泥质岩的工程分类和膨胀势的快速预测

泥质岩的工程问题主要与它们的强度低和易于膨胀、软化等特性密切相关。本文根据大量不同类型的未扰动岩块的干燥饱和吸水率的试验结果和泥质岩单轴抗压强度的分布,提出了一种简单有效的泥质岩工程分类方法。研究结果表明,未扰动岩块的干燥饱和吸水率的大小,能够反映泥质岩的成岩胶结作用,粘土矿物组成、物理化学性质等对泥质岩水稳性或膨胀性的综合影响。因此,根据这一指标可以对泥质岩的膨胀势进行快速有效的预测。由于这一分类指标灵敏性高、方法设备极为简单等优点,因此易于在工程现场广泛采用。     

泥质岩有机质的赋存状态及其对泥质岩封盖能力的影响

应用荧光显微镜法,首次对济阳坳陷下第三系泥质岩中有机质的赋存状态进行了研究。下第三系泥质岩有机质的赋存状态可划分为顺层富集型、分散型和局部富集型等三种类型。有机质呈顺层富集型分布的泥质岩,其有机质丰度大多较高,主要沉积于半深湖-深湖相中。有机质呈分散型分布的泥质岩,其有机质丰度变化范围较大,大多形成在河流-三角洲相、滨-浅湖相或浊流沉积中。结合部分揭示泥质岩封盖能力的定量分析数据,下第三系泥质岩可概括出以下三种不同的组合特点:①泥质岩中有机质丰度高且有机质呈顺层富集型状态赋存时,泥质岩封盖能力差;② 泥质岩有机质丰度高且有机质呈分散型状态赋存时,泥质岩具有一定的封盖能力;③ 泥质岩有机质丰度低且有机质呈分散型状态赋存时,泥质岩封盖能力较好,因此,泥质岩中有机质的赋存状态对泥质岩的封盖能力有着不可忽视的影响。在研究评价泥质岩对油气藏的封盖能力时可作为重要的依据之一。     

引黄入晋工程中的膨胀岩及其工程设防

本文在对晋西北引黄入晋隧洞工程区陆相沉积地层中泥质膨胀岩分布特征与工程特性进行调查研究的基础上, 提出了利用膨胀岩特有规律优化隧洞线路布设与施工的工程控制方法。这对膨胀岩区地下工程的灾害预测与防治具有重要意义和参考价值。     

投影寻踪模型在膨胀岩判别与分级中的应用

由于泥质岩富含黏土矿物,尤其是成岩程度较低的中新生代泥质岩常具有显著的膨胀性,而成为膨胀岩的主要类型。在对现有膨胀岩判别指标进行全面分析后,提出以蒙脱石含量、胶结系数和比表面积作为泥质岩膨胀性判别与分级的三大指标。基于投影寻踪模型方法,以新疆大坂隧洞工程中采集的20个泥质岩样为样本进行了分析。根据20个样本最优投影值的移动平均趋势线,该处泥质岩的膨胀性可分为非膨胀、微膨胀、弱膨胀和强膨胀4个等级。与较为常用的岩块干燥饱和吸水率指标判别结果基本一致,结果表明,所选指标和方法是可靠的。     

泥质岩膨胀各向异性与循环胀缩特征

采用自主开发研制的软岩膨胀试验装置,对新生代煤系地层中泥质岩进行膨胀试验研究,分析了泥质岩膨胀各向异性以及循环胀缩特性,并结合SEM试验结果,探讨了膨胀各向异性和循环胀缩特性的形成机制。结果表明:泥质岩膨胀性随岩样端面与层理面夹角的增大而减小,具有明显的各向异性;泥质岩所含黏土矿物颗粒排列的择优取向导致了泥质岩吸水膨胀的各向异性,可通过膨胀各向异性系数进行定量描述;随着干湿循环次数的增加,泥质岩绝对膨胀率增加,趋于某一稳定值;相对膨胀率和相对收缩率降低,亦趋于某一稳定值;泥质岩循环胀缩特性是干湿循环过程中矿物颗粒排列方式改变和微裂隙萌生扩展的能量耗散共同作用的结果。     

岷江上游某水电站工程边坡软岩的崩解特性研究

工程边坡内软岩分布较广,可区分为泥化夹层、煤、炭质页岩、泥质粉砂岩等4种典型岩组。软岩的发育特征、空间展布形态、崩解特性直接关系到边坡整体稳定性和支护措施的方案设计。在重点研究F3断层、L9、L10、Lc、L11等软带内所发育的几种典型软岩岩组的崩解特性后,获知该类软岩极易吸水,遇水后发生泥化、软化和崩解。通过循环崩解试验,发现工程区内软岩的崩解度与泥质含量和崩解次数具有很好的相关性。同时,根据崩解度与崩解物形态,对软岩进行定性划分,分别定出Ⅴ类崩解岩和5种崩解破坏形式。最后就崩解机理作进一步地深入探讨。该成果为指导类似的工程边坡软岩的崩解性试验研究提供新的思路。     

甘肃靖远上泥盆统沙流水组沉积地球化学特征及其物源分析

甘肃靖远上泥盆统沙流水组沉积地球化学研究表明:砂岩较泥质岩含有较高的SiO2含量和斜长石,而泥质岩较砂岩含有较高的铁镁质组分和含钾矿物.砂岩和泥质岩样品均亏损Nb、Ta、Sr元素.砂岩中部分样品富集Zr、Hf元素和强烈的Eu的负异常,部分样品显示Zr、Hf亏损和弱的负Eu异常.泥质岩样品均富集Nj、Cr元素,但具有较强...     

三峡库区丰都段泥质岩的工程地质特性及其水稳性分析

三峡库区丰都段基岩岸坡主要由J2—3泥质岩与砂岩互层组成。其中泥质岩(包括泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩)所占比例较大。根据野外调查和室内试验测试结果，三峡库区丰都段泥质岩普遍具有较高的成岩胶结程度，大部分泥质岩膨胀性弱或不具有膨胀性，因而具有良好的水稳性和崩解耐久性，并且随着粗颗粒含量的增大，泥质岩的水稳性明显提高。可以认为，三峡库区丰都段目前稳定的泥质岩岸坡在水库蓄水后仍将比较稳定。相对而言，粘粒含量较高的泥岩岸坡在水位波动带受干湿交替影响比较明显。     

风化泥质软岩变形特性及邓肯模型参数的试验研究

选取广东塘厦风化泥质软岩为研究对象,在一系列三轴试验的基础上,分析探讨该类软岩的变形特性及邓肯模型参数变化规律,并提供工程数值分析和计算所需模型参数。     

变泥质岩的深熔作用与具铈（Ce）负异常熔体的成因

对美国加州南Sierra Nevada岩基中一个典型的中生代变质表壳岩及其混合岩带进行了详细的野外观察和元素地球化学研究。研究发现:在持久(约为150Ma)的花岗岩侵位作用下,早白垩世变泥质岩发生达角闪岩相的中高级变质作用和部分熔融,导致Isabella混合岩的形成;浅色体具有和变泥质岩及混合岩近平行的REE分布模式,但浅色体的LREE含量相对较低;和变泥质岩相似,混合岩中的浅色体具有显著的Ce负异常。野外观测、岩相观察及元素地球化学特征表明,浅色体显著的Ce负异常是继承了原岩的Ce负异常特征,而不是由于副矿物(磷灰石、独居石或锆石)的差异溶解或结晶分异作用造成的。早白垩世变泥质岩(浅色体的原岩)主要由泥质及沙质海相沉积物组成,局部夹基性火山灰和火山碎屑,形成于与大陆岛弧密切相关的浅海环境。原岩的Ce负异常反映了较还原的浅海沉积环境。具有Ce负异常浅色体的产出表明,如果俯冲带上的沉积岩在俯冲过程中发生部分熔融作用并且所产生的熔体参与大洋型岛弧岩浆作用,最终可以导致具有Ce异常的基性岩浆生成。     

三峡库区巴东县大型涉水滑坡工程治理效果评价

三峡库区大型涉水滑坡的工程治理效果,已经成为水库能否长期按要求正常运营的关键问题。在统计分析三峡库区二期、三期地质灾害防治工程特点的基础上,以库区巴东县15个典型已治理大型涉水滑坡为研究对象,汇总、分析了其工程防治方案,总结了大型涉水滑坡灾害防治工程措施以抗滑桩工程、护坡工程和排水工程为主的技术特点,并根据多次实际调查结果指出巴东县已治理大型涉水滑坡普遍存在的宏观变形问题。在此基础上,结合工程治理流程、现场调查结果,考虑后期运营时可能发生变化的重要影响因素,采用层次分析法,建立了一个兼具时效性和预见性的多层次、多指标的综合评价体系,并基于综合评价值设定了评价标准,对工程治理效果进行分级。最后,以巴东县XL01滑坡的工程治理效果评价为实例,检验此方法的实用性和有效性,并对巴东县典型已治理大型涉水滑坡的工程治理效果进行评价,结合实际调查结果,指出巴东县大型涉水滑坡工程治理效果良好,但仍存在一些问题。     

Characteristics of groundwater flow field after land creation engineering in the hilly and gully area of the Loess Plateau

In order to study the degree of influence and control mechanism to groundwater flow field caused by land creation engineering in the hilly and gully area of the Loess Plateau, based on the geological and engineering conditions of the first stage project of Yan’an new district in China, numerical simulation of groundwater flow is carried out by the Feflow and GIS technologies. From the simulation, punning measure relatively reduces infiltration recharge and artificial gravel drain increases groundwater seepage. The basic characteristics of groundwater flow field is controlled by the old and new topographies in the whole study area, and artificial gravel drain plays an auxiliary role in accelerating groundwater drawdown upstream and promotes groundwater rise downstream. According to differences of groundwater level and declining percentages of hydraulic gradient in the main and secondary gullies, dewatering of artificial gravel drain in the secondary gully is more effective than that in the main gully, which will yet play an important role in the future. The study results will make contributions to understand groundwater response to land creation engineering and will be beneficial to take necessary measures to prevent collapse of loess and failure of building foundation in the hilly and gully area of the Loess Plateau.     

Economic benefit assessment of the geo-hazard monitoring and warning engineering system in the Three Gorges Reservoir area: a case study of the landslide in Zigui

The completion and operation of the Three Gorges Reservoir in China have increased the frequency of geo-hazards and dangers in the area. To monitor and to warn of geo-hazards effectively, the Chinese government has invested billions of funds for constructing a monitoring and warning engineering system. Similar to other social infrastructure investments, a reasonable assessment of investment returns is necessary. Therefore, this study proposes an economic benefit assessment model, which considers both the expected and the actual values. The economic benefit of the geo-hazard monitoring and warning engineering in the Three Gorges Reservoir areas is evaluated. Based on the engineering characteristics, the model reasonably defines the frontier of the input and output and adds the casualties and the losses of ecological environment into the economic benefit evaluation index system. A case study on the Zhangjiawan landslide in Guojiaba Town, Zigui County, was conducted. The evaluation results show that (1) land has the largest benefit in direct reductional loss (total of 56.7 %), while the largest indirect reductional losses of the hazard-bearing bodies are in agricultural production and ecological environment (total of 97.6 %); (2) the costs-to-expected return ratio of landslide monitoring and warning engineering is 1:280, whereas the cost-to-actual benefit ratio is 1:30; (3) the accumulation of relevant information and the public knowledge of geological disasters should be strengthened.     

工程控制网平面坐标系统选择的探讨

探讨在工程(包括城市)控制网建立之前,几种投影面及投影带的可能选择,也就是坐标系统的选择,这在测绘技术设计工作中具有重要的参考意义。     

CFG桩复合地基在道路软弱地基加固工程中的应用

结合工程实例,分析CFG桩的作用机理,介绍施工工艺和试验检测。     

Economic benefit assessment of the geo-hazard monitoring and warning engineering system in the Three Gorges Reservoir area: a case study of the landslide in Zigui

The completion and operation of the Three Gorges Reservoir in China have increased the frequency of geo-hazards and dangers in the area. To monitor and to warn of geo-hazards effectively, the Chinese government has invested billions of funds for constructing a monitoring and warning engineering system. Similar to other social infrastructure investments, a reasonable assessment of investment returns is necessary. Therefore, this study proposes an economic benefit assessment model, which considers both the expected and the actual values. The economic benefit of the geo-hazard monitoring and warning engineering in the Three Gorges Reservoir areas is evaluated. Based on the engineering characteristics, the model reasonably defines the frontier of the input and output and adds the casualties and the losses of ecological environment into the economic benefit evaluation index system. A case study on the Zhangjiawan landslide in Guojiaba Town, Zigui County, was conducted. The evaluation results show that (1) land has the largest benefit in direct reductional loss (total of 56.7 %), while the largest indirect reductional losses of the hazard-bearing bodies are in agricultural production and ecological environment (total of 97.6 %); (2) the costs-to-expected return ratio of landslide monitoring and warning engineering is 1:280, whereas the cost-to-actual benefit ratio is 1:30; (3) the accumulation of relevant information and the public knowledge of geological disasters should be strengthened.

     

低地应力区地下洞室围岩压力计算方法及应用

以西北某市水利工程地下洞室泄洪洞等为例,对低地应力区地下洞室围岩压力计算方法与应用进行了研究。研究认为,低地应力区地下洞室围岩压力可分为拱顶横向拉张塌落型、侧壁切向挤压滑落型和洞周自重掉落石块型三种破坏类型产生的围岩压力,并讨论了低地应力区地下洞室围岩压力的计算公式。以研究区引水洞为例,分别计算了拱顶围岩整体滑落和侧壁围岩整体滑落型围岩压力。该项研究成果,它将有利于进一步研究低地应力区洞室围岩稳定性与相应稳定性措施的实施,有助于工程的顺利进行。     

美国ASTM规范下标贯成果在尼罗河地质勘察中的应用

标准贯入试验是现场测定土体工程性质的重要原位试验,是现场快速判定土体密实度的重要依据,具有及时、可靠、经济等特点,在地质勘察中被广泛的应用。本文通过介绍标准贯入试验的基本原理和设备,比较了英国规范、美国ASTM规范和我国岩土工程勘察规范之间标准贯入试验的差异,介绍了标准贯入试验所适用的经验公式,结合在美国ASTM规范指导下具体的工程实践结果,应用标准贯入试验的结果分析了苏丹国尼罗河Dagash流域内的土体工程性质,对比钻探所得土样和袖珍贯入测力计试验结果,验证了标贯结果的正确性。     

失稳挡墙加固中锚喷力学分析及数值模拟

锚固是岩土工程领域的重要加固技术手段,而喷射混凝土与锚固工程往往是共存的,合理的喷层厚度及锚固参数十分重要。按照弹性力学中的薄板弯曲理论,从喷层与锚杆的相互作用分析出发,认为钢筋网在喷射混凝土断面上呈S形分布是最合理的布置方式。结合工程实例,采用有限差分FLAC数值模拟方法,研究喷射混凝土技术在失稳加筋土挡土墙加固中的力学机制和应用效果,认为喷射混凝土可使锚杆间的墙体表面自由变形得到有效抑制、墙趾浅表面塑性区减少、锚杆预应力损失降低、加固效果得以改善;并对喷层厚度对加固效果的影响进行了详细分析,认为合理的混凝土厚度应考虑其具备柔中有刚、刚柔并举的力学属性,所得结论对锚喷加固工程中喷层厚度的确定具有指导意义。     

超大断面矩形顶管隧道施工动态变形规律

在城市地下工程建设中,新建大断面隧道近距离下穿施工对既有道路造成的扰动不可避免.分析地表变形特点及其变化规律对减小隧道施工造成的环境影响具有重大意义.结合郑州市沈庄北路-商鼎路下穿中州大道矩形顶管隧道工程的工程实践,采用现场地表变形实测统计分析并运用数值模拟方法对顶管顶进施工过程进行动态分析,揭示隧道开挖过程中的地表变化规律;数值模拟预测分析了顶管施工对既有道路的影响,从而优化施工方法和技术参数,提出相应的控制措施,并通过工程变形监测数据验证了预测分析的有效性.