用离散单元法评价采煤巷道地面建筑适宜性

根据建筑物下部采煤巷道的断面尺寸、位置及埋深等地质条件,针对地面拟建建筑物的特点,分别应用二维及三维离散单元方法,对工程场地的地面变形进行了定量评价,得出了地面建筑物在巷道影响下的水平位移量及竖向位移量。结果分析认为,地下巷道的存在不会对上部建筑物造成威胁,仅会产生微小沉降变形。同时提出了一些工程安全措施,为工程建设的顺利实施提供了必要依据。      

矿山复合开采岩体移动理论与安全评价方法

文中分析了复合采动影响下边坡岩体的移动特点 ,研究两种开挖效应的相互作用机理和边坡岩体破坏机制。在此基础上 ,应用随机介质理论 ,推导出地下开挖在边坡岩体内所产生的形变力 ,并依据边坡岩体稳定性计算理论 ,最终推导复合叠加采动影响下边坡稳定性计算方法。同时应用随机介质理论 ,推导出复合采动影响下地面变形的预测模型和特殊地质条件下变形的预测方法。结合实例对变形参数的计算方法等内容进行了分析和研究 ,并对后续开采将产生的变形值进行预测。     

海外某建设工程第四系覆盖层工程地质特征研究

作为建设工程地基土层的第四系覆盖层，对海外某项目的工程建设和安全运营具有较大的制约作用。在缺少工程经验的条件下，通过采用遥感影像、地质调绘等方法查明区域地质背景，并结合场区工程钻探、原位测试、土工化验等工作，认为研究区第四系覆盖层由上而下可划分为4层：全新世松散堆积层(Q_h^pd)、全新世坡洪积层(Q_h^dl+pl)、更新世冲洪积层(Q_p^al+pl)、更新世残坡积层(Q_p^el+dl)，下伏为第三纪火山碎屑岩(E)。场区第四系覆盖层主要为第三纪岩石风化物经过第四纪陆相沉积作用沉积而成，第四系覆盖层与下伏基岩接触面为顺坡体倾斜，而第四系覆盖层的表层松散堆积层与全新世以来旱季和雨季气候交替密切有关。通过对研究区第四系覆盖层发育特征及工程地质特征进行分析，揭示场区岩土体受沉积环境条件及地形地貌影响，岩土体力学性质具有明显的差异性，研究区存在边坡稳定性差，地基稳定性较差，地基不均匀等主要工程地质问题。     

武汉城市地下空间工程地质研究

利用武汉市现有勘察资料,初步分析研究城市地下空间的物质载体及其空间组合关系,从空间岩土体工程地质性质和赋水条件入手,研究得出武汉城市地下空间的利用存在岩溶地面塌陷、地下水作用、软土变形三大工程地质问题。在此基础上进行地下空间利用区划,指出各区在地下工程建设中需要重点防范的工程地质问题和合理利用地下空间的方法。最后以武汉地铁首期工程为例,分析工程地质优势与问题,提出防范问题的措施建议。     

地质雷达技术在复杂工程地质条件下的岩土工程勘察中的应用

在复杂的工程地质条件下,由于岩土体地质特征在空间分布及其连续性变化大,如何选用合理、经济的手段进行岩土工程勘察是非常重要的.本文通过工程实例讨论了地质雷达技术在类似条件下进行岩土工程勘察中的有效应用,该项技术以其高分辨率和图象的实时表现等优势,将其与地质钻探方法相结合、同时采用合适的工作流程可以有效地查明地下介质结构信息的空间组合及其变化特征,为岩土工程特征的合理评价提供重要信息,使勘察工作获得事半功倍的效果.     

地下采矿诱发斜坡移动变形分析

地下采矿与滑坡的关系问题是近期社会关注的热点问题。基于对此问题已有研究的不足,以及随机介质理论在矿区地表移动与变形预测中的广泛应用,探索采用随机介质理论方法对地下采矿条件下坡体的移动变形规律进行研究。以重庆武隆鸡尾山崩滑体为研究对象,建立了坡体内两个地下采矿剖面的计算模型,并通过计算机编程辅助计算,对地下采矿条件下坡体的移动变形规律进行了分析,并对不同地下采矿工况分别进行了详细研究。计算表明,采矿诱发的坡体不均匀沉降加剧了鸡尾山坡体的移动下滑趋势,认为随机介质理论适用于地下采矿诱发的坡体移动变形分析。     

地下采矿诱发斜坡移动变形分析

地下采矿与滑坡的关系问题是近期社会关注的热点问题。基于对此问题已有研究的不足,以及随机介质理论在矿区地表移动与变形预测中的广泛应用,探索采用随机介质理论方法对地下采矿条件下坡体的移动变形规律进行研究。以重庆武隆鸡尾山崩滑体为研究对象,建立了坡体内两个地下采矿剖面的计算模型,并通过计算机编程辅助计算,对地下采矿条件下坡体的移动变形规律进行了分析,并对不同地下采矿工况分别进行了详细研究。计算表明,采矿诱发的坡体不均匀沉降加剧了鸡尾山坡体的移动下滑趋势,认为随机介质理论适用于地下采矿诱发的坡体移动变形分析。     

武汉岩土所三项成果分别荣获93年度中科院科技进步一等奖和三等奖

武汉岩土所三项成果分别荣获９３年度中科院科技进步一等奖和三等奖１、金川镍矿二矿区不良岩层巷道稳定性研究（一等奖）本研究解决了金川镍矿岩层破碎和高地应力条件下的地下巷道开挖、支护难题。本课题从地质力学调查、现场岩石力学试验、数值分析到工程实践等７个专题...     

基于小波能量的爆破震动巷道围岩稳定性判据

目前爆破震动荷载作用下地下围岩稳定性判别主要依靠单一强度因子的独立阈值稳定性判据,这类判据多为定性分析,没有同时考虑爆破震动三要素的综合作用效果,且未建立稳定性判据与巷道围岩破坏程度之间的定量关系,在实际工程应用中存在一定的缺陷和不足。通过建立爆破荷载作用下的不同类别巷道围岩有限元模型,提取巷道围岩的响应信号,基于小波变换理论建立时间能量密度函数分析巷道围岩响应信号的时、频域特征,进而将时间能量密度曲线与时间轴围成的面积TEDI作为评估爆破震动效应的判别指标,建立了TEDI与巷道围岩损伤程度的定量关系,为进一步完善基于小波能量理论的巷道围岩损伤预警体系奠定基础。     

长江下游大型桥梁建设的工程地质问题

近年来,随着经济建设的快速发展,大型和特大型桥梁等交通工程建设不断兴起。仅长江下游江苏省境内来说,400km长的河段上,在未来的10a内将要建成6座特大型桥梁。这类特大型桥梁工程建设经验少,桩型多为大直径超长灌注桩,现有规范难以满足设计需要。因此,工程地质勘测和桩基设计面临许多新的问题。通过江苏省境内几座特大长江大桥的工程地质综合研究,认为应采用区域稳定性与地基稳定性、地质分析和力学分析相结合的原则。工作重点主要有3个方面。第一,在查清工程区大地构造单元、断裂活动特征等区域地质背景的基础上,进行区域稳定性评价;第二,分析场区地层结构和构造发育情况,划分工程地质岩(层)组,并进行岩土体质量评价;第三,进行室内和现场试验,测定岩土体参数并进行优化分析,确定地基设计参数,选择桩基持力层。将这一研究思路用于苏通大桥工程,较好解决了工程建设中的难题,为大桥设计提供了可靠的工程地质依据。     

南通通州湾工程地质条件分析

依托海陆域钻孔岩芯资料,结合南通通州湾区域地质、工程勘察资料,分析了南通通州湾基础地质条件、各土层工程地质结构特征、岩土物理力学参数与不良地质体分布情况,讨论了地面沉降、潮流通道稳定性等因素对工程建设的影响,在此基础上对南通通州湾工程地质适宜性进行评价。指出通州湾工程建设需要考虑地面沉降影响,并注意软土及易液化砂土造成的不均匀沉降和局部砂土液化;潮流通道基本保持稳定,但围堤、引桥建设可能改变局部冲淤平衡,建议加强冲淤监测。     

煤层地下开采地表沉陷预测的边值方法

采空区上覆岩、土体对地表沉陷的耦合行为可归结为弹性理论的边值问题,由不同性状松散表土层确定的应力边界和岩、土体之间形成的位移边界构成了相应边值问题的定解条件。在已有研究成果的基础上,提出了地表下沉预测研究的边值提法,以探讨地下开采引起的地表沉陷规律。给出了采空区上覆表土层内任一点的位移和地表下沉的计算公式,确定了地表沉陷的范围,并以神东矿区大柳塔1203工作面开采引发的地表沉陷为例给出了工程实例。研究结果表明,采空区上覆岩体对地表及表土层内任一点下沉的影响取决于上部岩层破断后的结构形态;采空区上覆土体对地表下沉量的作用与土体性质及表土层厚度有关,土体对表土层下沉的影响由下而上增大,呈非线性变化,至地表达最大值;地表沉陷区域随表土层厚度的增加而增大,其影响范围远大于采空区。     

变形介质流固耦合渗流的数值模型及其应用

在地下流体的开采过程中,随着地下流体的不断采出,必然造成孔隙流体压力的逐渐降低,由此导致储层岩石骨架的有效应力增大,地层产生变形或压实,甚至造成地表沉陷.针对饱和土固结问题,利用可变形多孔介质中流体渗流的流固耦合有限元数值模型,对该问题进行了数值模拟.同时,对油井开采过程进行了模拟.      

软岩巷道中网壳锚喷结构受力监测分析

软岩巷道支护是煤炭开采中的一大难题,古汉山矿西大巷围岩工程地质条件差,巷道变形破坏严重,支护难度大,采用了网壳锚喷支护方式。通过实测在地应力及构造应力作用下,网壳锚喷支护支架主弦杆、内骨筋的应力分布情况及支架与围岩的接触应力,分析了支架应力分布及其变化规律。结果表明,网壳支架在偏载和高构造应力情况下均能保持良好的工作状态,能够很好地控制复杂地质条件下巷道围岩的变形和破坏。      

盐岩储库区地面沉降预测与控制研究现状与展望

利用盐岩地层建设地下油气储库群已成为各国发展能源储备的重要方向,然而关于储库区地面沉降的研究至今仍处于探索阶段。由于地面沉降所造成的重大事故屡见不鲜,因此有必要集中力量研究盐岩库区地面沉降问题,为我国盐岩储库群的建设提供可靠的理论依据。本文主要从以下3个方面总结了近几十年来国内外学者在盐岩储库区地面沉降预测方面所做出的努力与成绩:(1)现场监测——法国、德国、美国先后建立了现场监测网络,获得了大量的长期监测数据;(2)理论计算——我国学者于20世纪90年代末将随机介质理论引入到盐矿水溶开采地面沉降预测中,从而为储库区地面沉降预测提供了新的理论基础;(3)数值模拟——欧洲学者利用FLAC2D程序对盐岩储库区的地面稳定性进行了数值模拟,而我国学者则利用在新概率积分法的基础上建立起的预测模型成功进行了沉降预测模拟。此外,为了有效地控制库区地面变形,预留矿柱式水溶开采法在国外众多盐岩地下储库群建设中得以广泛应用。本文最后提出在后续研究中将重点着眼于地表变形随时间的发展过程,并对现有理论模型进行适当的修正以及利用现场实测数据进一步完善预测所需参数的选取方法,从而使预测结果更为准确可靠。     

天津地区岩土工程勘察中地震效应重点问题分析

场地和地基的地震效应评价是岩土工程勘察的一项重要任务。结合天津地区工程地质条件和岩土工程勘察现状,对场地和地基的地震效应评价所涉及的抗震设防烈度的确定、场地类别的划分、抗震地段的划分、液化判别、软土震陷、场地稳定性和适宜性评价等重点问题进行了探讨。     

FLAC~(3D)在预测采空区地面沉陷损毁耕地中的应用

采空区地面沉陷损毁地表耕地是地下开采矿山引发的主要地质环境问题之一,通过对佛子冲铅锌矿104号矿体的工程地质条件、采场结构参数及原岩应力场进行调研,并在此基础上运用FLAC~(3D)建立采空区数学模型,对佛子冲铅锌矿104号矿体采空后采空区地压力分布、岩体变形移动等进行模拟与研究,预测采空区地面沉陷损毁地表耕地的程度,并根据矿山的实际情况提出防治措施,为保护矿山采空区沉陷区内的耕地提供依据和参考。     

软岩巷道锚网索联合支护设计及支护效果分析

软岩巷道围岩松散破碎承载力低,在工程荷载作用下,具有明显的塑性变形和强流变性。传统单一的支护手段难以保证其安全和稳定。高家梁煤矿2-2上煤层巷道是典型的软岩巷道,其围岩遇水泥化、膨胀、崩解,进而造成巷道出现断面收缩、片帮、冒顶等失稳现象。针对高家梁煤矿2-2上煤层20110综采工作面回风顺槽的软岩问题,结合该巷道具体工程地质条件及围岩物理力学特性设计出锚网索联合支护的方案。通过FLAC3D数值模拟分析及现场巷道围岩表面位移监测,对该方案的支护效果进行了分析,其结果证明了该联合支护方案可以有效的控制膨胀型软岩巷道的稳定性,从而保证了煤矿的安全生产。     

中国长距离调水工程地质问题综述

为解决中国某些地区缺水问题,自20世纪80年代开始,中国已经兴建或规划设计了数十项大型跨流域调水工程。本文汇集了中国现有的20项调水工程资料,基本涵盖了中国境内大部分调水工程。文中介绍了有关工程概况,编制了中国长距离调水工程特征一览表,绘制了调水工程分布图,按照中国地质环境分区分别阐述了各调水工程的地质环境特点,论述了长距离调水工程中常见的工程地质问题,包括:区域地质复杂环境问题、活动性构造及其对洞室稳定的影响、高地应力与围岩稳定问题、高压水头引起的洞室涌水和外水压力对隧洞衬砌影响问题、碎屑流问题、高地温问题、有害气体问题、边坡稳定问题、特殊岩土问题、过河隧洞或大型渡槽问题、矿区塌陷与渗漏问题、岩溶问题等,同时也指出了勘察、设计与和施工中应注意的问题。     

采煤活动对唐山城市建设场地稳定性的影响分析

通过InSAR地表变形监测技术和数学模型理论计算,采空塌后期场区地基土的稳定性主要取决于采空区顶部的土体而不是岩体。城市规划区内局部有5层可采煤层,尤其是-200m以下的煤层停采在20世纪70年代以前,已完全塌落、压密、再造。而塌后期的土体底部粘土隔水层被拉裂,在双层水位作用下发生潜蚀形成土洞造成地面不均匀沉陷,影响城市建设场地的稳定性。