2020年  28卷  第S1期

岩土力学
摘要:
为研究地震荷载类型和砂土相对密度对饱和砂土液化变形的影响,基于有限元平台Opensees建立了变渗透系数、一维剪切梁土柱模型,并与离心机试验结果对比验证了模型的正确性。选取El-Centro地震波和Northridge地震波作为输入荷载,分析了冲击型与振动型地震波作用下砂土相对密度对土柱竖向位移和超静孔压比的影响。研究表明,振动型地震波作用下土体竖向位移明显大于冲击型;增大土体相对密度可有效减小竖向沉降,且振动型地震波作用时的减小效果比冲击型地震波更明显;土体相对密度相同时,冲击型地震波作用下的最大孔压比大于振动型地震波,但其高孔压的持续时间较短,孔压消散过程较快;松砂更易达到液化条件。 为研究地震荷载类型和砂土相对密度对饱和砂土液化变形的影响,基于有限元平台Opensees建立了变渗透系数、一维剪切梁土柱模型,并与离心机试验结果对比验证了模型的正确性。选取El-Centro地震波和Northridge地震波作为输入荷载,分析了冲击型与振动型地震波作用下砂土相对密度对土柱竖向位移和超静孔压比的影响。研究表明,振动型地震波作用下土体竖向位移明显大于冲击型;增大土体相对密度可有效减小竖向沉降,且振动型地震波作用时的减小效果比冲击型地震波更明显;土体相对密度相同时,冲击型地震波作用下的最大孔压比大于振动型地震波,但其高孔压的持续时间较短,孔压消散过程较快;松砂更易达到液化条件。
摘要:
裂缝的压缩性是控制渗透率的关键因素,裂隙受压缩开度发生变化,开度变小渗透率降低。由于页岩气生产周期长且地应力作用下储层具有一定的蠕变特性,因此必须考虑裂缝蠕变变形对其储层渗透率的影响。基于单裂隙立方定律和法向有效应力作用下裂隙变形的Bandis曲线关系导出单裂隙的流固耦合渗透率模型。以裂隙面法向刚度为研究核心,考虑深部复杂应力场共同作用下的页岩试样蠕变模型,得到非线性黏弹塑性模型下的裂隙面刚度表达式,进而推导出渗透率随时间的演化规律。依据裂隙网络节点处流量守恒,建立了复杂裂隙网络渗透率的计算方法,并推导了压裂支状裂隙应力-时间相关的渗透率模型。依托数值计算平台对本模型进行了分析,结果表明:蠕变条件下岩石裂缝发生不均匀的闭合,裂缝的渗透率随时间的增加而减小,且开始阶段减小速度较快。裂缝渗透率随开度的增大而增加,裂缝越长渗透率越高。 裂缝的压缩性是控制渗透率的关键因素,裂隙受压缩开度发生变化,开度变小渗透率降低。由于页岩气生产周期长且地应力作用下储层具有一定的蠕变特性,因此必须考虑裂缝蠕变变形对其储层渗透率的影响。基于单裂隙立方定律和法向有效应力作用下裂隙变形的Bandis曲线关系导出单裂隙的流固耦合渗透率模型。以裂隙面法向刚度为研究核心,考虑深部复杂应力场共同作用下的页岩试样蠕变模型,得到非线性黏弹塑性模型下的裂隙面刚度表达式,进而推导出渗透率随时间的演化规律。依据裂隙网络节点处流量守恒,建立了复杂裂隙网络渗透率的计算方法,并推导了压裂支状裂隙应力-时间相关的渗透率模型。依托数值计算平台对本模型进行了分析,结果表明:蠕变条件下岩石裂缝发生不均匀的闭合,裂缝的渗透率随时间的增加而减小,且开始阶段减小速度较快。裂缝渗透率随开度的增大而增加,裂缝越长渗透率越高。
摘要:
通过动三轴及SEM扫描电镜等试验研究安庆地区特殊砂土(淤泥质砂土、黏土质砂土及粉土质砂土)抗液化性能的影响因素,分析粒径及级配、细粒含量及微观结构对砂土液化影响。研究表明:骨架颗粒越大,抗液化能力越强;砂土所含颗粒越均匀,即土的级配越优良,砂土抗液化能力越强;砂土的抗液化能力随着其细粒质量百分含量的增加先减小后增加,且不同类砂土抗液化能力最弱时所对应的细粒质量百分含量不同。 通过动三轴及SEM扫描电镜等试验研究安庆地区特殊砂土(淤泥质砂土、黏土质砂土及粉土质砂土)抗液化性能的影响因素,分析粒径及级配、细粒含量及微观结构对砂土液化影响。研究表明:骨架颗粒越大,抗液化能力越强;砂土所含颗粒越均匀,即土的级配越优良,砂土抗液化能力越强;砂土的抗液化能力随着其细粒质量百分含量的增加先减小后增加,且不同类砂土抗液化能力最弱时所对应的细粒质量百分含量不同。
摘要:
地下水的分布对斜坡(滑坡)稳定性评价和治理有着重要的影响,且其影响因素较多,目前,对于下伏不规则隔水地质界面上斜坡的稳态浸润线还没有可用的解析解,特别是已知斜坡(滑坡)体上具有已知水位的情况下,准确确定已知水位之间坡体的浸润线对斜坡(滑坡)稳定性评价有重要作用,因此,下伏不规则隔水地质界面上斜坡的稳态浸润线研究是很有必要的。本文采用自由表面流的简化,推导了下伏隔水地质界面上均质土体的单宽含水层流量表达式,依据基床倾角把均质含水层流量表达式(Boussinesq方程式)分为两种:顺坡和逆坡。依据两种Boussinesq方程式,利用流体连续性原理,得到了下伏不规则隔水地质界面上均质土体的稳态浸润线方程和流量,通过与数值模拟(Autobank有限元程序)结果对比可知,本文的解析解与有限元数值模拟(Autobank有限元程序)的稳态浸润线和通过的流量基本一致。由于采用了Dupuit近似,本文的解析解与数值解存在一定的误差,顺坡的误差大于逆坡,坡度较大的误差大于坡度较小的误差,庆幸的是该近似产生的误差很小,总体来说,该稳态浸润线解析方法是可靠、稳定和合理的。 地下水的分布对斜坡(滑坡)稳定性评价和治理有着重要的影响,且其影响因素较多,目前,对于下伏不规则隔水地质界面上斜坡的稳态浸润线还没有可用的解析解,特别是已知斜坡(滑坡)体上具有已知水位的情况下,准确确定已知水位之间坡体的浸润线对斜坡(滑坡)稳定性评价有重要作用,因此,下伏不规则隔水地质界面上斜坡的稳态浸润线研究是很有必要的。本文采用自由表面流的简化,推导了下伏隔水地质界面上均质土体的单宽含水层流量表达式,依据基床倾角把均质含水层流量表达式(Boussinesq方程式)分为两种:顺坡和逆坡。依据两种Boussinesq方程式,利用流体连续性原理,得到了下伏不规则隔水地质界面上均质土体的稳态浸润线方程和流量,通过与数值模拟(Autobank有限元程序)结果对比可知,本文的解析解与有限元数值模拟(Autobank有限元程序)的稳态浸润线和通过的流量基本一致。由于采用了Dupuit近似,本文的解析解与数值解存在一定的误差,顺坡的误差大于逆坡,坡度较大的误差大于坡度较小的误差,庆幸的是该近似产生的误差很小,总体来说,该稳态浸润线解析方法是可靠、稳定和合理的。
摘要:
为有效解决环保疏浚底泥资源化利用难题,以武汉某湖泊环保疏浚底泥为研究对象,现场取样测试分析了其主要理化性质,以脱硫石膏及有机肥作为改良物料,配制了3种底泥改良用于绿化种植土的改良剂。通过淋溶试验,分析了淋溶量对改良底泥理化性质的影响规律。淋溶试验结果表明,添加了合适的改良剂并经过淋溶的环保疏浚底泥,其理化指标得到了明显改善,有机质、有效磷、速效钾等营养元素含量显著提升,满足绿化种植土相关技术要求。通过盆栽试验,研究了不同改良剂对供试植物生长状况的影响。盆栽种植试验结果显示,供试植物在改良底泥中生长良好,其中有机质含量最高的改良物料改良效果最佳,验证了环保疏浚底泥改良用于绿化种植土的可行性。 为有效解决环保疏浚底泥资源化利用难题,以武汉某湖泊环保疏浚底泥为研究对象,现场取样测试分析了其主要理化性质,以脱硫石膏及有机肥作为改良物料,配制了3种底泥改良用于绿化种植土的改良剂。通过淋溶试验,分析了淋溶量对改良底泥理化性质的影响规律。淋溶试验结果表明,添加了合适的改良剂并经过淋溶的环保疏浚底泥,其理化指标得到了明显改善,有机质、有效磷、速效钾等营养元素含量显著提升,满足绿化种植土相关技术要求。通过盆栽试验,研究了不同改良剂对供试植物生长状况的影响。盆栽种植试验结果显示,供试植物在改良底泥中生长良好,其中有机质含量最高的改良物料改良效果最佳,验证了环保疏浚底泥改良用于绿化种植土的可行性。
摘要:
厄瓜多尔CCS水电站首部枢纽料场砂砾石前期快速砂浆棒法试验表明骨料具有潜在的碱活性危害,采用了火山灰和火山灰+硅粉作为掺和料对骨料的碱活性进行了抑制。试验结果表明,火山灰或火山灰+硅粉的掺入对骨料碱活性反应有明显的抑制作用,且随着掺量的增加砂浆棒试件的膨胀率有明显的降低趋势;同时掺火山灰+硅粉比直接掺火山灰试件的膨胀率更小,故首部枢纽砂砾石骨料选用火山灰+硅粉作为掺和料对碱活性的抑制效果更好。本研究使得厄瓜多尔CCS水电站项目在施工过程中能够就近采用当地材料作为混凝土骨料,节约了工程投资,缩短了施工工期;同时也为中国承接海外工程勘察设计和施工提供了宝贵的经验。 厄瓜多尔CCS水电站首部枢纽料场砂砾石前期快速砂浆棒法试验表明骨料具有潜在的碱活性危害,采用了火山灰和火山灰+硅粉作为掺和料对骨料的碱活性进行了抑制。试验结果表明,火山灰或火山灰+硅粉的掺入对骨料碱活性反应有明显的抑制作用,且随着掺量的增加砂浆棒试件的膨胀率有明显的降低趋势;同时掺火山灰+硅粉比直接掺火山灰试件的膨胀率更小,故首部枢纽砂砾石骨料选用火山灰+硅粉作为掺和料对碱活性的抑制效果更好。本研究使得厄瓜多尔CCS水电站项目在施工过程中能够就近采用当地材料作为混凝土骨料,节约了工程投资,缩短了施工工期;同时也为中国承接海外工程勘察设计和施工提供了宝贵的经验。
摘要:
总结以往攀枝花地区昔格达地层的特殊性质及其力学参数取值的问题,本文提出了该地层力学参数的合理取值范围,并提出了不同力学参数取值对工程的影响。以攀枝花某深基坑工程为实例,进行了昔格达地层原位剪切试验及其基本力学试验,发现其参数差异较大,合理的参数取值会极大地缩短工期,较少造价。通过理正深基坑软件计算抗剪强度参数变化引起的配筋变化,并对其力学参数取值变化引起的安全系数变化进行了敏感性分析,最终得出了黏聚力和内摩擦角取值的变化对工程的影响,证实了昔格达地层岩土力学参数在以往工程中取值的保守,并提出了昔格达地层合理的参数取值范围,达到节约工程造价、节省建设工期的目的,为类似工程提供了一定的借鉴经验。 总结以往攀枝花地区昔格达地层的特殊性质及其力学参数取值的问题,本文提出了该地层力学参数的合理取值范围,并提出了不同力学参数取值对工程的影响。以攀枝花某深基坑工程为实例,进行了昔格达地层原位剪切试验及其基本力学试验,发现其参数差异较大,合理的参数取值会极大地缩短工期,较少造价。通过理正深基坑软件计算抗剪强度参数变化引起的配筋变化,并对其力学参数取值变化引起的安全系数变化进行了敏感性分析,最终得出了黏聚力和内摩擦角取值的变化对工程的影响,证实了昔格达地层岩土力学参数在以往工程中取值的保守,并提出了昔格达地层合理的参数取值范围,达到节约工程造价、节省建设工期的目的,为类似工程提供了一定的借鉴经验。
摘要:
传统土体加固技术的缺陷带来严重环境污染问题,阻碍我国资源节约型和环境友好型社会的建设和发展进程。论文采用生态环保的有机材料——生物聚合物作为固土添加剂,讨论其在不同养护时间下对砂土无侧限抗压强度与剪切强度的影响。研究结果表明:黄原胶生物聚合物处理过的砂土,随着养护时间的增大,其无侧限抗压强度和抗剪强度都得到了显著提升;黄原胶的加入使得土体间的黏聚力有了显著提高,进而增大了土体的强度;通过扫描电镜观测图片可发现黄原胶生物聚合物吸附并聚集在砂土颗粒周围,将单个的土颗粒连接在一起,由离散的颗粒聚集在一起形成较大的团聚体,起到改变土体结构的作用。黄原胶生物聚合物作为一种生态环保的绿色有机材料,能显著提高土体的强度,展示了其在岩土工程中应用的强大潜力,值得对其做进一步的研究与改进。 传统土体加固技术的缺陷带来严重环境污染问题,阻碍我国资源节约型和环境友好型社会的建设和发展进程。论文采用生态环保的有机材料——生物聚合物作为固土添加剂,讨论其在不同养护时间下对砂土无侧限抗压强度与剪切强度的影响。研究结果表明:黄原胶生物聚合物处理过的砂土,随着养护时间的增大,其无侧限抗压强度和抗剪强度都得到了显著提升;黄原胶的加入使得土体间的黏聚力有了显著提高,进而增大了土体的强度;通过扫描电镜观测图片可发现黄原胶生物聚合物吸附并聚集在砂土颗粒周围,将单个的土颗粒连接在一起,由离散的颗粒聚集在一起形成较大的团聚体,起到改变土体结构的作用。黄原胶生物聚合物作为一种生态环保的绿色有机材料,能显著提高土体的强度,展示了其在岩土工程中应用的强大潜力,值得对其做进一步的研究与改进。
摘要:
颗粒是一种常见的工业与工程材料,其堆积密度与均匀性是影响产品和工程质量的重要因素。本文全面回顾和总结了国内外学者在颗粒堆积密度和均匀性方面的研究成果和最新进展。结果表明,颗粒材料的堆积密度与颗粒自身性质(颗粒大小、形状、表面粗糙度等)、容器性质(容器尺寸、形状和内表面粗糙度等)、堆积方法(下落高度、振动条件、装料强度和装填顺序等)、粒径比和粒径级配有关;堆积不均匀性(离析程度)随颗粒粒径差异、密度差异和振动加速度的增大而增大,随粒径范围、粒组数量和振动频率的增大而减小,而受颗粒形状的影响相对较小。对于作为高放废物深地质处置库缓冲/回填材料的膨润土颗粒,科学、高效的颗粒原位填充技术是今后值得深入研究的方向。 颗粒是一种常见的工业与工程材料,其堆积密度与均匀性是影响产品和工程质量的重要因素。本文全面回顾和总结了国内外学者在颗粒堆积密度和均匀性方面的研究成果和最新进展。结果表明,颗粒材料的堆积密度与颗粒自身性质(颗粒大小、形状、表面粗糙度等)、容器性质(容器尺寸、形状和内表面粗糙度等)、堆积方法(下落高度、振动条件、装料强度和装填顺序等)、粒径比和粒径级配有关;堆积不均匀性(离析程度)随颗粒粒径差异、密度差异和振动加速度的增大而增大,随粒径范围、粒组数量和振动频率的增大而减小,而受颗粒形状的影响相对较小。对于作为高放废物深地质处置库缓冲/回填材料的膨润土颗粒,科学、高效的颗粒原位填充技术是今后值得深入研究的方向。
摘要:
沿海港口、航道建设及维护过程中,产生大量海相淤泥,其含盐量高,理化性质差,难以直接利用。本文通过淋滤试验,探究土壤pH值、土壤含盐量与淋滤量的关系,并利用秸秆、砂、生物炭、有机肥、脱硫石膏等材料组成的掺入剂对海相淤泥进行改性试验。研究结果表明,试样土样经过间歇性1000 mL淋滤量,土壤pH值、土壤含盐量等参数降至规范标准值以内;淋滤初期存在土壤碱性不减反而略微升高的现象;土壤含盐量随淋滤次数增加而降低,中间阶段(4~8次)淋滤时因土柱中形成渗流通道,土壤含盐量降低效率减小。海相淤泥先经过淋滤"洗盐"后,并加入掺入剂对海相淤泥进行改性,改性后已适宜植物生长,验证了海相淤泥改性后用于种植土的可行性。 沿海港口、航道建设及维护过程中,产生大量海相淤泥,其含盐量高,理化性质差,难以直接利用。本文通过淋滤试验,探究土壤pH值、土壤含盐量与淋滤量的关系,并利用秸秆、砂、生物炭、有机肥、脱硫石膏等材料组成的掺入剂对海相淤泥进行改性试验。研究结果表明,试样土样经过间歇性1000 mL淋滤量,土壤pH值、土壤含盐量等参数降至规范标准值以内;淋滤初期存在土壤碱性不减反而略微升高的现象;土壤含盐量随淋滤次数增加而降低,中间阶段(4~8次)淋滤时因土柱中形成渗流通道,土壤含盐量降低效率减小。海相淤泥先经过淋滤"洗盐"后,并加入掺入剂对海相淤泥进行改性,改性后已适宜植物生长,验证了海相淤泥改性后用于种植土的可行性。
摘要:
随着南沙海域岛礁吹填工程的实践,礁灰岩的物理力学特性也逐渐成为工程地质领域的研究热点。从南沙某岛礁深度为300 m的钻孔中获取礁灰岩岩芯,分别通过纵横波测试,单轴及三轴压缩试验和礁灰岩流变试验。得到:深层礁灰岩岩样的礁灰岩岩石横波速度与纵波速度关系为Vs=0.4447Vp+409.94;礁灰岩破坏后仍然具有较大的承载能力,并且礁灰岩的破裂呈碎条状,沿着生长软弱面破裂,礁灰岩由于溶洞和软弱面的强度随机性致使其强度也表现很强的随机性;礁灰岩加速蠕变的发生的应力阀值约为5~6 MPa,当加载水平达到5~6 MPa时才有加速蠕变的过程。试验结论为南海岛礁工程建设提供依据,也为珊瑚礁工程地质力学特性的深入研究提供参考资料。 随着南沙海域岛礁吹填工程的实践,礁灰岩的物理力学特性也逐渐成为工程地质领域的研究热点。从南沙某岛礁深度为300 m的钻孔中获取礁灰岩岩芯,分别通过纵横波测试,单轴及三轴压缩试验和礁灰岩流变试验。得到:深层礁灰岩岩样的礁灰岩岩石横波速度与纵波速度关系为Vs=0.4447Vp+409.94;礁灰岩破坏后仍然具有较大的承载能力,并且礁灰岩的破裂呈碎条状,沿着生长软弱面破裂,礁灰岩由于溶洞和软弱面的强度随机性致使其强度也表现很强的随机性;礁灰岩加速蠕变的发生的应力阀值约为5~6 MPa,当加载水平达到5~6 MPa时才有加速蠕变的过程。试验结论为南海岛礁工程建设提供依据,也为珊瑚礁工程地质力学特性的深入研究提供参考资料。
地质灾害
摘要:
泥石流是我国山区常见的一种自然灾害,具有致灾迅速、破坏作用强烈的特点。我国地势西高东低,地形复杂多变,其中高寒高海拔山区分布面积较广,各类泥石流灾害频发。基于对大量高寒山区泥石流研究成果的分析,笔者归纳概括了其中几类特殊问题的研究现状:高寒自然环境下泥石流形成条件与发育规律、灾害链效应、高寒山区泥石流研究方法与防治措施。其中:有关冰湖溃决型泥石流和泥石流堵江、堵河的问题受到广大学者的重点关注,青藏高原地区也成为高寒山区泥石流研究的重要着眼点。文中还结合近些年主要研究问题和环境变化趋势,提出了未来高寒山区泥石流研究的发展建议。 泥石流是我国山区常见的一种自然灾害,具有致灾迅速、破坏作用强烈的特点。我国地势西高东低,地形复杂多变,其中高寒高海拔山区分布面积较广,各类泥石流灾害频发。基于对大量高寒山区泥石流研究成果的分析,笔者归纳概括了其中几类特殊问题的研究现状:高寒自然环境下泥石流形成条件与发育规律、灾害链效应、高寒山区泥石流研究方法与防治措施。其中:有关冰湖溃决型泥石流和泥石流堵江、堵河的问题受到广大学者的重点关注,青藏高原地区也成为高寒山区泥石流研究的重要着眼点。文中还结合近些年主要研究问题和环境变化趋势,提出了未来高寒山区泥石流研究的发展建议。
摘要:
本文应用地质力学原理分析长宁页岩气区块压裂诱发裂缝带滑动从而造成套管变形的力学条件。利用宁201井的测井、测试数据建立地应力模型并分析长宁地应力特征;利用微地震数据识别H19平台的裂缝带并分析裂缝带特征;应用断层活化力学模型分析H19平台裂缝带激活情况,分析孔隙压力和应力模式对裂缝带激活的影响,并指出长宁区块水力压裂诱发断层滑动的内因和外因。研究结果表明:(1)长宁地区的垂向应力为2.6 SG,水平最小地应力在2.4~2.7 SG之间,水平最大地应力在3.4~3.7 SG之间,是逆走滑断层应力模式。(2)H19平台的裂缝带的倾角在71°~90°范围,长宁高倾角的裂缝带发育。(3) H19平台全部裂缝带激活所需的井底压力为3.0 SG,水力压裂时井底压力平均值为2.8 SG,最大值为3.1 SG,裂缝带几乎全部激活。在逆走滑应力模式下,高倾角裂缝带的剪应力与滑动阻力的差值取最小值,这是长宁地区裂缝带容易被激活的内部原因,压裂施工使得裂缝带的滑动阻力大大降低,这是压裂诱发裂缝带滑动的外部原因。该结果说明了长宁地区容易发生套管变形的地质力学上的原因,对解决长宁套管变形问题有理论指导意义。 本文应用地质力学原理分析长宁页岩气区块压裂诱发裂缝带滑动从而造成套管变形的力学条件。利用宁201井的测井、测试数据建立地应力模型并分析长宁地应力特征;利用微地震数据识别H19平台的裂缝带并分析裂缝带特征;应用断层活化力学模型分析H19平台裂缝带激活情况,分析孔隙压力和应力模式对裂缝带激活的影响,并指出长宁区块水力压裂诱发断层滑动的内因和外因。研究结果表明:(1)长宁地区的垂向应力为2.6 SG,水平最小地应力在2.4~2.7 SG之间,水平最大地应力在3.4~3.7 SG之间,是逆走滑断层应力模式。(2)H19平台的裂缝带的倾角在71°~90°范围,长宁高倾角的裂缝带发育。(3) H19平台全部裂缝带激活所需的井底压力为3.0 SG,水力压裂时井底压力平均值为2.8 SG,最大值为3.1 SG,裂缝带几乎全部激活。在逆走滑应力模式下,高倾角裂缝带的剪应力与滑动阻力的差值取最小值,这是长宁地区裂缝带容易被激活的内部原因,压裂施工使得裂缝带的滑动阻力大大降低,这是压裂诱发裂缝带滑动的外部原因。该结果说明了长宁地区容易发生套管变形的地质力学上的原因,对解决长宁套管变形问题有理论指导意义。
摘要:
针对后排沉埋式与前排全长式的双排桩加固的基岩-覆盖层式滑坡,依托西南地区一滑坡实例,利用Flac3D软件进行三维数值模拟,讨论了后排桩沉埋深度、截面尺寸、弹性模量等因素对双排桩后侧滑坡推力的影响规律。分析结果表明,后、前排桩后侧推力随着沉埋深度的增大有不同的变化特征,前者近似线性减小,后者略微增大;截面尺寸变化对后排桩自身推力影响较大,但对前排桩上推力影响较小;弹性模量对后排桩自身及前排桩上推力的影响都很小;这3个因素对后、前排桩上滑坡推力分布模式影响较小。 针对后排沉埋式与前排全长式的双排桩加固的基岩-覆盖层式滑坡,依托西南地区一滑坡实例,利用Flac3D软件进行三维数值模拟,讨论了后排桩沉埋深度、截面尺寸、弹性模量等因素对双排桩后侧滑坡推力的影响规律。分析结果表明,后、前排桩后侧推力随着沉埋深度的增大有不同的变化特征,前者近似线性减小,后者略微增大;截面尺寸变化对后排桩自身推力影响较大,但对前排桩上推力影响较小;弹性模量对后排桩自身及前排桩上推力的影响都很小;这3个因素对后、前排桩上滑坡推力分布模式影响较小。
摘要:
2018年8月,重大黄土丘陵沟壑区域工程造地项目——延安新区岩土工程全面完成,共形成建设用地及生态综合治理用地21.3 km2。为掌握工程造地的变形规律,本文基于自2014年10月~2019年7月期间的191景Sentinel-1A数据,利用短基线集时序InSAR(SBAS-InSAR)技术,获取了研究区时空形变结果,并对沉降机理进行了讨论分析。结果表明沉降区主要集中在填埋区部分,最大年平均形变速率达到10 cm ·y-1。通过对监测结果的分析和实地调查,推测出研究区域的地表沉降原因是大规模填方工程引起的填方体固结,其中填方厚度为控制沉降速率的主要因素。研究结果表明SBAS-InSAR技术在工程造地区域的地表沉降监测方面具有较强的能力,提取的形变结果可为生产单位和政府部门分析决策提供依据。 2018年8月,重大黄土丘陵沟壑区域工程造地项目——延安新区岩土工程全面完成,共形成建设用地及生态综合治理用地21.3 km2。为掌握工程造地的变形规律,本文基于自2014年10月~2019年7月期间的191景Sentinel-1A数据,利用短基线集时序InSAR(SBAS-InSAR)技术,获取了研究区时空形变结果,并对沉降机理进行了讨论分析。结果表明沉降区主要集中在填埋区部分,最大年平均形变速率达到10 cm ·y-1。通过对监测结果的分析和实地调查,推测出研究区域的地表沉降原因是大规模填方工程引起的填方体固结,其中填方厚度为控制沉降速率的主要因素。研究结果表明SBAS-InSAR技术在工程造地区域的地表沉降监测方面具有较强的能力,提取的形变结果可为生产单位和政府部门分析决策提供依据。
摘要:
炭质泥岩遇水工程性能大幅降低,容易造成不良的工程问题。本文结合滑坡工程实例对炭质泥岩地层在滑坡形成中的作用进行了研究。通过收集资料、现场勘查以及室内试验等方式,对滑坡区赋存环境和基本特征进行了调查。根据滑坡发展历程,对其形成机制进行了分析,得出滑坡形成的主要因素是炭质泥岩地层水理特性差,主要诱导因素是连续的降雨。在此基础上,从定性和定量两方面,对滑坡稳定性进行了分析,认为该滑坡在不利条件下会继续发展,应该尽快进行治理。针对该滑坡特点,经过方案论证和比选,提出了抗滑桩、裂缝填埋、截排水沟、挡土墙以及位移监测等措施相结合的治理方案。 炭质泥岩遇水工程性能大幅降低,容易造成不良的工程问题。本文结合滑坡工程实例对炭质泥岩地层在滑坡形成中的作用进行了研究。通过收集资料、现场勘查以及室内试验等方式,对滑坡区赋存环境和基本特征进行了调查。根据滑坡发展历程,对其形成机制进行了分析,得出滑坡形成的主要因素是炭质泥岩地层水理特性差,主要诱导因素是连续的降雨。在此基础上,从定性和定量两方面,对滑坡稳定性进行了分析,认为该滑坡在不利条件下会继续发展,应该尽快进行治理。针对该滑坡特点,经过方案论证和比选,提出了抗滑桩、裂缝填埋、截排水沟、挡土墙以及位移监测等措施相结合的治理方案。
摘要:
本文以嘉陵江燕子河流域为例,研究因子分类对滑坡敏感评价效果的影响。选取的影响因子有高程、坡度、坡向、平面曲率、剖面曲率、地层岩性、到断层距离、到道路距离、归一化植被覆盖指数、地形湿度指数和标准化降水指数。因子分类所依据的数据不同会导致分类结果不同,从而影响敏感性制图的效果,因此本文分别以滑坡点和研究区所有点为分类依据对连续型因子进行分类并对比其性能。连续型影响因子的最优分类数目采用拐点法确定,对应的分类间隔采用自然间断法确定。离散型影响因子按实际情况进行分类。因子分类之后,本文采用支持向量机构建敏感性评价模型,并用受试者工作特征曲线评价模型性能。结果显示,拐点法和自然间断法可以很好地应用于滑坡敏感性评价的连续型影响因子分类之中。相比于采用整个研究区数据进行因子分类,利用滑坡点确定的分级标准更好,得到的敏感性图也更优。两种方法对应的曲线下面积分别是0.82(以研究区所有点作为分类数据)和0.87(以滑坡点作为分类数据)。本文绘制的嘉陵江燕子河流域滑坡敏感性图与滑坡的分布符合较好,对研究区的防灾减灾工作有参考作用。 本文以嘉陵江燕子河流域为例,研究因子分类对滑坡敏感评价效果的影响。选取的影响因子有高程、坡度、坡向、平面曲率、剖面曲率、地层岩性、到断层距离、到道路距离、归一化植被覆盖指数、地形湿度指数和标准化降水指数。因子分类所依据的数据不同会导致分类结果不同,从而影响敏感性制图的效果,因此本文分别以滑坡点和研究区所有点为分类依据对连续型因子进行分类并对比其性能。连续型影响因子的最优分类数目采用拐点法确定,对应的分类间隔采用自然间断法确定。离散型影响因子按实际情况进行分类。因子分类之后,本文采用支持向量机构建敏感性评价模型,并用受试者工作特征曲线评价模型性能。结果显示,拐点法和自然间断法可以很好地应用于滑坡敏感性评价的连续型影响因子分类之中。相比于采用整个研究区数据进行因子分类,利用滑坡点确定的分级标准更好,得到的敏感性图也更优。两种方法对应的曲线下面积分别是0.82(以研究区所有点作为分类数据)和0.87(以滑坡点作为分类数据)。本文绘制的嘉陵江燕子河流域滑坡敏感性图与滑坡的分布符合较好,对研究区的防灾减灾工作有参考作用。
摘要:
倾倒变形体是一类十分复杂的地质体,长久以来缺乏对其进行系统的分类研究。在对西部水电工程典型倾倒变形体发育特征调查统计的基础上,按照单因素和多因素两个维度对倾倒变形体进行类型划分。以岩层倾向、发育诱因、变形部位和变形阶段为单因素分类依据,以岩性组合和岩体结构、坡体结构、变形破坏方式等为多因素分类依据,并对以包含时间场的变形时效为依据的新型分类方法进行了初探,给出了野外识别和判定倾倒变形体及其分类方法和依据。以变形破坏方式划分得到的分类为基本名称,其他划分依据下的倾倒模式为附加修饰,对倾倒变形体进行综合定名,此方法可以较为全面地反映一个倾倒变形体的综合特征信息。 倾倒变形体是一类十分复杂的地质体,长久以来缺乏对其进行系统的分类研究。在对西部水电工程典型倾倒变形体发育特征调查统计的基础上,按照单因素和多因素两个维度对倾倒变形体进行类型划分。以岩层倾向、发育诱因、变形部位和变形阶段为单因素分类依据,以岩性组合和岩体结构、坡体结构、变形破坏方式等为多因素分类依据,并对以包含时间场的变形时效为依据的新型分类方法进行了初探,给出了野外识别和判定倾倒变形体及其分类方法和依据。以变形破坏方式划分得到的分类为基本名称,其他划分依据下的倾倒模式为附加修饰,对倾倒变形体进行综合定名,此方法可以较为全面地反映一个倾倒变形体的综合特征信息。
地质工程
摘要:
受双护盾TBM设备、施工工艺等的影响,目前钻爆法或其他形式TBM(全断面隧道掘进机)施工环境运用较为普遍的物探预报手段在双护盾TBM使用时适宜性有差异。根据双护盾TBM设备的技术特点,以藏东南地区某大埋深隧洞为背景,分析了不同物探预报手段在双护盾TBM施工的适宜性。研究EH4(高频大地电磁法)、ISP(综合地震成像系统法)、HSP(水平声波反射法)和改进的TRT(隧道反射成像法)4种物探手段在该隧洞超前预报的运用效果,EH4作为宏观预报手段,能够发现较大规模的不良地质体;ISP、HSP作为主动源和被动源手段,对隧道前方岩体条件进行预判分析具有一定的可靠度,且两种手段具较好的一致性;改进的TRT手段解决了双护盾环境下震源锤击激发和检波器的安装问题,能够发现隧洞前方的不良地质体,且TRT方法获取的波速曲线和正负反射界面信息更利于地质人员的分析和判断。研究成果表明,以EH4为宏观预报手段、ISP、HSP与TRT相结合的综合物探手段在藏东南大埋深的隧洞中超前地质预报效果良好,可为工程施工与技术处理提供依据。 受双护盾TBM设备、施工工艺等的影响,目前钻爆法或其他形式TBM(全断面隧道掘进机)施工环境运用较为普遍的物探预报手段在双护盾TBM使用时适宜性有差异。根据双护盾TBM设备的技术特点,以藏东南地区某大埋深隧洞为背景,分析了不同物探预报手段在双护盾TBM施工的适宜性。研究EH4(高频大地电磁法)、ISP(综合地震成像系统法)、HSP(水平声波反射法)和改进的TRT(隧道反射成像法)4种物探手段在该隧洞超前预报的运用效果,EH4作为宏观预报手段,能够发现较大规模的不良地质体;ISP、HSP作为主动源和被动源手段,对隧道前方岩体条件进行预判分析具有一定的可靠度,且两种手段具较好的一致性;改进的TRT手段解决了双护盾环境下震源锤击激发和检波器的安装问题,能够发现隧洞前方的不良地质体,且TRT方法获取的波速曲线和正负反射界面信息更利于地质人员的分析和判断。研究成果表明,以EH4为宏观预报手段、ISP、HSP与TRT相结合的综合物探手段在藏东南大埋深的隧洞中超前地质预报效果良好,可为工程施工与技术处理提供依据。
摘要:
地下水封洞库的渗流场控制对于洞库的施工和运行非常重要,对围岩进行灌浆处理,减小洞周围岩整体渗透系数是最直接有效的工程处理措施。针对某水封油库在施工过程中出现的部分洞室段涌水量过大的情况,提出了一种利用二维渗流数值计算结果快速估算三维洞室整体涌水量的方法,并分析洞室在人工水幕条件下、不同的底部灌浆处理方案下洞室的涌水量,提出油库底部灌浆的优化措施。结果表明:从减少涌水量效果的角度,对底板整体灌浆5 m的方案效果最好,底板整体灌浆的渗透系数可以根据工程对渗水量控制的需求适当调整。从节约灌浆成本的角度,对洞室底部两侧进行12 m深度以上的帷幕灌浆的方案可以达到较好效果。综合考虑到工程成本和减少涌水量效果,可以选择优化方案3,即渗透系数为10 Lu的洞室段取底板整体灌浆5 m的措施,而渗透系数为1 Lu的洞室段仅对两侧进行大于12 m深度的帷幕灌浆。本文结论可为类似工程提供参考。 地下水封洞库的渗流场控制对于洞库的施工和运行非常重要,对围岩进行灌浆处理,减小洞周围岩整体渗透系数是最直接有效的工程处理措施。针对某水封油库在施工过程中出现的部分洞室段涌水量过大的情况,提出了一种利用二维渗流数值计算结果快速估算三维洞室整体涌水量的方法,并分析洞室在人工水幕条件下、不同的底部灌浆处理方案下洞室的涌水量,提出油库底部灌浆的优化措施。结果表明:从减少涌水量效果的角度,对底板整体灌浆5 m的方案效果最好,底板整体灌浆的渗透系数可以根据工程对渗水量控制的需求适当调整。从节约灌浆成本的角度,对洞室底部两侧进行12 m深度以上的帷幕灌浆的方案可以达到较好效果。综合考虑到工程成本和减少涌水量效果,可以选择优化方案3,即渗透系数为10 Lu的洞室段取底板整体灌浆5 m的措施,而渗透系数为1 Lu的洞室段仅对两侧进行大于12 m深度的帷幕灌浆。本文结论可为类似工程提供参考。
摘要:
BIM技术在隧道工程的决策设计,施工管理,运营维护等各阶段都具有重要作用但目前应用程度较低,亟待发展。为探索BIM地质建模在隧道工程中的应用,本文依托宁波市平风岭隧道,基于revit软件,采用二次开发的地质插件和civil3d软件建立了该工程的BIM地质模型,并与已有的隧道模型相结合进行了研究。通过对比模型截面与地质剖面,对模型的吻合程度进行了研究,并通过整合的BIM模型,对隧道设计施工过程进行了参考分析。得出结论如下:(1)运用二次开发的地质插件进行地层建模,civil3d对断层等不良地质体建模,可以方便高效地建立BIM地质模型;(2)钻孔数据较少时,可以充分应用物探等地质勘察资料采用增设"虚拟钻孔"的方式提高模型的准确度和可靠性;(3)模型大部分区域吻合程度较好,中部地势起伏较大地段吻合度较低,可以采用增加钻孔或结合地形等高线数据的方式提高准确性;(4)根据整合的BIM模型分析,隧道两侧宜采用开挖明洞的方式,中段采用复合衬砌保证安全,东侧断层与隧道大角度相交,可能造成坍塌或涌水,需要特别加固和防渗处理。 BIM技术在隧道工程的决策设计,施工管理,运营维护等各阶段都具有重要作用但目前应用程度较低,亟待发展。为探索BIM地质建模在隧道工程中的应用,本文依托宁波市平风岭隧道,基于revit软件,采用二次开发的地质插件和civil3d软件建立了该工程的BIM地质模型,并与已有的隧道模型相结合进行了研究。通过对比模型截面与地质剖面,对模型的吻合程度进行了研究,并通过整合的BIM模型,对隧道设计施工过程进行了参考分析。得出结论如下:(1)运用二次开发的地质插件进行地层建模,civil3d对断层等不良地质体建模,可以方便高效地建立BIM地质模型;(2)钻孔数据较少时,可以充分应用物探等地质勘察资料采用增设"虚拟钻孔"的方式提高模型的准确度和可靠性;(3)模型大部分区域吻合程度较好,中部地势起伏较大地段吻合度较低,可以采用增加钻孔或结合地形等高线数据的方式提高准确性;(4)根据整合的BIM模型分析,隧道两侧宜采用开挖明洞的方式,中段采用复合衬砌保证安全,东侧断层与隧道大角度相交,可能造成坍塌或涌水,需要特别加固和防渗处理。
摘要:
土压平衡盾构掘进过程中不可避免地会对隧道周边岩土体带来扰动,引起地表变形,影响周围构/建筑物的安全。本文以广州市轨道交通十八号线陇枕出入场线为例,分析该双线隧道在小间距(最小2.5 m)条件下,土压平衡盾构施工参数以及掘进引起的地表变形数据,研究盾构掘进过程中地表变形规律和变形控制措施。研究结果表明,小间距双线隧道土压平衡盾构掘进过程中:地表变形大致经历了5个发展阶段,主要有4种变形趋势;先掘隧道对后掘隧道地表变形的影响效应与先掘隧道本身的地表变形效应基本一致,显著影响区域位于两隧轴线之间;地表变形的影响因素包括盾构施工参数、掘进段工程地质条件、盾构停机等,采取优化注浆压力、注浆量、土舱压力、掘进速度等盾构施工参数、加固地层、减少盾构停机时间等措施可有效控制地表变形。该研究结果为广州市轨道交通十八号线以及类似小间距盾构掘进施工控制提供了一定的理论依据。 土压平衡盾构掘进过程中不可避免地会对隧道周边岩土体带来扰动,引起地表变形,影响周围构/建筑物的安全。本文以广州市轨道交通十八号线陇枕出入场线为例,分析该双线隧道在小间距(最小2.5 m)条件下,土压平衡盾构施工参数以及掘进引起的地表变形数据,研究盾构掘进过程中地表变形规律和变形控制措施。研究结果表明,小间距双线隧道土压平衡盾构掘进过程中:地表变形大致经历了5个发展阶段,主要有4种变形趋势;先掘隧道对后掘隧道地表变形的影响效应与先掘隧道本身的地表变形效应基本一致,显著影响区域位于两隧轴线之间;地表变形的影响因素包括盾构施工参数、掘进段工程地质条件、盾构停机等,采取优化注浆压力、注浆量、土舱压力、掘进速度等盾构施工参数、加固地层、减少盾构停机时间等措施可有效控制地表变形。该研究结果为广州市轨道交通十八号线以及类似小间距盾构掘进施工控制提供了一定的理论依据。
摘要:
在哈萨克斯坦阿斯塔纳进行岩土勘察的过程中,发现阿拉木图地勘中心采用的KDZ-001型重型圆锥动力触探器的设备规格、试验数据的记录方式均与中国规范的要求不同,其试验成果仅以动贯入阻力qd为指标,我们无法按照中国标准采用的修正后的重型动力触探锤击数N'63.5进行工程地质评价。针对以上问题,本文对比分析了KDZ-001型重型圆锥动力触探器的规格和试验过程,提出了将修正后的重型动力触探锤击数N'63.5转换为动贯入阻力qd进行工程地质评价的方法,并建立了以qd为指标评价碎石土密实度的参照表。在勘察实践中,应用以上成果对阿斯塔纳地区的碎石土进行了密实度评价,进而完成了物理力学分层。最终,结合土工试验报告、其他原位测试报告,我们对阿斯塔纳地区的砂土、碎石土的承载力进行了工程地质评价,取得了较好的应用效果。 在哈萨克斯坦阿斯塔纳进行岩土勘察的过程中,发现阿拉木图地勘中心采用的KDZ-001型重型圆锥动力触探器的设备规格、试验数据的记录方式均与中国规范的要求不同,其试验成果仅以动贯入阻力qd为指标,我们无法按照中国标准采用的修正后的重型动力触探锤击数N'63.5进行工程地质评价。针对以上问题,本文对比分析了KDZ-001型重型圆锥动力触探器的规格和试验过程,提出了将修正后的重型动力触探锤击数N'63.5转换为动贯入阻力qd进行工程地质评价的方法,并建立了以qd为指标评价碎石土密实度的参照表。在勘察实践中,应用以上成果对阿斯塔纳地区的碎石土进行了密实度评价,进而完成了物理力学分层。最终,结合土工试验报告、其他原位测试报告,我们对阿斯塔纳地区的砂土、碎石土的承载力进行了工程地质评价,取得了较好的应用效果。
摘要:
为研究车辆荷载对公路挡土墙稳定性的影响,针对规范中未考虑墙后土体破裂角变化的问题,引入改进等效土层厚度法,以库仑土压力理论为基础,循环迭代计算破裂角收敛值得到新的换算土层厚度。以安康市某公路边坡路堤挡土墙实例,分别采用规范方法和改进方法分析挡土墙稳定性,结果表明:改进方法的稳定性评价结果更精确。采用数值方法分析车辆荷载作用下挡土墙的力学响应,结果表明:车辆荷载作用下挡土墙受影响部位主要为中上部。车墙距离越小,墙后土体振动响应越显著,附加动土压力越大,而挡土墙水平位移受其影响不大。 为研究车辆荷载对公路挡土墙稳定性的影响,针对规范中未考虑墙后土体破裂角变化的问题,引入改进等效土层厚度法,以库仑土压力理论为基础,循环迭代计算破裂角收敛值得到新的换算土层厚度。以安康市某公路边坡路堤挡土墙实例,分别采用规范方法和改进方法分析挡土墙稳定性,结果表明:改进方法的稳定性评价结果更精确。采用数值方法分析车辆荷载作用下挡土墙的力学响应,结果表明:车辆荷载作用下挡土墙受影响部位主要为中上部。车墙距离越小,墙后土体振动响应越显著,附加动土压力越大,而挡土墙水平位移受其影响不大。
摘要:
丹江口水库作为南水北调中线工程的源头,水源区地质环境调查工作占有非常重要的地位。在调查过程中,产生了大量的地质环境数据,目前这些数据综合利用程度较低。为了更有效地利用这些数据,实现多源、异构数据管理和实时动态更新的需求,论文在MapGIS地理信息系统平台和MapGIS IGserver平台上进行二次开发,建立了基于WebGIS的丹江口水源区环境地质调查数据云平台。云平台的建成实现了水源区地质环境调查成果数据、野外调查数据的管理和共享。基于丹江口水源区的地质环境特征,建立了一套可组合的地质环境评价体系,实现了基于云平台的地质环境质量评价。平台为丹江口水库水源区内深入的地质研究与分析、国土规划提供了地质支持。 丹江口水库作为南水北调中线工程的源头,水源区地质环境调查工作占有非常重要的地位。在调查过程中,产生了大量的地质环境数据,目前这些数据综合利用程度较低。为了更有效地利用这些数据,实现多源、异构数据管理和实时动态更新的需求,论文在MapGIS地理信息系统平台和MapGIS IGserver平台上进行二次开发,建立了基于WebGIS的丹江口水源区环境地质调查数据云平台。云平台的建成实现了水源区地质环境调查成果数据、野外调查数据的管理和共享。基于丹江口水源区的地质环境特征,建立了一套可组合的地质环境评价体系,实现了基于云平台的地质环境质量评价。平台为丹江口水库水源区内深入的地质研究与分析、国土规划提供了地质支持。
摘要:
岸礁钙质土分布局限,在工程上利用少,缺乏工程地质研究。为了查明岸礁钙质土空间分布、物理力学特征,获得相应的岩土参数,为设计服务,采用现场地质调查、钻探、标准贯入试验和室内物理力学试验等方法,综合分析与研究东帝汶岸礁钙质土地形地貌、空间分布、矿物化学成分、颗粒级配、比重、渗透系数、剪切强度,总结形成了沿岸砂坝、潟湖地貌下,岸礁钙质土特有的物理力学特性。研究表明,东帝汶岸礁钙质土矿物成分主要为文石、方解石,其次为云母和石英,具有独特的物理特征,也有相似于常规石英砂的力学特征,成熟的石英砂原位测试评估岩土参数经验关系可运用于东帝汶岸礁钙质土。东帝汶岸礁钙质土物理力学特性的确定,为相似类型的钙质土岩土工程应用提供了参考依据。 岸礁钙质土分布局限,在工程上利用少,缺乏工程地质研究。为了查明岸礁钙质土空间分布、物理力学特征,获得相应的岩土参数,为设计服务,采用现场地质调查、钻探、标准贯入试验和室内物理力学试验等方法,综合分析与研究东帝汶岸礁钙质土地形地貌、空间分布、矿物化学成分、颗粒级配、比重、渗透系数、剪切强度,总结形成了沿岸砂坝、潟湖地貌下,岸礁钙质土特有的物理力学特性。研究表明,东帝汶岸礁钙质土矿物成分主要为文石、方解石,其次为云母和石英,具有独特的物理特征,也有相似于常规石英砂的力学特征,成熟的石英砂原位测试评估岩土参数经验关系可运用于东帝汶岸礁钙质土。东帝汶岸礁钙质土物理力学特性的确定,为相似类型的钙质土岩土工程应用提供了参考依据。
摘要:
海洋工程建设的不断发展对其岩土工程勘察提出了更高要求,常规海洋岩土勘察技术难以满足如海洋风电开发、近岸港口疏浚、管道电缆勘测等项目经济、快速、便捷的要求,因而,新型的原位测试技术如自落式动力触探(FFP)技术受到关注。本文着重介绍了适合海相/湖相超软土的FFP测试技术理论与工程应用进展,首先回顾了自落式动力触探的发展历史,其次,总结并分析了基于FFP的不排水抗剪强度解译理论与土分类方法。针对现有FFP设备无法获取孔隙水压力参数,笔者设计出一种用于评价海底浅层土特性的自由落体式孔压动力触探装置,并提出FFP工程特性评价框架。分析表明:FFP技术在海洋岩土工程测试中具有推广应用前景。 海洋工程建设的不断发展对其岩土工程勘察提出了更高要求,常规海洋岩土勘察技术难以满足如海洋风电开发、近岸港口疏浚、管道电缆勘测等项目经济、快速、便捷的要求,因而,新型的原位测试技术如自落式动力触探(FFP)技术受到关注。本文着重介绍了适合海相/湖相超软土的FFP测试技术理论与工程应用进展,首先回顾了自落式动力触探的发展历史,其次,总结并分析了基于FFP的不排水抗剪强度解译理论与土分类方法。针对现有FFP设备无法获取孔隙水压力参数,笔者设计出一种用于评价海底浅层土特性的自由落体式孔压动力触探装置,并提出FFP工程特性评价框架。分析表明:FFP技术在海洋岩土工程测试中具有推广应用前景。
摘要:
近年来,落底式止水帷幕(如落底式地下连续墙)在武汉市深基坑工程中广泛使用。许多地铁车站基坑的降水工程中采用了落底式止水帷幕止水+管井降水的思路,取得了较好的工程效果。但在某些换乘车站的建设上,新建地铁车站的降水设计是未考虑既有车站的落底式帷幕的,这种既有帷幕对新建基坑的影响可能无法忽视。本文使用Visual Modflow渗流数值模拟软件,研究了在典型的长江一级阶地水文地质模型基础上建立的8种工况,探讨了既有帷幕对新建基坑的降水影响。研究表明:新建基坑中最大、最小降深均随着既有帷幕和新建基坑的距离的增加而呈现先变大后变小的趋势。 近年来,落底式止水帷幕(如落底式地下连续墙)在武汉市深基坑工程中广泛使用。许多地铁车站基坑的降水工程中采用了落底式止水帷幕止水+管井降水的思路,取得了较好的工程效果。但在某些换乘车站的建设上,新建地铁车站的降水设计是未考虑既有车站的落底式帷幕的,这种既有帷幕对新建基坑的影响可能无法忽视。本文使用Visual Modflow渗流数值模拟软件,研究了在典型的长江一级阶地水文地质模型基础上建立的8种工况,探讨了既有帷幕对新建基坑的降水影响。研究表明:新建基坑中最大、最小降深均随着既有帷幕和新建基坑的距离的增加而呈现先变大后变小的趋势。
摘要:
疏浚淤泥具有体量大、含水率高、强度低的特点,研究经济高效的复合固化剂可有效解决淤泥占用场地、污染环境的问题,推动资源化利用。本文以水泥为主固化剂,开展淤泥改性路基土的试验研究。通过单掺试验筛选主要添加剂,分析固化剂掺量对改性路基土的含水率、无侧限抗压强度和CBR值的影响。研究结果表明:水泥、粉煤灰和废渣均能有效提高改性土强度,但粉煤灰对降低含水率效果欠佳,大量使用会形成层片状结构。综合CBR值、压实度和价格指标,考虑含水率,获得复合固化剂最佳配比为水泥5%、粉煤灰6%、废渣50%、早强剂0.5%,该固化剂有效改善原料土的致密结构,形成骨架,构建疏水通道,稳定性良好。 疏浚淤泥具有体量大、含水率高、强度低的特点,研究经济高效的复合固化剂可有效解决淤泥占用场地、污染环境的问题,推动资源化利用。本文以水泥为主固化剂,开展淤泥改性路基土的试验研究。通过单掺试验筛选主要添加剂,分析固化剂掺量对改性路基土的含水率、无侧限抗压强度和CBR值的影响。研究结果表明:水泥、粉煤灰和废渣均能有效提高改性土强度,但粉煤灰对降低含水率效果欠佳,大量使用会形成层片状结构。综合CBR值、压实度和价格指标,考虑含水率,获得复合固化剂最佳配比为水泥5%、粉煤灰6%、废渣50%、早强剂0.5%,该固化剂有效改善原料土的致密结构,形成骨架,构建疏水通道,稳定性良好。
摘要:
随着施工建设的不断开挖堆填,场地内出现了大量的边坡问题,对人民的生产生活造成了巨大影响。能否针对边坡问题提出实际可行的解决途径,直接影响着工程的安全施工和经济效益。本文以重庆煤电化园区B8B9段边坡工程为研究对象,通过充分的调研明确了边坡的工程地质条件并基于FLAC3D强度折减法对天然和暴雨两种工况下的边坡稳定性进行详细分析。研究结果表明:该边坡在天然工况下的安全系数为1.30低于规范要求,坡体处于欠稳定状态;在暴雨影响下稳定性继续下降,最终将沿着粉质黏土层底部滑动面产生剪切破坏;考虑安全和效益两方面因素,设计了边坡的锚固防护方案,可以使边坡稳定性达到规范要求。研究结果可以为同类边坡工程的稳定性分析及防护设计提供参考。 随着施工建设的不断开挖堆填,场地内出现了大量的边坡问题,对人民的生产生活造成了巨大影响。能否针对边坡问题提出实际可行的解决途径,直接影响着工程的安全施工和经济效益。本文以重庆煤电化园区B8B9段边坡工程为研究对象,通过充分的调研明确了边坡的工程地质条件并基于FLAC3D强度折减法对天然和暴雨两种工况下的边坡稳定性进行详细分析。研究结果表明:该边坡在天然工况下的安全系数为1.30低于规范要求,坡体处于欠稳定状态;在暴雨影响下稳定性继续下降,最终将沿着粉质黏土层底部滑动面产生剪切破坏;考虑安全和效益两方面因素,设计了边坡的锚固防护方案,可以使边坡稳定性达到规范要求。研究结果可以为同类边坡工程的稳定性分析及防护设计提供参考。
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西部高山峡谷区山高坡陡,在边坡开挖时即使很陡的开挖坡比也会产生的很高的坡高,导致处理难度大,工期长。因此有必要尽量少开挖,及时进行强支护,对泄洪洞进口做到"高清坡、强支护、低开口、早进洞"。这样能大大降低开挖坡坡高,降低施工难度,减少工期及节约投资。泄洪洞进口边坡优化后,塔基基础外移,离坡面近,需注意岩体卸荷及结构面不利组合塔基基础边坡不利影响,进行稳定性分析与计算,必要时进行支护工程处理措施。本文总结了大渡河上特大电站长河坝水电站泄洪洞进水口边坡优化及塔基基础边坡等成功的处理经验,可为其他类似工程提供经验借鉴。 西部高山峡谷区山高坡陡,在边坡开挖时即使很陡的开挖坡比也会产生的很高的坡高,导致处理难度大,工期长。因此有必要尽量少开挖,及时进行强支护,对泄洪洞进口做到"高清坡、强支护、低开口、早进洞"。这样能大大降低开挖坡坡高,降低施工难度,减少工期及节约投资。泄洪洞进口边坡优化后,塔基基础外移,离坡面近,需注意岩体卸荷及结构面不利组合塔基基础边坡不利影响,进行稳定性分析与计算,必要时进行支护工程处理措施。本文总结了大渡河上特大电站长河坝水电站泄洪洞进水口边坡优化及塔基基础边坡等成功的处理经验,可为其他类似工程提供经验借鉴。
摘要:
地震勘探是一种广泛应用于地下油气勘探、地质结构勘探的一种无损探测技术,但是由于地下结构的复杂性和介质的不均一性,导致地震信号的解释和反演有多解性,依赖专家主观经验,限制了地震勘探的效率和准确性。本文采用机器学习软件Tensorflow基于人工神经网络建立层状地质体和地震勘探信号之间的非线性模型,用于岩溶地区浅层地震勘探信号的自动解译和识别。首先,结合实际岩溶地区的工程地质介质特点,生成数千个简化的水平层状地质模型,将介质设置为岩土,水和气体;其次,利用有限差分方法对5000组随机地层进行地震波传播数值模拟,得到不同随机地层对应的地震信号;最后将4000组作为训练集建立人工神经网络模型,将1000组号作为测试集以检验其学习效果。研究发现,利用该方法在不需要人工滤波以及特征提取的情况下,可以准确地解译出地层分界面的深度以及地层速度,提高了地震信号解译的经济性和效率。本研究初步讨论了机器学习方法运用在地震勘探中的可行性,对岩溶地区浅层地震勘探信号的解译有一定的指导意义。 地震勘探是一种广泛应用于地下油气勘探、地质结构勘探的一种无损探测技术,但是由于地下结构的复杂性和介质的不均一性,导致地震信号的解释和反演有多解性,依赖专家主观经验,限制了地震勘探的效率和准确性。本文采用机器学习软件Tensorflow基于人工神经网络建立层状地质体和地震勘探信号之间的非线性模型,用于岩溶地区浅层地震勘探信号的自动解译和识别。首先,结合实际岩溶地区的工程地质介质特点,生成数千个简化的水平层状地质模型,将介质设置为岩土,水和气体;其次,利用有限差分方法对5000组随机地层进行地震波传播数值模拟,得到不同随机地层对应的地震信号;最后将4000组作为训练集建立人工神经网络模型,将1000组号作为测试集以检验其学习效果。研究发现,利用该方法在不需要人工滤波以及特征提取的情况下,可以准确地解译出地层分界面的深度以及地层速度,提高了地震信号解译的经济性和效率。本研究初步讨论了机器学习方法运用在地震勘探中的可行性,对岩溶地区浅层地震勘探信号的解译有一定的指导意义。
摘要:
宜昌市正处于建设现代化特大城市的关键时期,也是资源环境约束趋紧、生态环境保护与经济发展矛盾加剧的时期。开发利用地下空间可以在不增加地表用地和不破坏地表景观格局的情况下,扩大城市容量,提升城市资源环境承载能力,对生态文明示范区的城市建设具有重要意义。依托宜昌开展的综合地质调查工程,在地质环境和城市发展特征的双重约束下,分析了沿江规划区影响地下空间资源开发的环境因素,据此评价了研究区内地下空间资源的可开发程度、开发地质环境适宜性和潜在价值,以期为区域地下空间资源的开发利用规划提供决策支撑。 宜昌市正处于建设现代化特大城市的关键时期,也是资源环境约束趋紧、生态环境保护与经济发展矛盾加剧的时期。开发利用地下空间可以在不增加地表用地和不破坏地表景观格局的情况下,扩大城市容量,提升城市资源环境承载能力,对生态文明示范区的城市建设具有重要意义。依托宜昌开展的综合地质调查工程,在地质环境和城市发展特征的双重约束下,分析了沿江规划区影响地下空间资源开发的环境因素,据此评价了研究区内地下空间资源的可开发程度、开发地质环境适宜性和潜在价值,以期为区域地下空间资源的开发利用规划提供决策支撑。
摘要:
为探讨基于区间序列的GM(1.1)模型预测地下水水位的准确性和信息量,本文选取界点建模、转换建模和参数建模3种区间方法进行比较和分析,结果表明:界点的相对误差均值都小于0.01%,区间相对误差均值小于7%;区间序列的GM(1.1)模型具有一定的延迟效应和紊乱效应;实际水位值波动幅度较小时模型预测精度较高;参数建模的预测精度较优于界点建模和转换建模。与点预测相比,区间序列的GM(1.1)模型预测的地下水水位变化规律更有利于地下水资源管理与开发利用。 为探讨基于区间序列的GM(1.1)模型预测地下水水位的准确性和信息量,本文选取界点建模、转换建模和参数建模3种区间方法进行比较和分析,结果表明:界点的相对误差均值都小于0.01%,区间相对误差均值小于7%;区间序列的GM(1.1)模型具有一定的延迟效应和紊乱效应;实际水位值波动幅度较小时模型预测精度较高;参数建模的预测精度较优于界点建模和转换建模。与点预测相比,区间序列的GM(1.1)模型预测的地下水水位变化规律更有利于地下水资源管理与开发利用。
摘要:
基于广州市区域地质条件等特点和在风险区划理论知识支撑下,构建了广州市规划建设地质风险区划评价指标体系,其中一级指标为采空区、岩溶发育程度、地形地貌、岩土体工程地质条件、气象水文和人类工程活动7个因子和11个二级因子。通过GIS软件,绘制了广州市规划建设地质风险分区图,共划分城市建设用地优良区、中厚松软土区、厚层松软土区、山地区、岩溶弱发育区、岩溶强发育区、采空区7个区,其中进行高强度开发和中等-高强度开发的地区有优良区、中厚松软土区、厚层松软土区、岩溶弱发育区,占广州市面积的46.7%,适度开发为岩溶强发育区和采空区,占广州市面积的3.7%,限制开发主要是山地区,占广州市面积49.6%,同时给出了不同区在城市建设过程中面临的地质风险。对地质条件类似的其他城市可供借鉴和参考。 基于广州市区域地质条件等特点和在风险区划理论知识支撑下,构建了广州市规划建设地质风险区划评价指标体系,其中一级指标为采空区、岩溶发育程度、地形地貌、岩土体工程地质条件、气象水文和人类工程活动7个因子和11个二级因子。通过GIS软件,绘制了广州市规划建设地质风险分区图,共划分城市建设用地优良区、中厚松软土区、厚层松软土区、山地区、岩溶弱发育区、岩溶强发育区、采空区7个区,其中进行高强度开发和中等-高强度开发的地区有优良区、中厚松软土区、厚层松软土区、岩溶弱发育区,占广州市面积的46.7%,适度开发为岩溶强发育区和采空区,占广州市面积的3.7%,限制开发主要是山地区,占广州市面积49.6%,同时给出了不同区在城市建设过程中面临的地质风险。对地质条件类似的其他城市可供借鉴和参考。