金沙江上江坝址河床粘土层特性及工程意义

金沙江中游上江坝址河床覆盖层中分布因下游堰塞坝堵江而形成的湖相低液限粘土层,埋深49.7~79.6m,厚度9.3~24.0m,左岸厚右岸薄,分布连续稳定,该层多呈可塑状,具强度较低、透水性微弱等特点,为坝基的一条相对软弱带。坝址河床覆盖层深厚,最大厚度206.2m,除分布低液限粘土层外,还分布有漂卵石、砾卵石、碎块石、砂砾石等强度相对较高的物质成份。坝址初拟布置心墙堆石坝,以覆盖层为基础持力层,大坝建基面的选择与粘土层关系密切,本文通过对河床低液限粘土的空间分布、成因、工程特性进行阐述分析,研究了坝基低液限粘土利用与否的筑坝技术难点,经过初步论证大坝利用粘土层浅层清基的筑坝方案要相对经济、合理。     

雅砻江谷底卸荷松弛现象与深厚覆盖层特征

雅砻江河床覆盖层厚度多在30m以上,最厚可达51.6m。覆盖层横向上厚度变化较大,纵向上可明显分为3层,上、下部以正常河流相为主,厚度较薄;中部以洪积、崩积、坡积、湖泊沉积堆积与冲积混合堆积为主的加积序列,厚度相对较大。在谷底基岩面以下,岩体通常存在20m厚左右的卸荷松弛带,弱风化,具有透水性好,岩体完整性较差,工程力学性状差等特征,其潜在的工程效应是坝基渗漏。覆盖层深厚是第二层加积序列所致,谷底形成时间长,以致谷底有足够的时间卸荷松弛和风化。     

金沙江中游上江坝址河床深厚覆盖层建高坝可行性探讨

摘 要 上江坝址为金沙江中游龙头水库的比选坝址之一,坝址河床覆盖层最厚达206.2 m,在深厚覆盖层上修建最低249 m级的高土石坝,大坝规模达到甚至超过世界前沿水平,筑坝技术难度大。通过测绘、钻探、物探、物理力学测试等工作揭示:(1)河床覆盖层由漂卵石、低液限粘土、砾卵石、碎块石、砂砾石等组成;(2)河床覆盖层中各粗粒土强度相对较高,低液限粘土强度较低,为坝基一条连续完整的相对软弱带;(3)坝址位于龙蟠断陷盆地内,主要受新构造垂直差异运动的影响,河床接受金沙江上游及坡体上物质堆积,逐渐形成了现今的深厚覆盖层。初步研究本坝址在河床覆盖层上建高土石坝是可行的,但需要对坝基采取工程处理措施。探讨了不同建坝方案所引发的工程地质问题,为筑坝技术研究提供了地质依据。     

大渡河流域河谷深厚覆盖层特征与发育分布规律研究

随着近年来对西部各流域水电梯级开发的全面实施,越来越多的钻孔资料揭露我国西南地区各流域普遍存在河谷深切和深厚覆盖的特殊现象。河谷深切和深厚覆盖层的存在,不仅大大增加了西南地区各流域水电开发的难度,同时也诞生出一系列新的科学问题。本文以梯级水电站较密集、河床勘探资料相对较丰富的大渡河流域为主要研究对象,通过系统分析整理该流域河床钻探资料,对该流域河谷深厚覆盖层的分布特征、物质组成与结构特征、形成时间等进行了较为系统地分析总结,并对其形成机理提出了新的认识。研究结果表明,除局部地段受构造隆升(大岗山、下尔呷)或构造断陷(冶勒)的影响外,大渡河流域95％的河段其河谷覆盖层厚度大于30m,河谷深切和深厚覆盖具有流域性、区域性特点。河谷覆盖层是由一套不同时期、不同成因类型的沉积物相互迭置的结果,由表及里宏观上可分为3层: 表层为现代河流相堆积;  中间主要为以冰水、崩积、坡积、堰塞堆积与冲积混合为主的加积层,厚度相对较大;  底部主要为古河床的冲积、冰水漂卵砾石层。覆盖层的形成时代一般在1～3万年前,基本与地质历史上末次冰期及冰消期时间相对应。为了更好地解释河谷深切和深厚覆盖具有区域性的特点,本文提出了全球气候变化和海平面升降引起河谷深切和深厚覆盖的观点: 冰期海平面的大幅度下降会引起区域性基准面大幅下降,河流比降加大,由此引起强烈下切,形成深切河谷;  冰后期海平面大幅回升,区域性基准面将大幅抬升,河流纵比降减小,水流的携砂能力减弱,冰期河谷深切所形成的固体物质开始大量沉积,并由此形成深厚覆盖层。     

北京怀柔地区第四纪地层划分与对比

作者首次将怀柔地区第四纪地层,由老至新划分成五个地层单位。中更新统为坡、洪积物,下部浅红色角砾岩与亚粘土互层,上部红、黄红色含角砾亚粘土,厚8m。上更新统下部为洪积砾石层夹亚粘土,厚11.8m,测得热释光年龄7.1±0.36万年,6.6±0.32万年;中上部为冲积亚粘土及细砂层,夹泥炭数层,厚8.9m,含软体化石,并测得热释光年龄2.7±0.14万年,C~(14)年龄1.93、1.72、1.54万年。全新统划分为以下三部分:下全新统为冲积细砂夹砂砾层,厚4.6m。局部为亚砂土及砂土层,厚2m,其泥炭夹层测得C~(14)年龄9291±161年及6750±128年。中全新统为冲积物,上部亚粘土,中部黑色泥炭层,下部细砂及砂砾层,厚5.1m;测得C~(14)年龄为4730—2976年。上全新统为冲积细砂、砂砾层,各地厚度不等,测得C~(14)年龄为804±131年。在1∶5万怀柔幅测区内,除西北隅有少量的低山丘陵外,近百分之九十的面积为第四纪堆积平原。由于该区第四纪以来主要以沉降为主,故地表所出露的第四系主要为更新统中晚期地层。现对其划分和对比情况介绍如下。     

青藏高原南缘某机场场区深厚覆盖层工程地质特征

青藏高原南缘某拟建机场场区发育第四系深厚覆盖层,对该工程建设具有较大的制约作用。钻孔资料显示,该深厚覆盖层普遍分布于整个场区,厚度均在30m以上,最大孔深105m仍未揭穿。纵向上深厚覆盖层由上而下可划分为4层:全新世泥石流堆积层(Q₄sef)、全新世冲洪积堆积层(Q₄al+pl)、全新世湖相堆积层(Q₄l)和晚更新世冲洪积堆积层(Q₃al+pl)。其中:泥石流主要由角砾和碎石组成,最大厚度约13m,分布于研究场区西侧;全新世冲洪积层组成物质复杂,以粉细砂和圆砾居多,无明显分层规律,最大厚度约7m;湖相沉积粉质黏土呈可塑-流塑状,局部夹含砂,最大厚度约43m;晚更新世冲洪积层以细砂和中粗砂为主,局部夹有卵砾石,厚度大于42m。分析表明,深层覆盖层成因与晚更新世以来喜马拉雅快速隆升及间冰期气候密切相关,而表层覆盖层与全新世以来青藏高原气候回暖及短期冷暖交替气候密切相关。试验揭示深厚覆盖层物理力学性质差异明显,研究场区存在不均匀沉降、渗漏破坏、边坡稳定性及冻融诱发地基破坏等主要工程地质问题。     

下坂地坝基深厚覆盖层帷幕灌浆现场试验工艺研究

新疆下坂地水利枢纽工程的坝基为深厚覆盖层,厚度达147.95m,其结构较为复杂,主要由冰碛层、冲洪积砾石层和砂土层透镜体组成,坝基防渗处理难度很大。为此,针对下坂地深厚覆盖层进行了专门的帷幕灌浆现场试验工艺研究,通过对浆液材料、配比、工艺措施和参数经过深入的分析,找出了一套适合于下坂地复杂地层的灌浆施工工艺,为初步设计提供了可靠依据。     

石佛寺水库主坝坝基液化分析与防治

运用标贯法和seed简化方法对坝基的抗震液化进行了分析判别,发现坝基中粉砂和细砂层存在严重液化问题,中砂层局部存在液化问题,液化深度一般为7～9m,最大液化深度可达13.2m。依据坝坡稳定分析结果,确定上、下游坝脚内15m,坝脚外5m为坝基液化处理范围,粉砂、细砂层为主要处理地层。在实际防治工作中,采用振冲碎（砂）石桩或振动沉管砂石桩,结合水平排水对坝基的地震液化进行处理。处理后对各区砂土层的密实度及饱和砂土的地震液化进行检验,结果表明处理厚的坝基基本上达到了基础处理的目的。     

含软弱土层的深厚河床覆盖层坝基动力特性研究

在强震区、含软弱土层的500 m级特厚覆盖层上建坝,超出了现行设计规范的控制范围。开展了覆盖层厚度、输入地震波峰值、覆盖层中的软弱土层厚度等指标的敏感性分析,揭示了深厚覆盖层地震反应的主要特征及坝基建基面加速度放大倍数分布的规律性。研究认为：覆盖层厚度、输入加速度峰值、软弱土层厚度等指标与建基面放大倍数的衰减在变化规律上成正相关;当输入地震波峰值加速度为0.5g作用下,含软弱土层的500 m级特厚覆盖层坝基中地震波总体以衰减为主,建基面放大倍数小于1;覆盖层加速度放大倍数随高程变化的基本规律为先衰减后放大。当存在软弱土层时,由于其滤波隔震作用会在土层内发生动力反应的二次衰减。基于上述分析,进一步提出了覆盖层下部区域地震效应衰减、中部区域软弱土层二次衰减、顶部区域放大的加速度放大倍数分布模型,编制了覆盖层加速度放大倍数建议值表,研究成果可为含软弱土层的深厚河床覆盖层坝基工程设计提供重要参考。     

阿克坝址工程地质问题与评价

详细阐述了阿克坝址区的基本地质条件,对坝址区存在的主要工程地质问题--坝基坝肩稳定性、岸坡稳定性、河床渗漏、覆盖层等问题进行了分析与评价.指出坝址区处于稳定区内,没有发现水平或缓倾角的软弱结构面;坝段属中等切割的高山区,外动力地质现象规模较小,对工程影响不大;基岩属中等-弱透水,坝基、坝肩基岩不存在大的渗漏问题.但坝段覆盖层为砂砾石和砂层,且厚度大,因砂砾石层属强透水带,故应做好防渗处理.     

南京长江四桥附近长江古河谷沉积层序

根据南京长江四桥附近地质钻孔资料,绘制长江古河谷地质剖面示意图。在3个钻孔采集了年代样品,10个钻孔采集了粒度样品。01号孔在-59.4m深度上河床相圆砾石层中沉积物样品有机质的14C年代为14682±110年,邻近钻孔在-33.1～-33.3m深度上粉细砂中有机质的14C年代为10822±240年。通过对典型钻孔沉积层序及沉积物颗粒级配的分析,得知古河谷充填了3期从粗到细的沉积旋回,约-65m以下深槽中的沉积旋回应是末次盛冰期沉积,约-65m～-35m的应是晚冰期沉积,约-35m以上是全新世以来的沉积。     

河北平原区固安G01孔岩芯特征及第四纪地层划分

河北平原发育巨厚的冲积、冲洪积沉积物,其岩性、岩相变化明显,仅仅依靠钻孔岩芯的岩性组合、沉积相分析难以建立具有代表性意义的地层层序,测试手段的发展和研究精度的提高,为建立河北平原区广大冲积平原的标准地层提供了可能。文章通过对第四系标准孔G01孔(钻孔深度415.5 m)的岩芯观察,按照沉积物颜色、沉积环境、沉积旋回和沉积构造等特点,将G01孔揭示的松散沉积物分为9大岩性段:第1岩性段主要为灰黑色粘土及灰黑色中砂,代表了河漫滩沉积和河道沉积;第2~5岩性段主要为灰黄-灰绿色粘土-粉砂质粘土-粉砂,发育水平层理和块状层理,局部发育波状层理,代表了河漫滩沉积;第6~9岩性段主要为灰黄-棕红色粘土、粉砂质粘土、粘土质粉砂夹灰黄色粉砂、细砂及砂砾层,代表了边滩、河道沉积和河床滞留沉积。通过对古地磁实验结果的分析得出,0~105.5 m为布容正极性时,105.5~183.7 m为松山反极性时,183.7~415.5 m为高斯正极性时。以磁性地层为主导、岩性地层特征和14C测年数据为辅,对固安G01孔第四纪岩性地层(183.7 m内)进行初步划分,其第四纪地层的下更新统、中更新统、上更新统和全新统的对应深度分别为183.7~105.5 m、105.5~59.2 m、59.20~21.45 m和21.45~0 m。     

深部膨胀性黏土层冻结温度场的分布与冻胀力形成规律

防止冻结管断裂是深部膨胀性黏土层在冻结壁形成过程中的一项亟待解决的课题。针对淮南矿区某矿副井深部膨胀性黏土层, 通过热力耦合计算分析, 研究了其冻结温度场分布与冻胀力形成规律。结果表明： 冻结152天、 236天时, 黏土层冻结壁平均温度分别为-14.42 ℃、 -16.58 ℃, 细砂层冻结壁平均温度分别为-15.86 ℃、 -17.32 ℃, 黏土层冻结壁平均温度比同时期细砂层高1.44 ℃、 0.74 ℃。黏土层冻结壁平均厚度分别为8.92 m、 10.25 m, 细砂层冻结壁平均厚度分别为9.54 m、 10.77 m, 黏土层冻结壁平均厚度比同时期细砂层小0.62 m、 0.56 m。细砂较膨胀性黏土易于冻结。冻结90天时, 黏土层外、 中、 内圈三圈冻结管平均冻胀力约为同时期细砂层的1.1倍。冻结151天时, 黏土层三圈冻结管围成的冻结壁内平均冻胀力均达到初始地应力的81.1%, 是同时期细砂层的1.16倍。冻结236天时, 细砂层内圈管的冻胀力为3.91 MPa, 比中圈管3.72 MPa大了5.11%, 而黏土层内圈管的冻胀力为4.81 MPa, 比中圈管4.74 MPa大了1.48%。黏土层三圈冻结管围成的冻结壁内平均冻胀力均达到初始地应力的88.6%, 是同时期细砂层的1.28倍。深部膨胀性黏土层及与细砂层界面处冻胀力均存在显著的不均匀性, 最大冻胀力的主要位置与实际工程中掘进时的断管处基本对应, 不均匀冻胀力是造成冻结管断裂的重要原因。     

动应力对粉质土变形、强度的影响

研山铁矿设计采用露天开采,最终最大边坡高达600m。边坡上部为粉土和粉砂、中砂、卵石、粉质粘土,下部为砂质粘性土和砾质粘性土。由于边坡高,受环境动应力影响因素大,因此分析粉土和粉质粘土层在动应力作用下对变形和强度的影响,对边坡稳定分析具有重要意义。     

末次冰期最盛期以来长江扬中段古河谷的沉积环境

选择长江扬中段古河谷作为研究对象, 探讨末次冰期最盛期以来的沉积环境.搜集整理了扬中—泰州长江大桥地质勘探钻孔28个, 根据钻孔资料, 绘制了长江古河谷的地质剖面示意图.在其中2个钻孔采集了粒度样品、磁化率样品, 分别用Mastersizer 2000激光粒度仪、BartingtonMS2磁化率仪进行了分析; 在4个钻孔采集了¹⁴C年代样品, 利用液体闪烁计数仪进行测定, 得出了27个年代数据.结果表明: 扬中地区长江古河谷约-61 m以上沉积为末次冰期最盛期以来的沉积; 末次冰期最盛期、晚冰期早期(约12 000 a B.P.), 河流滞留沉积与溯源堆积形成了厚约24 m的河床相砂砾层; -23~-37 m为12 000 a B.P.-8 000 a B.P.时的河漫滩相沉积, 沉积物主要为粉砂及粉砂质黏土, 局部细砂; 8 000 a B.P.-4 000 a B.P.为河口湾环境, 形成河口湾-浅海沉积, 厚度为-17~-23 m, 沉积物主要为粉砂夹粉砂质黏土; -17 m以上为4 000年以来的河口坝、汊道河床沉积及三角洲形成以来的河床、河漫滩沉积.     

潮白河受水区再生水入渗盐污染模拟柱试验

根据工程地质勘察及采样测试分析,选取北京市顺义潮白河再生水受水区3种典型代表性土壤介质(砾石含砂、细砂、粉质粘土)装柱,并采用受水区再生水进行淋溶模拟土柱试验。测试结果分析表明,在3种典型土壤介质中,阳离子交换吸附作用主要体现为K+与Ca²⁺之间的交换,且粉质粘土柱中阳离子的离子交换作用较砾石含砂柱和细砂柱更为显著。另外,试验结果还表明,随着土壤介质中粘粒含量、总有机碳含量、阳离子交换容量和粘土矿物总量的增加,典型介质淋溶模拟土柱试验中阳离子交换作用达到平衡时所需要的时间也就越长,分别为砾石含砂72 d、细砂80 d和粉质粘土86 d。定量结果计算也证明：粉质粘土介质的各阴、阳离子本底含量最高,单位质量粉质粘土介质硬度及溶解性总固体(TDS)的贡献量最大,分别为5 767 mg/g和6 952 mg/g。     

末次盛冰期以来长江下关-栖霞山段下切深度及沉积旋回

选择长江下关-栖霞山段作为研究河段,搜集了南京长江大桥、四桥附近的76个钻孔资料.根据地质钻孔资料,绘制南京长江大桥和长江四桥附近长江古河槽地质剖面.在拟建长江四桥附近的4个钻孔采集了沉积物样品,在-59.33 m深度上河床相沉积物的年代为(14 682±110)a BP,据此判断位于该沉积层下部的上一期沉积旋回应形成...     

兰州黄河阶地卵砾石层渗透系数测试研究

采用多孔抽水、钻孔注水和单环注水试验测得兰州黄河Ⅰ级阶地卵砾石层渗透系数分别为34.19m/d、32.68m/d和26.50m/d。颗粒分析成果表明,研究区卵砾石层孔隙体系形式为卵砾类骨架形成架空大孔隙,含量较少的中细砂小颗粒难以完全充填架空大孔隙,仅起到减少大孔隙通道的作用,其渗透系数大于中细砂但小于一般意义上不含或仅含极少量中细砂的卵砾石层。对比分析可知,基于特征粒径、不均匀系数的半经验渗透系数预测值具有很大的离散性和变异性,与实测值有较大差异,作为工程建设设计参数时应通过多种方法验证其准确性。依据水文地质测试成果,结合相关资料工程经验值及地区经验,推荐研究区降水方案设计含水层渗透系数取34.19m/d。     

Hydrogeophysical investigations for assessing the groundwater potential in part of the Peshawar basin,Pakistan

A large number of valleys and basin systems are present in the northwestern part of the Himalayas in Pakistan which form significant aquifers in the region. Hydrogeophysical investigations in the western part of Nowshera District, a part of the intermontane Peshawar basin, were undertaken to help to determine the availability of groundwater resources in the region. Thirty vertical electrical resistivity soundings (VES) were acquired using a Schlumberger expanding array configuration with a maximum current electrode spacing (AB/2) of 150 m in delineating the groundwater potential in the study area. The results of the interpreted VES data using a combination of curve matching technique and computer iterative modeling methods suggest that the area is underlain by 3 to 5 geo-electric layers. The interpretation results showed that the geo-electrical succession consists of alluvium comprising of alternating layers of clay, silty clay, fine to coarse sands, sand with gravels and gravels of variable thickness. High subsurface resistivity values are correlated with gravel–sand units and low resistivity values with the presence of clays and silts. The modeled VES results were correlated with the pumping tests results and lithological logs of the existing wells. The pumping test suggests the transmissivity of the aquifer sediments is variable corresponding to different sediments within the area. The gravel–sand intervals having high resistivity value show high transmissivity values, whereas clay–silt sediments show low transmissivities. It is concluded that majority of the high resistive gravel–sand sediments belong to an alluvial fan environment. These gravel–sand zones are promising zones for groundwater abstraction which are concentrated in the central part of the study area.