖工作面与开挖工作面前方存在的突水突泥致灾构造间或开挖轮廓线与开挖轮廓线外存在的突水突泥致灾构造间隔水隔泥岩土盘厚度小于最小安全岩土盘厚度,隔水隔泥岩土盘在突水致灾构造中地下水或突泥致灾构造中黏土应力作用下失稳破坏,导致隧道施工突水、突泥灾害发生。本文以统计近十多年的隧道施工突水突泥灾害实例,以此为基础总结提出了导致隧道施工突水突泥灾害发生的隔水隔泥岩土盘构成类型及其破坏模式,分析提出了5种隔水隔泥岩土盘类型:夹黏土或不夹黏土的大小不一的破碎岩石块体(岩石颗粒、砂夹卵石)、裂隙黏土充填或裂隙密闭无充填的节理裂隙化岩体、黏土或断层泥、完整岩体、初期支护隔水隔泥岩土盘,并在这5种隔水隔泥岩土盘类型的基础上,提出了5种破坏模式:渗流(溃散)破坏、剪切破坏、软化破坏与爆裂破坏、断裂/爆裂破坏、弯断破坏;分析了隔水隔泥岩土盘构成类型与破坏模式间的相互关系。 隧道施工开挖接近开挖工作面前方存在的突水突泥致灾构造,或通过隧道开挖轮廓线外存在的突水突泥致灾构造,由于开挖工作面与开挖工作面前方存在的突水突泥致灾构造间或开挖轮廓线与开挖轮廓线外存在的突水突泥致灾构造间隔水隔泥岩土盘厚度小于最小安全岩土盘厚度,隔水隔泥岩土盘在突水致灾构造中地下水或突泥致灾构造中黏土应力作用下失稳破坏,导致隧道施工突水、突泥灾害发生。本文以统计近十多年的隧道施工突水突泥灾害实例,以此为基础总结提出了导致隧道施工突水突泥灾害发生的隔水隔泥岩土盘构成类型及其破坏模式,分析提出了5种隔水隔泥岩土盘类型:夹黏土或不夹黏土的大小不一的破碎岩石块体(岩石颗粒、砂夹卵石)、裂隙黏土充填或裂隙密闭无充填的节理裂隙化岩体、黏土或断层泥、完整岩体、初期支护隔水隔泥岩土盘,并在这5种隔水隔泥岩土盘类型的基础上,提出了5种破坏模式:渗流(溃散)破坏、剪切破坏、软化破坏与爆裂破坏、断裂/爆裂破坏、弯断破坏;分析了隔水隔泥岩土盘构成类型与破坏模式间的相互关系。
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长春地铁隧道通过强风化泥岩层,强风化泥岩属于软弱岩体,具有流变特性,其强度对地铁隧道等地下结构的稳定性具有重要的影响。对软弱岩体蠕变力学特性的研究,可以为地铁隧道的围岩稳定性研究及地下结构的设计提供理论依据。为此,在地铁隧道开挖面进行强风化泥岩取样,开展了直剪蠕变试验,获得强风化泥岩的蠕变特性。利用过渡蠕变法、蠕变曲线第一拐点法和等时曲线法3种不同方法获得了强风化泥岩的长期强度。结果表明,泥岩长期强度的与瞬时强度的相比产生了明显降低,为20%~40%,tan/tan为60%~70%,因此有必要将长期强度指标作为岩石工程实际设计中的参考。 长春地铁隧道通过强风化泥岩层,强风化泥岩属于软弱岩体,具有流变特性,其强度对地铁隧道等地下结构的稳定性具有重要的影响。对软弱岩体蠕变力学特性的研究,可以为地铁隧道的围岩稳定性研究及地下结构的设计提供理论依据。为此,在地铁隧道开挖面进行强风化泥岩取样,开展了直剪蠕变试验,获得强风化泥岩的蠕变特性。利用过渡蠕变法、蠕变曲线第一拐点法和等时曲线法3种不同方法获得了强风化泥岩的长期强度。结果表明,泥岩长期强度的与瞬时强度的相比产生了明显降低,为20%~40%,tan/tan为60%~70%,因此有必要将长期强度指标作为岩石工程实际设计中的参考。
摘要:
桩前岩体爆破震动对抗滑桩与嵌固段岩体相互作用影响明显,是造成抗滑桩防护失效的重要影响因素之一。以湖南岳阳滑坡为原型,利用FLAC3D岩土工程数值模拟软件施加实测振动波,建立爆破震动作用抗滑桩与嵌固段岩体动力响应三维数值模拟模型,研究了爆破震动作用下抗滑桩桩周嵌固段岩体位移、加速度、速度、应力响应以及抗滑桩桩身受到剪力与弯矩分布规律,进一步对比了爆破前后塑性区分布特征,利用MATLAB软件对爆破震动过程中速度时程进行了频谱分析。结果表明:在一定基岩宽度、高度以及抗滑桩嵌固深度下,相同爆破地震波条件下抗滑桩嵌固段岩体位移、加速度、速度、应力上分别符合高程放大效应,但岩体介质波阻抗差异较大时,加速度响应并非完全符合高程放大效应。悬臂抗滑桩桩前桩后同一水平位置处嵌固段岩体中位移、加速度、速度曲线变化幅值和趋势一致,应力不一致。爆破时桩身弯矩和剪力均呈两头小,中间大的规律,并且爆破后滑坡中部和滑坡后缘易受张拉破坏,因此应加强抗滑桩桩身嵌固在基岩和滑体分界面处以及滑坡中部及后缘的防护。结合频谱分析结果可判定此边坡在爆破后处于安全状态,研究结果为山区滑坡工程设计及爆破施工提供了科学依据。 桩前岩体爆破震动对抗滑桩与嵌固段岩体相互作用影响明显,是造成抗滑桩防护失效的重要影响因素之一。以湖南岳阳滑坡为原型,利用FLAC3D岩土工程数值模拟软件施加实测振动波,建立爆破震动作用抗滑桩与嵌固段岩体动力响应三维数值模拟模型,研究了爆破震动作用下抗滑桩桩周嵌固段岩体位移、加速度、速度、应力响应以及抗滑桩桩身受到剪力与弯矩分布规律,进一步对比了爆破前后塑性区分布特征,利用MATLAB软件对爆破震动过程中速度时程进行了频谱分析。结果表明:在一定基岩宽度、高度以及抗滑桩嵌固深度下,相同爆破地震波条件下抗滑桩嵌固段岩体位移、加速度、速度、应力上分别符合高程放大效应,但岩体介质波阻抗差异较大时,加速度响应并非完全符合高程放大效应。悬臂抗滑桩桩前桩后同一水平位置处嵌固段岩体中位移、加速度、速度曲线变化幅值和趋势一致,应力不一致。爆破时桩身弯矩和剪力均呈两头小,中间大的规律,并且爆破后滑坡中部和滑坡后缘易受张拉破坏,因此应加强抗滑桩桩身嵌固在基岩和滑体分界面处以及滑坡中部及后缘的防护。结合频谱分析结果可判定此边坡在爆破后处于安全状态,研究结果为山区滑坡工程设计及爆破施工提供了科学依据。
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饱和有效抗剪强度参数(c'、')是非饱和土抗剪强度建立的基础参数。为了研究黄土的c'、'以及与地层沉积年代T之间的关系,取陕西泾阳黄土L1、S1、L5和L9的原状样,采用常规三轴仪,固结不排水(CU)试验获得有效抗剪强度参数c'和'。建立了泾阳黄土c'随沉积年代之间的经验估计模型。 饱和有效抗剪强度参数(c'、')是非饱和土抗剪强度建立的基础参数。为了研究黄土的c'、'以及与地层沉积年代T之间的关系,取陕西泾阳黄土L1、S1、L5和L9的原状样,采用常规三轴仪,固结不排水(CU)试验获得有效抗剪强度参数c'和'。建立了泾阳黄土c'随沉积年代之间的经验估计模型。
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蒙脱石胶体的絮凝受水中阳离子的浓度和类型的影响,通过配置不同浓度的NaCl、KCl、CaCl2、MgCl2溶液,观察蒙脱石在溶液中的沉降过程,发现随钠、钾离子浓度增加,蒙脱石絮凝作用增强;而钙、镁离子对于蒙脱石絮凝存在临界值,大于该临界浓度反而使胶体重新稳定,由Zeta电位可知,是由专属作用导致;小于临界浓度的规律同一价阳离子相同;离子类型对蒙脱石体积膨胀也有影响,在同等浓度梯度下,体积膨胀量大小顺序为NaCl KCl MgCl2 CaCl2。Zeta电位试验结果表明导致絮凝的原因是悬液状态下阳离子化合价和浓度使蒙脱石颗粒双电层厚度发生改变。 蒙脱石胶体的絮凝受水中阳离子的浓度和类型的影响,通过配置不同浓度的NaCl、KCl、CaCl2、MgCl2溶液,观察蒙脱石在溶液中的沉降过程,发现随钠、钾离子浓度增加,蒙脱石絮凝作用增强;而钙、镁离子对于蒙脱石絮凝存在临界值,大于该临界浓度反而使胶体重新稳定,由Zeta电位可知,是由专属作用导致;小于临界浓度的规律同一价阳离子相同;离子类型对蒙脱石体积膨胀也有影响,在同等浓度梯度下,体积膨胀量大小顺序为NaCl KCl MgCl2 CaCl2。Zeta电位试验结果表明导致絮凝的原因是悬液状态下阳离子化合价和浓度使蒙脱石颗粒双电层厚度发生改变。
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为了探讨结构屈服压力(k)与基质吸力()的关系,取泾阳S1和L5原状黄土,配制从干燥至饱和的8个梯度含水率,采用高压固结试验测得不同含水率下的k,采用滤纸法测得增湿土-水特征曲线(SWCC)。结果表明随着黄土基质吸力的增高,S1、L5的k呈S型变化,当基质吸力小于进气值a,k在S型的低处平缓部分;当基质吸力大于残余值r时,k在S型的高处平缓部分;基质吸力在两者之间时,k随着基质吸力的增高而显著增高,以上覆自重为前期固结压力,系统探讨了泾阳S1和L5原状黄土结构强度随基质吸力的变化特征。 为了探讨结构屈服压力(k)与基质吸力()的关系,取泾阳S1和L5原状黄土,配制从干燥至饱和的8个梯度含水率,采用高压固结试验测得不同含水率下的k,采用滤纸法测得增湿土-水特征曲线(SWCC)。结果表明随着黄土基质吸力的增高,S1、L5的k呈S型变化,当基质吸力小于进气值a,k在S型的低处平缓部分;当基质吸力大于残余值r时,k在S型的高处平缓部分;基质吸力在两者之间时,k随着基质吸力的增高而显著增高,以上覆自重为前期固结压力,系统探讨了泾阳S1和L5原状黄土结构强度随基质吸力的变化特征。
摘要:
本文通过在不同含水量条件下对等比例赤泥改良红黏土的物理力学性质进行试验研究,研究含水量对赤泥红黏土的影响和作用机理。再通过电镜扫描,研究不同比例赤泥对红黏土微观结构的影响。试验结果表明,宏观上,掺入赤泥后红黏土随着含水量的增大,抗剪强度呈先增后减的趋势。压缩试验研究中,掺入赤泥的红黏土压缩性随含水量的增大整体呈降低趋势,下降幅度随着赤泥含量的增大而增大。微观上,不同赤泥含量的红黏土土样表面颗粒从团聚体向片状体变化,结构从疏松状态逐渐向致密状态过渡,孔隙减少使得赤泥红黏土的吸水能力减弱。 本文通过在不同含水量条件下对等比例赤泥改良红黏土的物理力学性质进行试验研究,研究含水量对赤泥红黏土的影响和作用机理。再通过电镜扫描,研究不同比例赤泥对红黏土微观结构的影响。试验结果表明,宏观上,掺入赤泥后红黏土随着含水量的增大,抗剪强度呈先增后减的趋势。压缩试验研究中,掺入赤泥的红黏土压缩性随含水量的增大整体呈降低趋势,下降幅度随着赤泥含量的增大而增大。微观上,不同赤泥含量的红黏土土样表面颗粒从团聚体向片状体变化,结构从疏松状态逐渐向致密状态过渡,孔隙减少使得赤泥红黏土的吸水能力减弱。
摘要:
本文结合实际工程,首先通过室内配比试验及抗压强度试验确定水泥土搅拌桩的施工方案,再通过静载荷试验确定水泥土搅拌桩复合地基增强体单桩竖向抗压极限承载力和复合地基极限承载力,最后通过对水泥土搅拌桩进行轻型动力触探、静力触探和钻孔取心等检测,客观提出体现适宜场地条件的试验及检测结论。本文研究可为该工程的设计和施工提供依据,同时试验研究结果对本地区类似建筑工程的设计和施工具有一定的现实意义。 本文结合实际工程,首先通过室内配比试验及抗压强度试验确定水泥土搅拌桩的施工方案,再通过静载荷试验确定水泥土搅拌桩复合地基增强体单桩竖向抗压极限承载力和复合地基极限承载力,最后通过对水泥土搅拌桩进行轻型动力触探、静力触探和钻孔取心等检测,客观提出体现适宜场地条件的试验及检测结论。本文研究可为该工程的设计和施工提供依据,同时试验研究结果对本地区类似建筑工程的设计和施工具有一定的现实意义。
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纳米膨润土资源丰富、价格低廉,生产工艺也比较成熟,在其他行业运用广泛,作为一种新型的土体加固材料,具有巨大的应用潜力。本文设计了5组不同掺量比的纳米膨润土-红黏土,在红黏土最优含水率条件下分别对每组进行4种不同围压的三轴不固结不排水试验;最后由应力-应变曲线,分析了不同掺量纳米膨润土对红黏土力学性能的影响,得出了抗剪强度和抗剪强度指标的规律,最优掺量在2% ~3%之间,随掺量的增加,红黏土的黏聚力先增加后减小,而红黏土的内摩擦角基本不变化。试验结果表明:由于纳米膨润土的主要成分蒙脱石的黏结性,增加了土颗粒的胶结,其膨胀性有利于填充土颗粒的孔隙,及比表面积大等特性,都会明显增强红黏土的力学特性。 纳米膨润土资源丰富、价格低廉,生产工艺也比较成熟,在其他行业运用广泛,作为一种新型的土体加固材料,具有巨大的应用潜力。本文设计了5组不同掺量比的纳米膨润土-红黏土,在红黏土最优含水率条件下分别对每组进行4种不同围压的三轴不固结不排水试验;最后由应力-应变曲线,分析了不同掺量纳米膨润土对红黏土力学性能的影响,得出了抗剪强度和抗剪强度指标的规律,最优掺量在2% ~3%之间,随掺量的增加,红黏土的黏聚力先增加后减小,而红黏土的内摩擦角基本不变化。试验结果表明:由于纳米膨润土的主要成分蒙脱石的黏结性,增加了土颗粒的胶结,其膨胀性有利于填充土颗粒的孔隙,及比表面积大等特性,都会明显增强红黏土的力学特性。
摘要:
砂土三轴试验中孔隙结构的演化规律与其力学性质和强度特征之间存在着重要关系。本文基于同步辐射显微CT扫描,结合南京河西粉细砂的三轴压缩实验,采用自主研发的土体细微观三轴压缩在线观测控制系统,得到了南京粉细砂饱和试样在不同围压下加载过程中孔隙结构的实时扫描图像。通过ImageJ和Avizo软件对扫描图像进行三维重构,获取砂土试样在加载过程中的孔隙结构空间图像,然后简化为孔隙网络模型,采用孔隙率、孔隙形状、孔隙半径等指标分析孔隙结构的演变过程。可以得到以下结论:(1)松散南京粉细砂在低围压下表现出典型的应变软化特征,随着围压的增大开始表现出应变软化-硬化的特征;(2)中密南京粉细砂均表现出应变软化-硬化特征,即由剪缩向剪胀转变,因此可以用孔隙率来表示峰值强度与残余强度的关系;(3)小孔隙相互连通是导致大孔隙出现的原因,进而使松散南京粉细砂出现准稳态状态。 砂土三轴试验中孔隙结构的演化规律与其力学性质和强度特征之间存在着重要关系。本文基于同步辐射显微CT扫描,结合南京河西粉细砂的三轴压缩实验,采用自主研发的土体细微观三轴压缩在线观测控制系统,得到了南京粉细砂饱和试样在不同围压下加载过程中孔隙结构的实时扫描图像。通过ImageJ和Avizo软件对扫描图像进行三维重构,获取砂土试样在加载过程中的孔隙结构空间图像,然后简化为孔隙网络模型,采用孔隙率、孔隙形状、孔隙半径等指标分析孔隙结构的演变过程。可以得到以下结论:(1)松散南京粉细砂在低围压下表现出典型的应变软化特征,随着围压的增大开始表现出应变软化-硬化的特征;(2)中密南京粉细砂均表现出应变软化-硬化特征,即由剪缩向剪胀转变,因此可以用孔隙率来表示峰值强度与残余强度的关系;(3)小孔隙相互连通是导致大孔隙出现的原因,进而使松散南京粉细砂出现准稳态状态。
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黄土边坡的变形破坏一般与地表水入渗导致的地下水位上升有关。然而,现场观测发现黄土地区地表水入渗深度有限,降雨的湿润峰一般在2m以内。自湿润峰以下至地下水位之间很长一段的含水率是不变的,那么地表水是如何补给地下水的,一直存在争议。为此,本文利用甘肃正宁县地区的Q3黄土重塑样进行非饱和渗透特性的土柱试验。在一个4m高的玻璃桶内制备土样,土柱上按一定间距插入水分计探头,在顶部按每天1000mL水量均匀渗入水,测得给定时间沿土柱的含水率剖面。结果发现,随着补给时间的延长,湿润峰下移,湿润峰经过的上半土柱含水率几乎不变,当湿润峰到达土柱底部时,形成潜水位,这和现场观察的现象一致。这说明在地表活动带以下,饱和带以上,虽然土的含水率不变,但存在着稳定非饱和渗流,这是黄土地区地下水的唯一补给方式。 黄土边坡的变形破坏一般与地表水入渗导致的地下水位上升有关。然而,现场观测发现黄土地区地表水入渗深度有限,降雨的湿润峰一般在2m以内。自湿润峰以下至地下水位之间很长一段的含水率是不变的,那么地表水是如何补给地下水的,一直存在争议。为此,本文利用甘肃正宁县地区的Q3黄土重塑样进行非饱和渗透特性的土柱试验。在一个4m高的玻璃桶内制备土样,土柱上按一定间距插入水分计探头,在顶部按每天1000mL水量均匀渗入水,测得给定时间沿土柱的含水率剖面。结果发现,随着补给时间的延长,湿润峰下移,湿润峰经过的上半土柱含水率几乎不变,当湿润峰到达土柱底部时,形成潜水位,这和现场观察的现象一致。这说明在地表活动带以下,饱和带以上,虽然土的含水率不变,但存在着稳定非饱和渗流,这是黄土地区地下水的唯一补给方式。
摘要:
采用TFB-1型应力-应变控制式三轴仪,对红黏土进行饱和固结不排水三轴试验,基于红黏土应力-应变曲线出现硬化性特点,进行本构模型拟合研究,研究结果表明:红黏土应力-应变曲线硬化特性强化拐点位置出现在应变为0.5% ~2%处;应变硬化性红黏土应力-应变特征曲线适用于幂函数模型拟合,但对强化拐点位置不敏感。 采用TFB-1型应力-应变控制式三轴仪,对红黏土进行饱和固结不排水三轴试验,基于红黏土应力-应变曲线出现硬化性特点,进行本构模型拟合研究,研究结果表明:红黏土应力-应变曲线硬化特性强化拐点位置出现在应变为0.5% ~2%处;应变硬化性红黏土应力-应变特征曲线适用于幂函数模型拟合,但对强化拐点位置不敏感。
摘要:
广西是我国铝业的生产大省,在生产金属铝的时候会产生污染物赤泥,由于赤泥结合的化学碱难以脱除,对地下水污染严重,大量的赤泥堆放,不仅占用了大片的土地,干燥的赤泥还会造成粉尘污染,有效地对赤泥进行回收利用已经成为当前迫在眉睫的任务。本次研究尝试使用作为赤泥主要成分之一的Al2O3的掺入,研究其对红黏土的物理力学性质的影响,本次试验采用掺入率分别为0、1%、2%、3%、4%,5个不同掺入比例Al2O3后的红黏土。对其进行液塑性试验,分析不同掺入率的红黏土的液塑性变化情况。通过击实试验,得出不同掺入率下红黏土的最大干密度、最优含水率。最后对红黏土重塑样进行三轴不固结不排水剪切试验,获得在同一含水率,不同掺入率、不同围压下的应力-应变关系曲线、弹性模量、抗剪强度参数的变化规律。试验结果表明:改良后的红黏土还是具有高液、塑限的特性,其状态为坚硬。随着掺入的Al2O3的量增加,其液限、塑限、塑性指数、含水率、最大干密度都降低;同等Al2O3掺入量的情况下,随着围压的增大抗剪强度增强,在同等围压下,随着Al2O3掺入量的增加抗剪强度呈先降低后增高的状态。 广西是我国铝业的生产大省,在生产金属铝的时候会产生污染物赤泥,由于赤泥结合的化学碱难以脱除,对地下水污染严重,大量的赤泥堆放,不仅占用了大片的土地,干燥的赤泥还会造成粉尘污染,有效地对赤泥进行回收利用已经成为当前迫在眉睫的任务。本次研究尝试使用作为赤泥主要成分之一的Al2O3的掺入,研究其对红黏土的物理力学性质的影响,本次试验采用掺入率分别为0、1%、2%、3%、4%,5个不同掺入比例Al2O3后的红黏土。对其进行液塑性试验,分析不同掺入率的红黏土的液塑性变化情况。通过击实试验,得出不同掺入率下红黏土的最大干密度、最优含水率。最后对红黏土重塑样进行三轴不固结不排水剪切试验,获得在同一含水率,不同掺入率、不同围压下的应力-应变关系曲线、弹性模量、抗剪强度参数的变化规律。试验结果表明:改良后的红黏土还是具有高液、塑限的特性,其状态为坚硬。随着掺入的Al2O3的量增加,其液限、塑限、塑性指数、含水率、最大干密度都降低;同等Al2O3掺入量的情况下,随着围压的增大抗剪强度增强,在同等围压下,随着Al2O3掺入量的增加抗剪强度呈先降低后增高的状态。
摘要:
裂隙岩体渗流应力耦合是岩石力学及工程领域研究的热点和难点问题。首先系统地阐述了裂隙岩体渗流应力耦合的试验、数学模型研究现状,归纳了常用数值分析方法及其应用情况,然后总结了研究热点和工程应用状况。通过对流固耦合研究现状分析,提出几点建议:(1)以往研究多集中在渗透性与法向应力之间的关系上,应多开展剪切应力和三维应力条件下裂隙岩体渗透性与应力之间的关系研究;(2)鉴于传统数值方法模拟裂隙扩展的困难,发展能考虑裂隙产生及扩展的新兴数值方法,如无网格法、数值流形元和混合有限元离散元分析方法等(3)考虑岩石特性、特殊环境下的多场耦合机理与应用研究,如非均质性、流变特性、高温低温、化学腐蚀等;(4)现有模型与实际情况虽有差距,但也应充分利用以使实际工程的设计与分析更加合理。 裂隙岩体渗流应力耦合是岩石力学及工程领域研究的热点和难点问题。首先系统地阐述了裂隙岩体渗流应力耦合的试验、数学模型研究现状,归纳了常用数值分析方法及其应用情况,然后总结了研究热点和工程应用状况。通过对流固耦合研究现状分析,提出几点建议:(1)以往研究多集中在渗透性与法向应力之间的关系上,应多开展剪切应力和三维应力条件下裂隙岩体渗透性与应力之间的关系研究;(2)鉴于传统数值方法模拟裂隙扩展的困难,发展能考虑裂隙产生及扩展的新兴数值方法,如无网格法、数值流形元和混合有限元离散元分析方法等(3)考虑岩石特性、特殊环境下的多场耦合机理与应用研究,如非均质性、流变特性、高温低温、化学腐蚀等;(4)现有模型与实际情况虽有差距,但也应充分利用以使实际工程的设计与分析更加合理。
摘要:
岩质边坡倾倒变形大都具有反倾结构,反向边坡其典型的结构特征为岩层层面与边坡面走向一致但倾向相反,如果同时存在一组或多组顺坡向的节理将岩层切割成离散的块体,则容易发生与以往不同的倾倒破坏。本文借助于软材料小模型,结合了龙首矿区工程地质条件,对自重体积力作用下露天开挖引起这种复杂的倾倒变形现象作了一项实验研究。结果表明,断层的存在,破坏了岩体的连续性,也使岩体的柔度大大提高,大大降低了岩体的变形模量。这种大幅度的变形使得位于压缩区的顺倾断层受到很大的侧向力,当侧向力大于与断层岩体自重在侧向力方向上的体力分量时,就会发生大角度反转倾倒变形。 岩质边坡倾倒变形大都具有反倾结构,反向边坡其典型的结构特征为岩层层面与边坡面走向一致但倾向相反,如果同时存在一组或多组顺坡向的节理将岩层切割成离散的块体,则容易发生与以往不同的倾倒破坏。本文借助于软材料小模型,结合了龙首矿区工程地质条件,对自重体积力作用下露天开挖引起这种复杂的倾倒变形现象作了一项实验研究。结果表明,断层的存在,破坏了岩体的连续性,也使岩体的柔度大大提高,大大降低了岩体的变形模量。这种大幅度的变形使得位于压缩区的顺倾断层受到很大的侧向力,当侧向力大于与断层岩体自重在侧向力方向上的体力分量时,就会发生大角度反转倾倒变形。
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金川镍矿是我国重要的镍矿资源基地,矿区内岩体破碎、矿岩品位较高,龙首矿采用六角形进路分层向下胶结充填采矿方法,西二采区上部矿体和充填体的塌陷对于下部中段采矿活动影响很大。本文对六角形分层向下充填造成矿体和充填体的变形破坏机理进行分析,建立数值计算模型分析浅部和深部环境下岩体早分层胶结充填过程中塑性屈服区域和应力场的变化。浅部矿体在自重应力作用下,随着分层开采的向下进行,模型中塑性屈服区域逐渐增大。深部矿体受构造应力与自重应力作用,开挖初期产生的塑性屈服区域较大,充填体上部围岩也出现塑性屈服,随着开挖充填向下进行,垂直和水平构造应力使得应力场重新分布,上部塑性屈服消失,模型屈服区域减小。浅部矿体向下分层充填开挖,自重应力下,拉应力区域主要集中于六角形断面周围尤其是顶板围岩附近。深部水平和垂直构造应力改变了采场内应力状态,六角形断面周围拉应力区域减小且分布更加均匀,有利于六角形断面采场稳定。但整个模型区域内压应力升高,远离六角形断面处易出现塑性屈服,长时间开挖充填会对岩体稳定性产生不利影响。 金川镍矿是我国重要的镍矿资源基地,矿区内岩体破碎、矿岩品位较高,龙首矿采用六角形进路分层向下胶结充填采矿方法,西二采区上部矿体和充填体的塌陷对于下部中段采矿活动影响很大。本文对六角形分层向下充填造成矿体和充填体的变形破坏机理进行分析,建立数值计算模型分析浅部和深部环境下岩体早分层胶结充填过程中塑性屈服区域和应力场的变化。浅部矿体在自重应力作用下,随着分层开采的向下进行,模型中塑性屈服区域逐渐增大。深部矿体受构造应力与自重应力作用,开挖初期产生的塑性屈服区域较大,充填体上部围岩也出现塑性屈服,随着开挖充填向下进行,垂直和水平构造应力使得应力场重新分布,上部塑性屈服消失,模型屈服区域减小。浅部矿体向下分层充填开挖,自重应力下,拉应力区域主要集中于六角形断面周围尤其是顶板围岩附近。深部水平和垂直构造应力改变了采场内应力状态,六角形断面周围拉应力区域减小且分布更加均匀,有利于六角形断面采场稳定。但整个模型区域内压应力升高,远离六角形断面处易出现塑性屈服,长时间开挖充填会对岩体稳定性产生不利影响。
地质灾害成因与防控
摘要:
预应力锚索的预应力损失是造成锚索失效的关键问题。锚索预应力损失是不可避免的,但是可以采取措施保证锚索有效预应力。本文利用锚索监测数据、边坡变形监测等资料,得出其锚索预应力变化规律,分析锚索预应力变化的影响因素及其影响程度。研究表明,锚索预应力损失最快的阶段发生在锚索张拉后的十几天内;可以采取优化措施以保证锚索初始的有效预应力;已产生变形的坡体进行锚索加固,其预应力快速降低段持续的时间较长。 预应力锚索的预应力损失是造成锚索失效的关键问题。锚索预应力损失是不可避免的,但是可以采取措施保证锚索有效预应力。本文利用锚索监测数据、边坡变形监测等资料,得出其锚索预应力变化规律,分析锚索预应力变化的影响因素及其影响程度。研究表明,锚索预应力损失最快的阶段发生在锚索张拉后的十几天内;可以采取优化措施以保证锚索初始的有效预应力;已产生变形的坡体进行锚索加固,其预应力快速降低段持续的时间较长。
摘要:
长江三峡库区地质条件复杂,巫山县巫峡峡口,主要分布地层为三叠系大冶组及嘉陵江组灰岩,其中长江北岸以反倾岩质库岸为主,在漫长的地质历史演化过程中,形成了多段稳定性差的岸坡及危岩,三峡水库蓄水后其稳定性进一步恶化。在三峡水库175m试验性蓄水后两个月后(2008年11月23日)龚家坊危岩发生38104m3崩塌,产生的涌浪高13m,严重威胁长江航道的安全。巫峡具有地形高差大、坡度陡、潜在崩滑体规模大、防治难度大的特点。本文通过对巫峡北岸龚家坊至独龙一段危岩体变形失稳特征进行研究的基础上,对稳定性差的库岸的防治措施进行研究探讨,对岸坡危岩综合整治具有一定的参考价值。 长江三峡库区地质条件复杂,巫山县巫峡峡口,主要分布地层为三叠系大冶组及嘉陵江组灰岩,其中长江北岸以反倾岩质库岸为主,在漫长的地质历史演化过程中,形成了多段稳定性差的岸坡及危岩,三峡水库蓄水后其稳定性进一步恶化。在三峡水库175m试验性蓄水后两个月后(2008年11月23日)龚家坊危岩发生38104m3崩塌,产生的涌浪高13m,严重威胁长江航道的安全。巫峡具有地形高差大、坡度陡、潜在崩滑体规模大、防治难度大的特点。本文通过对巫峡北岸龚家坊至独龙一段危岩体变形失稳特征进行研究的基础上,对稳定性差的库岸的防治措施进行研究探讨,对岸坡危岩综合整治具有一定的参考价值。
摘要:
唐央滑坡位于卡基娃水库库区的近坝库段,其规模巨大,对电站工程存在一定的影响。针对边坡地形地质条件,变形特征及形成机制原因的研究,根据访问资料、地震情况、暴雨情况、前缘高程、滑坡坡面现状5个因素对滑坡的现状进行评价,定性分析库区蓄水以后滑坡整体仍将处于稳定状态,不会出现高速整体下滑。又采用刚体极限平衡法和FLAC三维定量计算定量进行了复核,定性、定量评价基本一致。 唐央滑坡位于卡基娃水库库区的近坝库段,其规模巨大,对电站工程存在一定的影响。针对边坡地形地质条件,变形特征及形成机制原因的研究,根据访问资料、地震情况、暴雨情况、前缘高程、滑坡坡面现状5个因素对滑坡的现状进行评价,定性分析库区蓄水以后滑坡整体仍将处于稳定状态,不会出现高速整体下滑。又采用刚体极限平衡法和FLAC三维定量计算定量进行了复核,定性、定量评价基本一致。
摘要:
在赞比亚,蚂蚁活动强烈。蚂蚁包随处可见,其大小、高度不等。地表以上的蚁包和地面以下的蚁穴内均存在大量的空洞,位于地面以下蚁穴中的空洞对工程建设的地基及基础有较大影响,当地大型工程特别是如机场跑道等重要线性工程建设较少,缺乏蚁穴对工程建设影响及处理的研究资料及经验,因此研究蚁穴对赞比亚某国际机场建设的影响十分重要。本文以赞比亚某国际机场勘察和专题研究为依据,通过现场调查、蚁穴开挖、现场载荷试验、渗水试验及室内土工试验等方法,初步查明了蚂蚁包的类型、蚁穴的影响范围、物理力学性质,评价了蚁穴对机场建设易产生不均匀沉降等不利影响,提出了采用清除、强夯、注浆、药品防治等符合工程建设实际的综合处理措施。 在赞比亚,蚂蚁活动强烈。蚂蚁包随处可见,其大小、高度不等。地表以上的蚁包和地面以下的蚁穴内均存在大量的空洞,位于地面以下蚁穴中的空洞对工程建设的地基及基础有较大影响,当地大型工程特别是如机场跑道等重要线性工程建设较少,缺乏蚁穴对工程建设影响及处理的研究资料及经验,因此研究蚁穴对赞比亚某国际机场建设的影响十分重要。本文以赞比亚某国际机场勘察和专题研究为依据,通过现场调查、蚁穴开挖、现场载荷试验、渗水试验及室内土工试验等方法,初步查明了蚂蚁包的类型、蚁穴的影响范围、物理力学性质,评价了蚁穴对机场建设易产生不均匀沉降等不利影响,提出了采用清除、强夯、注浆、药品防治等符合工程建设实际的综合处理措施。
摘要:
目前广泛应用的区域泥石流危险度评价方法是由刘希林提出的多因子综合评价法,该方法主要以行政区域为评价单元,没有体现泥石流发生特定的地貌条件,且部分指标获取难度大。本文以流域为评价单元建立泥石流危险度评价体系,根据形成泥石流所需的地形条件、物源条件和水动力条件选择与物源、沟道和降雨相关的因子作为评价指标,为各因子和指标赋权重,利用GIS进行叠加和分析。以大渡河为例,在分析大渡河流域泥石流发育特征的基础上,选取相关因子和指标,对大渡河流域泥石流危险度进行评价,评价结果与实际情况吻合较好,可为政府部门制定减灾防灾决策提供参考。 目前广泛应用的区域泥石流危险度评价方法是由刘希林提出的多因子综合评价法,该方法主要以行政区域为评价单元,没有体现泥石流发生特定的地貌条件,且部分指标获取难度大。本文以流域为评价单元建立泥石流危险度评价体系,根据形成泥石流所需的地形条件、物源条件和水动力条件选择与物源、沟道和降雨相关的因子作为评价指标,为各因子和指标赋权重,利用GIS进行叠加和分析。以大渡河为例,在分析大渡河流域泥石流发育特征的基础上,选取相关因子和指标,对大渡河流域泥石流危险度进行评价,评价结果与实际情况吻合较好,可为政府部门制定减灾防灾决策提供参考。
摘要:
高陡边坡顶部往往难以通达,高位灾害体的判识评估是灾害防治中的难点问题。本文针对某典型高陡边坡,采用无人机低空摄影辅助调查,查明了陡坡危岩体和坡顶变形体地质特征;应用数码摄影测量技术,获取了边坡岩体结构和灾害体几何特征等信息。通过潜在失稳岩体稳定性分析,失稳岩体运动轨迹、冲击能量分析,评价边坡地质灾害危险性;桥梁、路基、棚洞3种构造物型式易损性和灾害发生后经济损失分析表明,棚洞结构最优,若采用其他结构需对边坡主动加固。 高陡边坡顶部往往难以通达,高位灾害体的判识评估是灾害防治中的难点问题。本文针对某典型高陡边坡,采用无人机低空摄影辅助调查,查明了陡坡危岩体和坡顶变形体地质特征;应用数码摄影测量技术,获取了边坡岩体结构和灾害体几何特征等信息。通过潜在失稳岩体稳定性分析,失稳岩体运动轨迹、冲击能量分析,评价边坡地质灾害危险性;桥梁、路基、棚洞3种构造物型式易损性和灾害发生后经济损失分析表明,棚洞结构最优,若采用其他结构需对边坡主动加固。
摘要:
北京首都国际机场T2航站楼已建成使用十余年了,近几年发现Z2-Z3-F;区域内出现了地裂缝,地裂缝造成道面起伏不平,已影响到了T2航站楼的正常使用。为查明本条地裂缝的特征、成因,为地裂缝地质灾害的防控提供依据,本文通过对有关文献和勘察资料的搜集汇总,结合现场踏勘、综合物探方法、道面位移监测成果,从区域特定的地质环境背景出发,对本条地裂缝的主要特征进行了研究,系统分析了地裂缝地质灾害的成因机制,即区域地质构造活动是造成该段地裂缝产生和发展的最主要的成因,指出采用工程措施从根本上治理本条地裂缝地质灾害是不可行的、不经济的,并据此提出了采用物联网技术等新型综合监测措施防治地裂缝地质灾害,为今后地裂缝地质灾害的治理提供了有益的借鉴。 北京首都国际机场T2航站楼已建成使用十余年了,近几年发现Z2-Z3-F;区域内出现了地裂缝,地裂缝造成道面起伏不平,已影响到了T2航站楼的正常使用。为查明本条地裂缝的特征、成因,为地裂缝地质灾害的防控提供依据,本文通过对有关文献和勘察资料的搜集汇总,结合现场踏勘、综合物探方法、道面位移监测成果,从区域特定的地质环境背景出发,对本条地裂缝的主要特征进行了研究,系统分析了地裂缝地质灾害的成因机制,即区域地质构造活动是造成该段地裂缝产生和发展的最主要的成因,指出采用工程措施从根本上治理本条地裂缝地质灾害是不可行的、不经济的,并据此提出了采用物联网技术等新型综合监测措施防治地裂缝地质灾害,为今后地裂缝地质灾害的治理提供了有益的借鉴。
摘要:
以南京某复杂山地建筑边坡加固工程为例,数值模拟包括多级边坡、多栋山地建筑、基坑的实际工况,通过大量算例计算边坡加固前后在天然、暴雨和地震工况下的稳定情况,研究软弱夹层(滑带)物理力学性质、抗滑桩桩径等主要参数对边坡稳定的影响,并探究加固后的边坡内部土体塑形破坏区分布,得出以下结论: (1)基坑回填后稳定系数明显增加,暴雨工况下改善最为明显,滑带 角越大,稳定系数增长量越大;(2)抗滑桩加固后,3种工况下稳定系数与滑带角前期均呈现正相关增加,随后出现拐点,抗滑桩加固时地震造成的危害不明显,抗滑桩桩径在暴雨工况下是一个决定性参数。(3)桩径较小时,抗滑桩+锚索相较于仅有抗滑桩加固效果非常明显,为桩锚共同加固,桩径较大时,3种工况稳定系数增长接近0,可见大桩径下锚索加固作用弱化,为强桩弱锚。(4)加固后的边坡土体内部塑性破坏区域的分布取决于滑带角,角较小,塑形破坏区域位于滑带中,表现为剪切破坏;角增加至最大值,塑形破坏区域转移至浅层杂填土中,表现为拉伸破坏。 以南京某复杂山地建筑边坡加固工程为例,数值模拟包括多级边坡、多栋山地建筑、基坑的实际工况,通过大量算例计算边坡加固前后在天然、暴雨和地震工况下的稳定情况,研究软弱夹层(滑带)物理力学性质、抗滑桩桩径等主要参数对边坡稳定的影响,并探究加固后的边坡内部土体塑形破坏区分布,得出以下结论: (1)基坑回填后稳定系数明显增加,暴雨工况下改善最为明显,滑带 角越大,稳定系数增长量越大;(2)抗滑桩加固后,3种工况下稳定系数与滑带角前期均呈现正相关增加,随后出现拐点,抗滑桩加固时地震造成的危害不明显,抗滑桩桩径在暴雨工况下是一个决定性参数。(3)桩径较小时,抗滑桩+锚索相较于仅有抗滑桩加固效果非常明显,为桩锚共同加固,桩径较大时,3种工况稳定系数增长接近0,可见大桩径下锚索加固作用弱化,为强桩弱锚。(4)加固后的边坡土体内部塑性破坏区域的分布取决于滑带角,角较小,塑形破坏区域位于滑带中,表现为剪切破坏;角增加至最大值,塑形破坏区域转移至浅层杂填土中,表现为拉伸破坏。
摘要:
区域滑坡灾害危险性定量评价是实现灾害风险分析的重要环节,如何在缺少灾害驱动诱因信息的条件下实现危险性概率时空量化是本文的研究目的。以我国鄂西南山区渔洋关镇滑坡灾害为例,论文综合空间概率、时间概率和规模概率实现了大比例尺小区域灾害危险性概率评价。论文通过分析坡度、高程、坡向、坡面形态、斜坡结构、岩土体工程地质特性、断层、河流和公路等9种滑坡致灾因子,采用证据权模型进行空间概率分析,成功率为84%,预测率为74%,实现空间概率模拟;基于泊松分布假设,计算了不同重现期(5a、10a、20a和50a)的滑坡时间概率;以滑坡发生规模与频率的幂律关系求解不同体积的(5104m3、10104m3)规模概率,并实现了不同滑坡规模、不同重现期条件下滑坡危险性区划制图。渔洋关镇未来10a内发生5104m3和10104m3滑坡的高值概率分布为0.2~0.3,0.1~0.2,主要集中在渔洋河两岸城市建设区;随着重现期的增长,灾害危险性概率分别提升至0.5~0.6,0.3~0.4,空间进一步扩大至洞湾、虎头脑和三房坪等地;结论可为城镇土地利用规划提供科学支持。 区域滑坡灾害危险性定量评价是实现灾害风险分析的重要环节,如何在缺少灾害驱动诱因信息的条件下实现危险性概率时空量化是本文的研究目的。以我国鄂西南山区渔洋关镇滑坡灾害为例,论文综合空间概率、时间概率和规模概率实现了大比例尺小区域灾害危险性概率评价。论文通过分析坡度、高程、坡向、坡面形态、斜坡结构、岩土体工程地质特性、断层、河流和公路等9种滑坡致灾因子,采用证据权模型进行空间概率分析,成功率为84%,预测率为74%,实现空间概率模拟;基于泊松分布假设,计算了不同重现期(5a、10a、20a和50a)的滑坡时间概率;以滑坡发生规模与频率的幂律关系求解不同体积的(5104m3、10104m3)规模概率,并实现了不同滑坡规模、不同重现期条件下滑坡危险性区划制图。渔洋关镇未来10a内发生5104m3和10104m3滑坡的高值概率分布为0.2~0.3,0.1~0.2,主要集中在渔洋河两岸城市建设区;随着重现期的增长,灾害危险性概率分别提升至0.5~0.6,0.3~0.4,空间进一步扩大至洞湾、虎头脑和三房坪等地;结论可为城镇土地利用规划提供科学支持。
摘要:
通过对雅康高速公路天河隧道右洞出口段隧道洞内结构变形及洞外斜坡变形特征进行汇总,结合补充勘察地质,包括工程地质调绘、工程地质钻探、洞内监控量测,洞外坡表位移监测和孔内深部位移监测,综合分析该段隧道变形成因。总结该类非层状岩体结构受临近构造影响,形成外倾不利结构面,特别是该段玄武岩存在多期喷发,多个旋回,喷发间歇期较长的特点,岩性较为混杂,揭露还有最厚4m的泥质粉砂岩或粉砂质凝灰岩等存在。在浅埋、人工开挖扰动、降雨等多重不利工况影响下,沿外倾不利结构面和岩性层界限易产生构造偏压或似顺层滑移。在后续的处治设计与施工中,根据前期勘察对于该变形段变形特征及成因分析,有针对性地对不同变形分区段进行处治设计,并在施工中继续加强监控量测。截止本文发稿时,该隧道出口变形段已经换拱完成,隧道已经贯通,洞内外监控量测揭示斜坡整体稳定,隧道结构变形处于收敛状态。因此,重新认识该类块状岩体的结构特征和物理力学性质,对以后类似工程具有理论研究价值和实际指导意义。 通过对雅康高速公路天河隧道右洞出口段隧道洞内结构变形及洞外斜坡变形特征进行汇总,结合补充勘察地质,包括工程地质调绘、工程地质钻探、洞内监控量测,洞外坡表位移监测和孔内深部位移监测,综合分析该段隧道变形成因。总结该类非层状岩体结构受临近构造影响,形成外倾不利结构面,特别是该段玄武岩存在多期喷发,多个旋回,喷发间歇期较长的特点,岩性较为混杂,揭露还有最厚4m的泥质粉砂岩或粉砂质凝灰岩等存在。在浅埋、人工开挖扰动、降雨等多重不利工况影响下,沿外倾不利结构面和岩性层界限易产生构造偏压或似顺层滑移。在后续的处治设计与施工中,根据前期勘察对于该变形段变形特征及成因分析,有针对性地对不同变形分区段进行处治设计,并在施工中继续加强监控量测。截止本文发稿时,该隧道出口变形段已经换拱完成,隧道已经贯通,洞内外监控量测揭示斜坡整体稳定,隧道结构变形处于收敛状态。因此,重新认识该类块状岩体的结构特征和物理力学性质,对以后类似工程具有理论研究价值和实际指导意义。
摘要:
矿山的采洞会对边坡稳定性产生有利或不利的影响,其中不利的影响可能会诱发如边坡失稳破坏等严重后果。本文建立了一系列概化边坡模型,采用基于连续介质的快速拉格朗日差分法,运用FLAC3D数值模拟软件在概化模型的不同位置进行洞室开挖模拟,分析了开挖后边坡的稳定性,总结了矿山采洞位置对边坡稳定性的影响规律。为进一步验证概化模型所得规律,以陕西山阳特大滑坡地质灾害为背景,建立实体模型并进行数值模拟。结果表明:当洞室开挖在坡肩位置时,边坡的稳定性较未开挖状态提高;当洞室开挖位置在坡面附近时,边坡的稳定性降低;当洞室开挖位置由坡面逐渐向边坡内部移动时,边坡的稳定性先降低后提高,尤其当洞室开挖在最危险滑动面附近时,边坡的稳定性最低。本文可作为矿山边坡安全釆洞活动的理论指导。 矿山的采洞会对边坡稳定性产生有利或不利的影响,其中不利的影响可能会诱发如边坡失稳破坏等严重后果。本文建立了一系列概化边坡模型,采用基于连续介质的快速拉格朗日差分法,运用FLAC3D数值模拟软件在概化模型的不同位置进行洞室开挖模拟,分析了开挖后边坡的稳定性,总结了矿山采洞位置对边坡稳定性的影响规律。为进一步验证概化模型所得规律,以陕西山阳特大滑坡地质灾害为背景,建立实体模型并进行数值模拟。结果表明:当洞室开挖在坡肩位置时,边坡的稳定性较未开挖状态提高;当洞室开挖位置在坡面附近时,边坡的稳定性降低;当洞室开挖位置由坡面逐渐向边坡内部移动时,边坡的稳定性先降低后提高,尤其当洞室开挖在最危险滑动面附近时,边坡的稳定性最低。本文可作为矿山边坡安全釆洞活动的理论指导。
摘要:
以西安市近50年地下水及地面沉降监测数据为基础,开展地面沉降与地下水位、地层岩性相关性分析,提出西安市地面沉降主要受控于岩土体性质及承压水开采量,认为:砂与黏性土的互层结构是关中盆地产生地面沉降的内因,超量开采地下水是地面沉降的外部诱发因素,两者共同作用决定了地面沉降的易发性、分布范围和沉降量;本文探索地面沉降机理研究新方法,对掌握地面沉降发育规律、预测地面沉降发展、有效开展地面沉降防治有积极意义。 以西安市近50年地下水及地面沉降监测数据为基础,开展地面沉降与地下水位、地层岩性相关性分析,提出西安市地面沉降主要受控于岩土体性质及承压水开采量,认为:砂与黏性土的互层结构是关中盆地产生地面沉降的内因,超量开采地下水是地面沉降的外部诱发因素,两者共同作用决定了地面沉降的易发性、分布范围和沉降量;本文探索地面沉降机理研究新方法,对掌握地面沉降发育规律、预测地面沉降发展、有效开展地面沉降防治有积极意义。
摘要:
近年,随着国民经济建设,尤水电工程的建设,带来许多诸如高边坡问题、发生多起泥石流等灾害性事故。为此,人们对边坡地质隐患排查的重视亦提高。本文结合工程典型案例,指出工程边坡分类及主要破坏类型,如何进行地灾隐患排查,阐述减灾防灾的主要措施,针对性探讨了(水电)工程建设隐患排查的方法要点,这对人们认识及重视边坡隐患排查具有很好的借鉴和指导作用。 近年,随着国民经济建设,尤水电工程的建设,带来许多诸如高边坡问题、发生多起泥石流等灾害性事故。为此,人们对边坡地质隐患排查的重视亦提高。本文结合工程典型案例,指出工程边坡分类及主要破坏类型,如何进行地灾隐患排查,阐述减灾防灾的主要措施,针对性探讨了(水电)工程建设隐患排查的方法要点,这对人们认识及重视边坡隐患排查具有很好的借鉴和指导作用。
摘要:
银洞子泥石流沟是典型的地震区小流域泥石流沟,是汶川地震和震后强降雨共同作用的结果,从2009年雨季开始到2013年雨季结束共发生14次泥石流事件。研究银洞子沟泥石流的演化过程对进一步认识震区泥石流的长期活动性、危险性具有重要意义。本文通过现场调查、采样测试、历史泥石流事件资料分析,揭示了该泥石流沟的物源特征、激发条件的变化,计算了泥石流密度、流速等相关参数;最后依据现存物源动储量评估了该泥石流沟潜在危险性,提出了相应的防灾减灾对策,能够为地震区泥石流防灾减灾工作提供参考。结果表明:(1)震后初期,银洞子泥石流暴发频率达到3.5次年-1,泥石流容重1.5~1.6tm-3,说明银洞子沟是一条由地震活动触发的高频稀性泥石流沟。(2)经过震后7a的流水侵蚀,银洞子沟物源总量明显减少12.92104m3,但物源动储量减少不明显,导致泥石流危险性居高不下;物源中小于10mm的细颗粒含量由地震初期的27.04%衰减到了18.22%,说明该沟未来泥石流事件仍以稀性泥石流为主。(3)短历时强降雨是银洞子沟泥石流的主要激发方式,当雨量过程超过8h,银洞子泥石流沟的激发暴雨强度为11.53mmh-1时,泥石流危险性较高;在100年一遇暴雨条件下流速接近3.8ms-1,一次冲出量可达8.64104m3。目前该泥石流仍为高度危险性泥石流沟。 银洞子泥石流沟是典型的地震区小流域泥石流沟,是汶川地震和震后强降雨共同作用的结果,从2009年雨季开始到2013年雨季结束共发生14次泥石流事件。研究银洞子沟泥石流的演化过程对进一步认识震区泥石流的长期活动性、危险性具有重要意义。本文通过现场调查、采样测试、历史泥石流事件资料分析,揭示了该泥石流沟的物源特征、激发条件的变化,计算了泥石流密度、流速等相关参数;最后依据现存物源动储量评估了该泥石流沟潜在危险性,提出了相应的防灾减灾对策,能够为地震区泥石流防灾减灾工作提供参考。结果表明:(1)震后初期,银洞子泥石流暴发频率达到3.5次年-1,泥石流容重1.5~1.6tm-3,说明银洞子沟是一条由地震活动触发的高频稀性泥石流沟。(2)经过震后7a的流水侵蚀,银洞子沟物源总量明显减少12.92104m3,但物源动储量减少不明显,导致泥石流危险性居高不下;物源中小于10mm的细颗粒含量由地震初期的27.04%衰减到了18.22%,说明该沟未来泥石流事件仍以稀性泥石流为主。(3)短历时强降雨是银洞子沟泥石流的主要激发方式,当雨量过程超过8h,银洞子泥石流沟的激发暴雨强度为11.53mmh-1时,泥石流危险性较高;在100年一遇暴雨条件下流速接近3.8ms-1,一次冲出量可达8.64104m3。目前该泥石流仍为高度危险性泥石流沟。
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形成泥石流的固体物质颗粒具有宽级配,粒径大小悬殊的特点,其中细粒组分(d0.075mm)对泥石流体的结构状态、流变性、屈服应力、运动形态和冲淤性都有重要影响;虽然细粒组分在泥石流土体中的含量较低,但常常具有独特的物理化学力学性质(如分散性),在雨水入渗与渗流过程中表现为内在的不稳定性,对泥石流的孕育-启动有重要影响。在降雨入渗和渗流过程中,泥石流土体流失颗粒主要为细颗粒,携带了细粒的水流会堵塞土体孔隙并降低土体渗透性,对坡面产流的形成具有重要影响,坡面产流的形成会加剧斜坡的失稳破坏。深入研究细粒运移堵塞效应对泥石流孕育-启动过程的影响,不仅为泥石流灾害的形成机理提供新的研究思路,而且能为泥石流的防灾减灾提供理论基础。 形成泥石流的固体物质颗粒具有宽级配,粒径大小悬殊的特点,其中细粒组分(d0.075mm)对泥石流体的结构状态、流变性、屈服应力、运动形态和冲淤性都有重要影响;虽然细粒组分在泥石流土体中的含量较低,但常常具有独特的物理化学力学性质(如分散性),在雨水入渗与渗流过程中表现为内在的不稳定性,对泥石流的孕育-启动有重要影响。在降雨入渗和渗流过程中,泥石流土体流失颗粒主要为细颗粒,携带了细粒的水流会堵塞土体孔隙并降低土体渗透性,对坡面产流的形成具有重要影响,坡面产流的形成会加剧斜坡的失稳破坏。深入研究细粒运移堵塞效应对泥石流孕育-启动过程的影响,不仅为泥石流灾害的形成机理提供新的研究思路,而且能为泥石流的防灾减灾提供理论基础。
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德昌县角半沟流域面积大、地形复杂多样、降雨充沛、物源丰富,具备暴发泥石流的潜在条件。本文通过分析角半沟泥石流的孕灾环境和形成条件,以地形地貌和地质条件为基础,对泥石流流域进行多尺度评价单元划分,采用地形因子、地质因子、水文因子等多因子耦合计算方法,对角半沟泥石流的危险性进行定量评价。利用水文分析方法将角半沟流域45.71km2范围细分为28个评价单元,其中8个处于沟谷发育壮年初期、13个处于沟谷发育壮年中期、5个处于沟谷发育壮年末期、两个处于沟谷发育老年期,运用沟谷型泥石流判定模型计算出角半沟泥石流定量化的危险性评价结果,准确地划分出角半沟泥石流的8处高危险区、6处中危险区、10处低危险区和4处安全区。评价结果能较好反映角半沟泥石流灾害的危险情况,对该地区减灾防灾有重要的指导意义。 德昌县角半沟流域面积大、地形复杂多样、降雨充沛、物源丰富,具备暴发泥石流的潜在条件。本文通过分析角半沟泥石流的孕灾环境和形成条件,以地形地貌和地质条件为基础,对泥石流流域进行多尺度评价单元划分,采用地形因子、地质因子、水文因子等多因子耦合计算方法,对角半沟泥石流的危险性进行定量评价。利用水文分析方法将角半沟流域45.71km2范围细分为28个评价单元,其中8个处于沟谷发育壮年初期、13个处于沟谷发育壮年中期、5个处于沟谷发育壮年末期、两个处于沟谷发育老年期,运用沟谷型泥石流判定模型计算出角半沟泥石流定量化的危险性评价结果,准确地划分出角半沟泥石流的8处高危险区、6处中危险区、10处低危险区和4处安全区。评价结果能较好反映角半沟泥石流灾害的危险情况,对该地区减灾防灾有重要的指导意义。
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截止2013年,山西省共有各类矿山5001座,矿区面积13233.74km2,因采矿引发的崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面塌陷5类地质灾害共计3828处,影响范围约326.50km2,直接经济损失89141.57万元;其中,地面塌陷和地裂缝占全部地质灾害总数的78.37%,为主要灾种,且造成的经济损失和潜在威胁最大。2004~2013年9年间全省地质灾害总数增幅达80%,其中尤以崩塌增幅最大,由21处增加至404处;灾害规模总体以小型为主,但大型规模增幅明显,由78处增加至764处。现状条件下,产能建设超前、产量严重过剩,而矿产资源需求疲软,导致矿业开发利润空间缩小,开采强度减弱,加之淘汰落后产能,完善矿区生态补偿机制政策的实施,预计未来地质灾害数量增幅将变缓。 截止2013年,山西省共有各类矿山5001座,矿区面积13233.74km2,因采矿引发的崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面塌陷5类地质灾害共计3828处,影响范围约326.50km2,直接经济损失89141.57万元;其中,地面塌陷和地裂缝占全部地质灾害总数的78.37%,为主要灾种,且造成的经济损失和潜在威胁最大。2004~2013年9年间全省地质灾害总数增幅达80%,其中尤以崩塌增幅最大,由21处增加至404处;灾害规模总体以小型为主,但大型规模增幅明显,由78处增加至764处。现状条件下,产能建设超前、产量严重过剩,而矿产资源需求疲软,导致矿业开发利润空间缩小,开采强度减弱,加之淘汰落后产能,完善矿区生态补偿机制政策的实施,预计未来地质灾害数量增幅将变缓。
摘要:
国内外众多学者针对考虑大气环境影响作用下的区域性特殊土边坡进行了现场试验研究,特别是对膨胀土边坡现场试验研究更为深入,而对红黏土边坡的研究相对较少。在中国,红黏土分布广泛,其工程性质复杂,工程上会经常遇到与红黏土边坡有关的工程问题,如果忽略了红黏土边坡的特殊性,容易造成工程灾害。基于广西桂林市雁山地区建立的红黏土边坡的原位监测系统,跟踪红黏土边坡土体含水率及土体温度随气候变化的演化规律。试验结果表明,大气温度和净辐射量是影响红黏土边坡土体温度变化的主要因素,土温的变化又可以间接反映土体含水率的变化规律;红黏土边坡坡顶温度变化范围最大,坡脚温度变化最小;边坡土体含水量的变化是影响红黏土边坡稳定性的主要因素,温度的变化起着促进作用,温度、湿度两者的耦合作用最终导致边坡趋于不稳定。 国内外众多学者针对考虑大气环境影响作用下的区域性特殊土边坡进行了现场试验研究,特别是对膨胀土边坡现场试验研究更为深入,而对红黏土边坡的研究相对较少。在中国,红黏土分布广泛,其工程性质复杂,工程上会经常遇到与红黏土边坡有关的工程问题,如果忽略了红黏土边坡的特殊性,容易造成工程灾害。基于广西桂林市雁山地区建立的红黏土边坡的原位监测系统,跟踪红黏土边坡土体含水率及土体温度随气候变化的演化规律。试验结果表明,大气温度和净辐射量是影响红黏土边坡土体温度变化的主要因素,土温的变化又可以间接反映土体含水率的变化规律;红黏土边坡坡顶温度变化范围最大,坡脚温度变化最小;边坡土体含水量的变化是影响红黏土边坡稳定性的主要因素,温度的变化起着促进作用,温度、湿度两者的耦合作用最终导致边坡趋于不稳定。
摘要:
2016年7月26日,四川省汶川县卧龙镇突发强降雨,诱发横贯卧龙境内的皮条河支流熊猫沟发生泥石流灾害。在野外调查的基础上,查明了熊猫沟的地形地貌条件、泥石流物源特征和水源条件,并在此基础上讨论了泥石流的规模、动力学学参数和成灾特征。结果表明:强降雨是诱发泥石流的水动力因素;本次泥石流密度为1.94gcm-3,为黏性泥石流;平均流速达13ms-1,峰值流量达221m3s-1,冲击力约为1311kN,泥石流剪切力为6.5kPa;地表径流的侵蚀和消防水管效应是本次泥石流的主要形成机制。熊猫沟内仍存有大量松散物质,应及早开展该区域泥石流风险评估、监测和早期预警等研究工作,采取有效的工程措施,控制泥石流的发生以降低危害。 2016年7月26日,四川省汶川县卧龙镇突发强降雨,诱发横贯卧龙境内的皮条河支流熊猫沟发生泥石流灾害。在野外调查的基础上,查明了熊猫沟的地形地貌条件、泥石流物源特征和水源条件,并在此基础上讨论了泥石流的规模、动力学学参数和成灾特征。结果表明:强降雨是诱发泥石流的水动力因素;本次泥石流密度为1.94gcm-3,为黏性泥石流;平均流速达13ms-1,峰值流量达221m3s-1,冲击力约为1311kN,泥石流剪切力为6.5kPa;地表径流的侵蚀和消防水管效应是本次泥石流的主要形成机制。熊猫沟内仍存有大量松散物质,应及早开展该区域泥石流风险评估、监测和早期预警等研究工作,采取有效的工程措施,控制泥石流的发生以降低危害。
摘要:
近年来,重庆地区开展的大量危岩防治工作表明,现有的危岩分类方案缺乏统一的定义和内涵,使用中容易出现混淆和争议,同时,还存在危岩无类可归的现象。针对现有危岩分类方案的不足,本文在分析和总结国内主要危岩分类方案的基础上,结合近年来发生的典型危岩崩塌事件的调查成果,对危岩分类问题进行了研究。首先,根据危岩破坏时的初始运动方式,将危岩分为倾倒式、滑移式、错断式、悬挑式、坐落式和坠落式等6类,并根据危岩结构面组合特征及影响因素的差异,进一步细分为11个亚类;其次,对各类危岩的定义、主控结构面位置及发育特征、形成条件及影响因素、变形机理进行了细致的界定和总结,最后,结合典型危岩崩塌实例进行简要的分析和说明。新的危岩分类方案类型全面,定义明确,界限清晰,实用性较强,可以有效地指导危岩勘查评价、监测预警以及防治工作的开展。 近年来,重庆地区开展的大量危岩防治工作表明,现有的危岩分类方案缺乏统一的定义和内涵,使用中容易出现混淆和争议,同时,还存在危岩无类可归的现象。针对现有危岩分类方案的不足,本文在分析和总结国内主要危岩分类方案的基础上,结合近年来发生的典型危岩崩塌事件的调查成果,对危岩分类问题进行了研究。首先,根据危岩破坏时的初始运动方式,将危岩分为倾倒式、滑移式、错断式、悬挑式、坐落式和坠落式等6类,并根据危岩结构面组合特征及影响因素的差异,进一步细分为11个亚类;其次,对各类危岩的定义、主控结构面位置及发育特征、形成条件及影响因素、变形机理进行了细致的界定和总结,最后,结合典型危岩崩塌实例进行简要的分析和说明。新的危岩分类方案类型全面,定义明确,界限清晰,实用性较强,可以有效地指导危岩勘查评价、监测预警以及防治工作的开展。
摘要:
滑坡-泥石流通常由降雨触发,是一种危害极大的灾害链。本文以甘肃天水市大沟村泥岩滑坡-泥石流为例,从滑坡后壁取原状泥岩样进行固结不排水(CU)三轴剪切试验,获取强度参数,利用LS_RAPID软件对该滑坡-泥石流运动过程进行模拟,再现了滑坡从发生到转化为泥石流的过程。试验表明饱和泥岩的摩擦角仅11,小于沟道坡度。模拟表明滑坡下滑至坡脚时滑体平均速度为5.2ms-1,对沟道滑床具有极大的冲击作用,滑床泥岩在滑坡强大的冲击作用下强度进一步降低,有利于滑坡体迅速转化为泥石流,并造成更大的致灾范围,模拟堆积范围和形态与实测基本一致。 滑坡-泥石流通常由降雨触发,是一种危害极大的灾害链。本文以甘肃天水市大沟村泥岩滑坡-泥石流为例,从滑坡后壁取原状泥岩样进行固结不排水(CU)三轴剪切试验,获取强度参数,利用LS_RAPID软件对该滑坡-泥石流运动过程进行模拟,再现了滑坡从发生到转化为泥石流的过程。试验表明饱和泥岩的摩擦角仅11,小于沟道坡度。模拟表明滑坡下滑至坡脚时滑体平均速度为5.2ms-1,对沟道滑床具有极大的冲击作用,滑床泥岩在滑坡强大的冲击作用下强度进一步降低,有利于滑坡体迅速转化为泥石流,并造成更大的致灾范围,模拟堆积范围和形态与实测基本一致。
摘要:
由于坡高峻陡,隐蔽性强等特点,高陡边坡危石的准确识别一直面临较大难题。作者利用无人机航摄、Agisoft PhotoScan等技术,建立高陡岩体的实景模型和三维信息数据。基于不共线的三点确定一个平面的原理,运用Visual Basic语言编写完成结构面产状计算程序。从而形成了准确识别岩体结构面并快速大量提取点云数据进行岩体结构面几何特征计算的方法,并选择浙江省神仙居景区某典型岩体结构边坡进行了应用分析。在确定危石之后,借助滚石运动模拟软件,对危石失稳后的运动特征进行了预测分析。结果表明:A-D处若发生滚落均会砸在游步道上,对游人生命安全构成严重威胁,建议尽快采取相应工程措施以降低风险水平。 由于坡高峻陡,隐蔽性强等特点,高陡边坡危石的准确识别一直面临较大难题。作者利用无人机航摄、Agisoft PhotoScan等技术,建立高陡岩体的实景模型和三维信息数据。基于不共线的三点确定一个平面的原理,运用Visual Basic语言编写完成结构面产状计算程序。从而形成了准确识别岩体结构面并快速大量提取点云数据进行岩体结构面几何特征计算的方法,并选择浙江省神仙居景区某典型岩体结构边坡进行了应用分析。在确定危石之后,借助滚石运动模拟软件,对危石失稳后的运动特征进行了预测分析。结果表明:A-D处若发生滚落均会砸在游步道上,对游人生命安全构成严重威胁,建议尽快采取相应工程措施以降低风险水平。
工程地质新理论与新技术
摘要:
目前国内外对于钻孔灌注桩水下混凝土质量检测的方法很多,如低应变反射波法、高应变动测法、单桩竖向静载抗压试验、钻芯法、超声波透射法等,每种检测方法都有它的适用范围和局限性。超声波透射法与其他检测法相比,该方法检测精度高,结果直观可靠,适合大直径桩、超长桩的基桩检测,故在钻孔灌注桩的完整性检测中,得到了广泛的运用,尤其在桥梁灌注桩中,超长、大直径桩几乎都采用了超声波透射法检测。本文对某工地大直径桩进行了超声波透射法检测,通过波形与照片对比,更好地验证了超声波透射法测试超长、大直径取得的效果。 目前国内外对于钻孔灌注桩水下混凝土质量检测的方法很多,如低应变反射波法、高应变动测法、单桩竖向静载抗压试验、钻芯法、超声波透射法等,每种检测方法都有它的适用范围和局限性。超声波透射法与其他检测法相比,该方法检测精度高,结果直观可靠,适合大直径桩、超长桩的基桩检测,故在钻孔灌注桩的完整性检测中,得到了广泛的运用,尤其在桥梁灌注桩中,超长、大直径桩几乎都采用了超声波透射法检测。本文对某工地大直径桩进行了超声波透射法检测,通过波形与照片对比,更好地验证了超声波透射法测试超长、大直径取得的效果。
摘要:
由于岩溶含水介质具有高度不均一性和复杂性,给隧道建设带来很多不确定因素。本文以城开高速公路城口拟建旗杆山隧道为例,利用在线示踪技术,获取高分辨率示踪数据,结合定量解译的方法,分析隧址区岩溶地下水潜在的流向及其流场情况。本次在钻孔内注入投放示踪剂,开展示踪工作,通过试验结果查清了投放示踪剂位置地下水与水文单元内几个大型暗河的水力联系,为划分地下水分水岭和计算隧址区岩溶管道流水力梯度提供了有力依据,该成果极大地提高了隧址区水文地质调查工作的精度。通过本例,表明在线示踪技术在我国西南岩溶区的地下含水介质研究及相关的勘察中具有较大的推广和应用价值。 由于岩溶含水介质具有高度不均一性和复杂性,给隧道建设带来很多不确定因素。本文以城开高速公路城口拟建旗杆山隧道为例,利用在线示踪技术,获取高分辨率示踪数据,结合定量解译的方法,分析隧址区岩溶地下水潜在的流向及其流场情况。本次在钻孔内注入投放示踪剂,开展示踪工作,通过试验结果查清了投放示踪剂位置地下水与水文单元内几个大型暗河的水力联系,为划分地下水分水岭和计算隧址区岩溶管道流水力梯度提供了有力依据,该成果极大地提高了隧址区水文地质调查工作的精度。通过本例,表明在线示踪技术在我国西南岩溶区的地下含水介质研究及相关的勘察中具有较大的推广和应用价值。
摘要:
CO2捕集、利用与封存技术(CCUS)是实现温室气体减排的重要技术手段之一。盖层岩石的物性封闭能力是CO2地质封存场址筛选的重要指标,对候选场址具有一票否决的效力。基于对盖层岩石封闭机理的认识,界定了CO2地质封存盖层岩石物性封闭能力的内涵。借鉴油气藏评价思路,提出将盖层最大能封闭的CO2羽流柱高度作为盖层岩石物性封闭能力的定量评价指标。考虑注入的超临界CO2产生的浮力作用和盖层岩石的毛细管阻力之间的力学平衡,得到了盖层最大能封闭的CO2羽流柱高度的计算公式,并计算了吉林油田大情字井盖层泥岩所能封盖的最大CO2羽流柱高度。为评估盖层毛细管力不被突破时的CO2有效封存容量提供了一种定量计算方法。 CO2捕集、利用与封存技术(CCUS)是实现温室气体减排的重要技术手段之一。盖层岩石的物性封闭能力是CO2地质封存场址筛选的重要指标,对候选场址具有一票否决的效力。基于对盖层岩石封闭机理的认识,界定了CO2地质封存盖层岩石物性封闭能力的内涵。借鉴油气藏评价思路,提出将盖层最大能封闭的CO2羽流柱高度作为盖层岩石物性封闭能力的定量评价指标。考虑注入的超临界CO2产生的浮力作用和盖层岩石的毛细管阻力之间的力学平衡,得到了盖层最大能封闭的CO2羽流柱高度的计算公式,并计算了吉林油田大情字井盖层泥岩所能封盖的最大CO2羽流柱高度。为评估盖层毛细管力不被突破时的CO2有效封存容量提供了一种定量计算方法。
摘要:
堆积体边坡广泛存在水利工程建设中,该种边坡的稳定性对工程项目的可行性和安全运行具有极大的影响。由于堆积体形成原因多样,造成其组成成分复杂,组成物质具有典型的随机性,岩土体参数具有变异性,使该种类型边坡的稳定性可靠度分析存在一定不确定性。本文基于概率理论,采用K-S检验方法对岩土体参数的分布类型进行检验,避免了传统人为设定岩土体参数分布类型所产生的误差,并在此基础上采用蒙特卡洛方法,对K-S检验和人为设定的岩土体参数分布进行抽样,获得目标函数,从而获得堆积体的安全系数和可靠度指标。通过将两种参数分布获得的岩土体可靠度指标进行对比,证明K-S检验法与蒙特卡罗方法结合进行的稳定性可靠度分析能够有效提高计算精度。 堆积体边坡广泛存在水利工程建设中,该种边坡的稳定性对工程项目的可行性和安全运行具有极大的影响。由于堆积体形成原因多样,造成其组成成分复杂,组成物质具有典型的随机性,岩土体参数具有变异性,使该种类型边坡的稳定性可靠度分析存在一定不确定性。本文基于概率理论,采用K-S检验方法对岩土体参数的分布类型进行检验,避免了传统人为设定岩土体参数分布类型所产生的误差,并在此基础上采用蒙特卡洛方法,对K-S检验和人为设定的岩土体参数分布进行抽样,获得目标函数,从而获得堆积体的安全系数和可靠度指标。通过将两种参数分布获得的岩土体可靠度指标进行对比,证明K-S检验法与蒙特卡罗方法结合进行的稳定性可靠度分析能够有效提高计算精度。
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为了减小探头表面粗糙度的影响,提出了矩形截面T型触探探头。假定软黏土强度服从Tresca屈服条件,将矩形截面探头分解为水平无厚薄片和垂直无厚薄片,得到了矩形截面探头阻力系数近似解。在阻力特征、变形和强度方面与椭圆形截面探头进行了对比。结果表明,在探头粗糙度影响方面,以及强度和变形特征方面,矩形截面探头均优于圆形截面探头。矩形截面探头是一种适用的测试探头。 为了减小探头表面粗糙度的影响,提出了矩形截面T型触探探头。假定软黏土强度服从Tresca屈服条件,将矩形截面探头分解为水平无厚薄片和垂直无厚薄片,得到了矩形截面探头阻力系数近似解。在阻力特征、变形和强度方面与椭圆形截面探头进行了对比。结果表明,在探头粗糙度影响方面,以及强度和变形特征方面,矩形截面探头均优于圆形截面探头。矩形截面探头是一种适用的测试探头。
摘要:
基坑开挖引起的周围地表沉降势必影响周边道路和建筑物等基础设施的安全与稳定,准确预测基坑开挖地表沉降具有重要意义。针对BP神经网络预测方法效率低、精度小等缺陷,采用模拟退火法的全局寻优原理对数据进行处理优化,提高BP神经网络预测方法的效率和精度,在大量软土基坑开挖现场监测数据的基础上,构建了基于模拟退火法的SA-BP神经网络预测模型对软土基坑开挖墙后最大地表沉降进行预测,并结合正态、偏态模式及统计分析计算方法进行对比和验证。研究结果表明:SA-BP神经网络预测方法的结果与实测吻合较好,该方法预测精度较高,可有效地运用于基坑开挖地表沉降的预测分析中。 基坑开挖引起的周围地表沉降势必影响周边道路和建筑物等基础设施的安全与稳定,准确预测基坑开挖地表沉降具有重要意义。针对BP神经网络预测方法效率低、精度小等缺陷,采用模拟退火法的全局寻优原理对数据进行处理优化,提高BP神经网络预测方法的效率和精度,在大量软土基坑开挖现场监测数据的基础上,构建了基于模拟退火法的SA-BP神经网络预测模型对软土基坑开挖墙后最大地表沉降进行预测,并结合正态、偏态模式及统计分析计算方法进行对比和验证。研究结果表明:SA-BP神经网络预测方法的结果与实测吻合较好,该方法预测精度较高,可有效地运用于基坑开挖地表沉降的预测分析中。
摘要:
鲜水河断裂带是中国西南地区一条活动强烈的大型左旋走滑断裂带,具有规模大、活动性强、地震频度高、潜在次生地震地质灾害严重等特点,其地震活动具有特征地震的典型特征,且活断层分段特征明显。本文建立活断层分段上的特征地震模型进行未来地震动预测研究,依据各分段的特征震级、特征破裂断面的几何尺寸、应力降和地震矩等重要震源参数,建立各分段上的随机有限断层震源模型,合成得到各分段观测点的地震动时程与峰值,最终得到整个断裂带的特征地震下的地震动场预测图。研究成果对中国的防震减灾工作具有重要的意义,技术方法可作为中国地震区划技术发展的有益探索。 鲜水河断裂带是中国西南地区一条活动强烈的大型左旋走滑断裂带,具有规模大、活动性强、地震频度高、潜在次生地震地质灾害严重等特点,其地震活动具有特征地震的典型特征,且活断层分段特征明显。本文建立活断层分段上的特征地震模型进行未来地震动预测研究,依据各分段的特征震级、特征破裂断面的几何尺寸、应力降和地震矩等重要震源参数,建立各分段上的随机有限断层震源模型,合成得到各分段观测点的地震动时程与峰值,最终得到整个断裂带的特征地震下的地震动场预测图。研究成果对中国的防震减灾工作具有重要的意义,技术方法可作为中国地震区划技术发展的有益探索。
摘要:
我国青藏高原东南缘高山峡谷区水力资源丰富,溪洛渡水电库区正在发展的大量滑坡迫切需要动态的识别和监测。本文利用存档ALOS PALSAR、ENVISAT ASAR与近期编程TerraSAR-X合成孔径雷达数据,采用InSAR技术,对库区某大型滑坡蓄水前、后变形进行观测,结合地质背景与现场调查,揭示了该滑坡的变形特征及滑动模式:(1)该滑坡为古滑坡,现今变形区为堆积体前缘次级滑坡,蓄水前已有明显形变,最大变形位于滑体中部,为延坡面向滑动,垂直变形量小于坡面变形量;滑坡后缘为物质消减区,变形以垂直形变为主;根据升、降轨数据的同期干涉结果,推测蓄水前滑坡滑动模式为推挤式。(2)蓄水后D-InSAR结果显示坡体发育3级变形量值阶梯,且周边分布拉裂缝与台坎,滑动模式为前部滑移牵引,后缘拉裂,中部剪切下滑。(3)区域内地下水活动强烈,实际调查地下水位较高,滑动面在蓄水前已贯通,由于水库蓄水地下水位抬升,滑体中部区域岩土体饱和,湿润了结构面,降低了抗滑能力,使滑坡滑动方式从推挤变为牵引。 我国青藏高原东南缘高山峡谷区水力资源丰富,溪洛渡水电库区正在发展的大量滑坡迫切需要动态的识别和监测。本文利用存档ALOS PALSAR、ENVISAT ASAR与近期编程TerraSAR-X合成孔径雷达数据,采用InSAR技术,对库区某大型滑坡蓄水前、后变形进行观测,结合地质背景与现场调查,揭示了该滑坡的变形特征及滑动模式:(1)该滑坡为古滑坡,现今变形区为堆积体前缘次级滑坡,蓄水前已有明显形变,最大变形位于滑体中部,为延坡面向滑动,垂直变形量小于坡面变形量;滑坡后缘为物质消减区,变形以垂直形变为主;根据升、降轨数据的同期干涉结果,推测蓄水前滑坡滑动模式为推挤式。(2)蓄水后D-InSAR结果显示坡体发育3级变形量值阶梯,且周边分布拉裂缝与台坎,滑动模式为前部滑移牵引,后缘拉裂,中部剪切下滑。(3)区域内地下水活动强烈,实际调查地下水位较高,滑动面在蓄水前已贯通,由于水库蓄水地下水位抬升,滑体中部区域岩土体饱和,湿润了结构面,降低了抗滑能力,使滑坡滑动方式从推挤变为牵引。
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在陡坡上修筑回填路基过程中,由于普通回填土具有高压缩性、自重大等特点,用其作为回填路基会对陡坡稳定性带来较大不良影响。以深圳龙岗某公路边坡为实例,采用Abaqus软件对陡坡路基及挡土墙进行受力数值模拟计算,探究陡坡路基分别为回填轻量土及普通回填土两种工况下路基受力变形对其边坡土体及挡土墙稳定性的影响,分析比较其墙体应力-应变及位移变化。模拟结果表明,边坡的坡脚土层一与土层二交界处以及挡土墙与土体接触部位的土体,在普通回填土状态下,这两处土体出现破坏;而在轻量回填土状态下,其塑性应变区域没有贯穿整个滑动面;陡坡路基挡土墙在普通填土状态下最大应力为165kPa,其墙体位移为100.3mm,抗滑稳定系数与抗倾覆稳定系数分别为1.45和2.51;回填路基换填为轻量土体后,土体最大应力为133kPa,整体位移约减小了87mm,其抗滑稳定系数与抗倾覆稳定系数分别为1.64和3.01。通过两种工况下模拟结果的对比分析,表明轻量土应用在陡坡路基回填中,和常规填土相比,既可以提高斜坡安全性,也可以显著降低支挡结构压力,具有较高的工程应用价值。 在陡坡上修筑回填路基过程中,由于普通回填土具有高压缩性、自重大等特点,用其作为回填路基会对陡坡稳定性带来较大不良影响。以深圳龙岗某公路边坡为实例,采用Abaqus软件对陡坡路基及挡土墙进行受力数值模拟计算,探究陡坡路基分别为回填轻量土及普通回填土两种工况下路基受力变形对其边坡土体及挡土墙稳定性的影响,分析比较其墙体应力-应变及位移变化。模拟结果表明,边坡的坡脚土层一与土层二交界处以及挡土墙与土体接触部位的土体,在普通回填土状态下,这两处土体出现破坏;而在轻量回填土状态下,其塑性应变区域没有贯穿整个滑动面;陡坡路基挡土墙在普通填土状态下最大应力为165kPa,其墙体位移为100.3mm,抗滑稳定系数与抗倾覆稳定系数分别为1.45和2.51;回填路基换填为轻量土体后,土体最大应力为133kPa,整体位移约减小了87mm,其抗滑稳定系数与抗倾覆稳定系数分别为1.64和3.01。通过两种工况下模拟结果的对比分析,表明轻量土应用在陡坡路基回填中,和常规填土相比,既可以提高斜坡安全性,也可以显著降低支挡结构压力,具有较高的工程应用价值。
摘要:
有限元强度折减法的有效性及结果评价决定该方法是否能在工程上得到认可及推广的关键。本文基于有理论解的地基承载力问题和澳大利亚计算机应用协会(ACADS)边坡稳定性典型考题,通过计算值与理论解的对比以及塑性贯通区结果,对有限元强度折减法用于边坡稳定分析的有效性、失稳判据以及结果评价等问题进行了系统研究,提出了以塑性带宽度与长度之比检验计算结果的方法。结果发现,在足够且合理的网格密度下,有限元强度折减法分析边坡稳定性是有效的,不同类型的临界状态判据差异不大,而塑性区贯通判据最为客观;临界状态时塑性带的宽度与长度之比与安全系数的计算精度有很高的相关性,其值越小,精度越高,当塑性区相对宽度b/L小于0.05时,安全系数相对误差一般小于5%;对于强度折减法计算结果的精度评价,只要所得的等效塑性应变分布能确定滑动机制和大致的滑动面位置,其安全系数计算结果与更细密的网格的结果差异一般也在5%以内,精度就是足够的。 有限元强度折减法的有效性及结果评价决定该方法是否能在工程上得到认可及推广的关键。本文基于有理论解的地基承载力问题和澳大利亚计算机应用协会(ACADS)边坡稳定性典型考题,通过计算值与理论解的对比以及塑性贯通区结果,对有限元强度折减法用于边坡稳定分析的有效性、失稳判据以及结果评价等问题进行了系统研究,提出了以塑性带宽度与长度之比检验计算结果的方法。结果发现,在足够且合理的网格密度下,有限元强度折减法分析边坡稳定性是有效的,不同类型的临界状态判据差异不大,而塑性区贯通判据最为客观;临界状态时塑性带的宽度与长度之比与安全系数的计算精度有很高的相关性,其值越小,精度越高,当塑性区相对宽度b/L小于0.05时,安全系数相对误差一般小于5%;对于强度折减法计算结果的精度评价,只要所得的等效塑性应变分布能确定滑动机制和大致的滑动面位置,其安全系数计算结果与更细密的网格的结果差异一般也在5%以内,精度就是足够的。
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在对当前常用土体结构性参数分析的基础上,提出一种新型的应变能结构性参数。以赤峰地区黄土为例,将原状黄土和重塑饱和黄土分别进行不同围压下的常三轴固结排水试验,绘制应力-应变曲线,计算应变能结构性参数,并与应力差结构性参数进行对比,总结该地区黄土的结构性特点,探讨基于应变能的结构性参数的适用性。研究表明,应变能结构性参数与应变差结构性参数的值变化范围在1.5~2.0之间,与试验中围压的大小并没有直接相关关系;这种新型的应变能结构性参数可以用来描述土体结构性。 在对当前常用土体结构性参数分析的基础上,提出一种新型的应变能结构性参数。以赤峰地区黄土为例,将原状黄土和重塑饱和黄土分别进行不同围压下的常三轴固结排水试验,绘制应力-应变曲线,计算应变能结构性参数,并与应力差结构性参数进行对比,总结该地区黄土的结构性特点,探讨基于应变能的结构性参数的适用性。研究表明,应变能结构性参数与应变差结构性参数的值变化范围在1.5~2.0之间,与试验中围压的大小并没有直接相关关系;这种新型的应变能结构性参数可以用来描述土体结构性。
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十字翼共振法作为一种新的液化地基处理方法,目前已成功运用于实际工程。为了进一步研究十字翼共振法加固可液化地基的效果和共振状态下的能量传递规律,本文进行了粉土和砂土两个不同工况下的室内模型试验研究。通过布置在土层中的传感器,监测振动过程中土层振动加速度变化。试验结果表明,十字翼共振法处理后,粉土地基和砂土地基的密实性均得到了很大提高,同时砂土地基的处理效果要优于粉土地基。共振法加固粉土地基的有效加固范围在20cm左右;加固砂土地基的有效加固范围在20~30cm。在共振状态下,振源能量的传递沿振源在横向呈递减的规律;在纵向不同土层呈现出不同的规律:粉土地基中下部土层最大、上部土层次之、中部土层最小,砂土地基中上部土层最大、下部土层次之、中部土层最小。 十字翼共振法作为一种新的液化地基处理方法,目前已成功运用于实际工程。为了进一步研究十字翼共振法加固可液化地基的效果和共振状态下的能量传递规律,本文进行了粉土和砂土两个不同工况下的室内模型试验研究。通过布置在土层中的传感器,监测振动过程中土层振动加速度变化。试验结果表明,十字翼共振法处理后,粉土地基和砂土地基的密实性均得到了很大提高,同时砂土地基的处理效果要优于粉土地基。共振法加固粉土地基的有效加固范围在20cm左右;加固砂土地基的有效加固范围在20~30cm。在共振状态下,振源能量的传递沿振源在横向呈递减的规律;在纵向不同土层呈现出不同的规律:粉土地基中下部土层最大、上部土层次之、中部土层最小,砂土地基中上部土层最大、下部土层次之、中部土层最小。
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针对污染物对包气带环境的影响问题,本文采用数值模拟方法,以某电厂COD污染物作为预测因子,由Hydrus-1D软件建立水文地质模型,进行了包气带中污染物运移数值模拟研究,模拟效果反映出污染物运移的规律,结论是:污染物排放简化为连续恒定排放的点源工况下,污染物在包气带下渗过程中,浓度随时间不断减低。距离入渗点越近的位置,污染物浓度越高;距离越远的位置,污染物浓度越低。在土壤纵剖面上,随着深度增大,污染物浓度变化速率逐渐增加。 针对污染物对包气带环境的影响问题,本文采用数值模拟方法,以某电厂COD污染物作为预测因子,由Hydrus-1D软件建立水文地质模型,进行了包气带中污染物运移数值模拟研究,模拟效果反映出污染物运移的规律,结论是:污染物排放简化为连续恒定排放的点源工况下,污染物在包气带下渗过程中,浓度随时间不断减低。距离入渗点越近的位置,污染物浓度越高;距离越远的位置,污染物浓度越低。在土壤纵剖面上,随着深度增大,污染物浓度变化速率逐渐增加。
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水文地质原位试验是为获取水文地质参数,查明地下水运动条件而在野外现场进行的各种试验,是水文地质调查分析中不可缺少的一种手段。近年来由于人类活动及城市发展影响,永定河河床水文地质条件发生改变,随之而来的水文地质参数也发生变化。本文通过双环入渗试验、渗坑试验、抽水试验、弥散试验求取了永定河河床现状条件下的不同水文地质参数。6组双环入渗试验求取永定河莲石湖、大宁水库处河道外部及河道中部表层的垂向平均渗透系数分别为2.155md-1、1.469md-1、0.557md-1、0.3865md-1;两组渗坑试验求取莲石湖及热电厂深层的渗透系数分别为5.92md-1、2.68md-1;4组单孔抽水试验求取赵村、鹅房、卢沟桥、莲石路4处的渗透系数分别是10md-1、28md-1、70md-1、124md-1;通过弥散试验求取永定河卢沟桥段纵向弥散系数(DL)、地下水的实际流速(U)、弥散度(a)分别为0.772m2h-1、0.146mh-1、5.287m。现状条件下水文地质参数的获取为地下水资源计算、评价、地下水数值模拟及预报、地下水开发利用与保护以及科学管理提供了重要依据,为永定河绿色生态发展带建设提供了支撑。 水文地质原位试验是为获取水文地质参数,查明地下水运动条件而在野外现场进行的各种试验,是水文地质调查分析中不可缺少的一种手段。近年来由于人类活动及城市发展影响,永定河河床水文地质条件发生改变,随之而来的水文地质参数也发生变化。本文通过双环入渗试验、渗坑试验、抽水试验、弥散试验求取了永定河河床现状条件下的不同水文地质参数。6组双环入渗试验求取永定河莲石湖、大宁水库处河道外部及河道中部表层的垂向平均渗透系数分别为2.155md-1、1.469md-1、0.557md-1、0.3865md-1;两组渗坑试验求取莲石湖及热电厂深层的渗透系数分别为5.92md-1、2.68md-1;4组单孔抽水试验求取赵村、鹅房、卢沟桥、莲石路4处的渗透系数分别是10md-1、28md-1、70md-1、124md-1;通过弥散试验求取永定河卢沟桥段纵向弥散系数(DL)、地下水的实际流速(U)、弥散度(a)分别为0.772m2h-1、0.146mh-1、5.287m。现状条件下水文地质参数的获取为地下水资源计算、评价、地下水数值模拟及预报、地下水开发利用与保护以及科学管理提供了重要依据,为永定河绿色生态发展带建设提供了支撑。