基于水—力耦合理论的超深隧道围岩渗透性预测

涌水预测是特长超深隧道勘测设计及许多中面临的重要问题之一。围岩渗透性是涌水预测的基础，对于超深隧道，不能通过大规模抽水试验来获得渗透性参数。以水为耦合理论为基础，该文提出了一种超深隧道围岩渗透性预测方法。其主要思想是，首先确定近地表岩体的渗透张量；根据地应力实测资料进行地应力场的量级反演；选择适当的裂隙开度－应力模型，预测不同深度的裂隙开度；在裂隙网络结构不随深度变化这一假定的基础上，计算隧道标高的围岩渗透性。     

城市固体废物(MSW)填埋场中单元覆盖层防渗研究进展

根据世界各国的经验，在未来相当长的时期内，填埋仍将是城市固体废物（MSW）的主要处置方式，但MSW渗滤液的产生及处理不仅加大了填埋场的建设及运行成本，而且也增大了发生二次污染的风险。MSW填埋结构中的单元覆盖层具有防止降水入渗、减少（或消除）渗滤液数量的重要作用，而这种作用能否充分发挥则取决于其渗透性能，因此，单元覆盖层的防渗研究具有重要的实用价值。文章重点介绍了该领域研究已取得的进展，包括阳离子、阴离子、pH及氧化物等对饱和土体渗透性的影响、非饱和土体胀缩行为与渗透性变化的描述及饱和、非饱和土体隔水性能优化等；提出了该领域研究中存在的问题及未来发展方向。     

深埋岩溶隧道涌水最大水头压力评估

深埋隧道涌水最大水头压力的预测具有重要的实际意义。提出了充水水源为地下暗河、充水通道为管状、板状及裂隙网络3种条件下深埋岩溶隧道涌水水头压力的近似计算公式。     

头寨滑坡的工程地质特征及其发生机制

头寨滑坡方量约900×10^4m^3,其中400×10^4m^3滑离源区;后缘到堆积体前缘的斜长、水平投影及高差分别为3423m、3330m和763m,平均坡降13°。堆积体主要由玄武岩碎屑和粘土矿物组成,级配不连续,无分选,空间变化不显著。1.5～5m的巨块石、20cm以下的碎块石—粉砂粒和以粘土矿物为主的层状硅酸盐分别占堆积物的10%、81%和9%。滑床基岩为无斑玄武岩,滑床纵断面从上向下由倾角分别为48°、38°和15°的三段组成,第一段为主滑带。该滑坡是介于典型岩滑和典型土滑之间的风化玄武岩滑坡,是岩体长期演化的结果。以杏仁状玄武岩薄层为基础发育的破劈理化层间错动带是主滑带雏形,而以侧向卸荷为基础的物理—化学耦合风化最终使其转变为松散的易滑介质。褶皱运动产生的构造裂隙与柱状节理的叠加使滑体玄武岩呈现碎裂—镶嵌结构,而沿结构面发生的化学风化形成的腐岩壳使岩体进一步转变为“石夹土”结构,加剧了坡体的时效变形。坡体滑出源区碰撞解体后,来自腐岩壳、具有润滑和密封功效的以粘土矿物为主的细粒组分弥漫于核心石之间,不仅使土石集合体呈现流体特性,而且还使其在进入地效区后能够暂时封闭其下方空气,实现其在气垫上的远程滑移。风化过程及其产物对滑坡的发生及滑体的高速远程滑移均起到了关键性的控制作用。     

植被与斜坡非饱和带大空隙

在气候温湿的滑坡灾害易发区,根系通道、动物通道、干裂缝及团聚体间的结构性孔隙等大空隙普遍存在于斜坡非饱和带中。植被是控制大空隙形成、规模及寿命的决定性因素。除形成根系通道外,细小根系及与植被相关的菌丝还可网捕土体颗粒形成团聚体,而来自根系、枯枝落叶及真菌的腐殖化有机质不仅是重要的团聚体胶结物,也是打洞的土体动物的食物来源。枯枝落叶层是大空隙抵御环境因素扰动的重要屏障。大空隙系统可以显著优化地下水的补给环境,促进斜坡水循环,引起地下水径流模数持续增大及岩体综合质量的渐进性衰退。对于重要的工程高边坡,不宜植树种草;对发育次生植被的非稳定斜坡,可通过调整利用方式来遏制大空隙的发育。     

泥石流屈服应力测试的塌落度法

屈服应力是泥石流的关键流变参数,但目前该参数的获取主要依赖常规的流变仪,无法对含有粗大颗粒的泥石流进行测试。针对此问题,引入塌落度-屈服应力理论,采用直径和高度均为10.8 cm的圆柱塌落度桶对“2010.8.18”怒江东月各泥石流堆积物原样中上限粒径为2 mm和2 cm的部分进行了塌落度-屈服应力测试研究,两种上限粒径重构泥石流屈服应力的测试结果分别采用桨叶法（桨式流变仪）和斜面法（斜面流变仪）进行校验。实验结果表明:对于上限粒径为2 mm的泥石流,塌落度法与桨叶法测试结果基本相同,相对误差为1.47%~17.5%,平均相对误差为7.37%;对于上限粒径为2 cm的泥石流,塌落度法测试结果平均略大于斜面法,相对误差为12.27%~19.07%,平均相对误差为16.89%;理论分析表明,该圆柱形塌落度法适用于碎屑上限粒径为42 mm、塌落度不小于10.8 mm的泥石流。塌落度法不仅可以大幅度提高测试对象的上限粒径,而且测试精度较高,尤其适合于泥石流屈服应力的现场测试。     

植被发育斜坡土体干缩裂缝发育规律的实验研究

为了得到斜坡非饱和带土体失水过程中干缩裂缝的发育规律,实验室条件下,将不同粒度组成的四组植被发育斜坡非饱和带土样饱和以后恒温失水,获取裂缝形成和发展过程中形态特征,并计算分析其裂隙率和裂缝盒维数的变化规律;基于Image J软件计算裂缝发育稳定时被裂缝切割形成的块区个数和各块区面积。研究结果表明:在裂缝发育过程中,土样的裂隙率和盒维数呈上升的趋势,且两者呈显著正相关关系,裂隙率总体上符合三阶段变化规律;颗粒组分越粗,裂缝发育越缓慢,其盒维数越小,裂缝形态相对规则;裂缝发展稳定时裂缝块区面积分布范围越广,块区面积越不均匀,裂缝切割土样形成块区个数越少。本文仅主要考虑了土样颗粒组成对裂缝发育的影响,其他影响因素有待进一步试验分析。     

云南省公路水毁时空分布与态势

云南省不同尺度地质环境脆弱,公路作为带状建筑展布于复杂、脆弱地质环境中,公路水毁时空分布规律是复杂的。运用统计分析和实地调查方法,分析云南省公路水毁时空分布和发展态势。突降暴雨易即时诱发公路水毁,公路水毁具有单点性;普降暴雨也易即时诱发公路水毁,公路水毁具有带状性,水毁链效应显著;降雨强度不高时,公路水毁发生略有滞后性。云南省公路水毁主要发生在6—8月,7月是高发期;在20世纪,公路水毁周期一般为2～3 a,21世纪公路水毁周期一般为4 a。滇西公路水毁密度大于滇东,滇北大于滇南,滇中公路水毁主要分布在滇中边缘地带;公路等级越低,公路水毁越严重;不同地区公路水毁种类有差别。云南省公路水毁目前仍处于发展的态势。     

某路基边坡化学风化机理研究

以云南省富民县某典型路基边坡为例,采用铸体薄片鉴定、岩石全分析和电子扫描电镜等分析测试方法,研究岩石结构体岩石学、矿物学及微观结构特征,并据此对该边坡化学风化机理进行探讨。试验结果表明:岩石为碳酸盐化钙质基性沉凝灰岩,经历溶解、水解、氧化等多种水岩化学作用后,岩石微观结构疏松、孔隙发育;腐岩壳与核心石存在明显界线并发育微裂纹。由此可以得出:化学风化的实质为侵蚀性地下水与岩石造岩矿物之间发生化学作用并造成岩石结构体损伤;相对实验室条件,天然斜坡水岩化学作用机理复杂并涉及诸多科学问题;水岩化学作用诱发斜坡失稳,孕育不良地质现象,促进斜坡夷平和地貌重塑,推动全球气候演化,参与成矿作用,对其研究具有重要的科学意义。