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。     

隧道的埋深划分

随着大埋深特长山岭隧道的日益增多,过去关于隧道埋深的划分显得过于粗糙,有必要进行更详细的分类.隧道按埋深分类应考虑的主要因素之一是围岩的变形破坏方式,而后者与围岩的初始应力状态密切相关.大多数山脉的初始地应力架构基本类似,即,σHmax、σHmin分别与山脉走向垂直和平行,σv/σHmin随标高的变化而变化.鉴于大多数长隧道都与山脉走向垂直,根据σv/σHmin、围岩变形方式、变形破坏位置及围岩自承能力等,将隧道划分为浅埋隧道、深埋隧道和超深隧道三大类,它们的临界深度分别为(2～2.5)hq和500m.     

预应力锚索挡墙在多层顺倾滑坡治理中的应用——以大红山铁矿1~#滑坡为例

边坡病害与坡体的地质条件密切相关,坡体的地质条件不同,决定了边坡具有不同的地质特征,边坡所具有的岩性、构造、水文特征及临空面的组合,定义为高边坡的坡体结构,不同的坡体结构会出现不同的坡体病害,其中,以软硬相间、顺倾层状结构最易产生变形破坏[1]。目前,对边(滑)坡的治理有多种成熟的方法,如抗滑挡墙、抗滑桩、预应力锚索等。预应力锚索因其主动受力的工作原理、施工造价较低、施工工期短、施工安全性好等特点,已在各类建设工程中得到广泛的应用。文章以大红山铁矿1#滑坡治理为例,从滑坡成因分析、治理方案比选、施工工程控制等多个角度对多层顺倾结构滑坡治理,进行了详细分析与介绍。结果表明预应力锚索挡墙对多层顺倾结构类型滑坡有良好的治理效果。     

温湿气候区结晶岩与碎屑岩腐岩特征及其发育过程

发育于斜坡非饱和带的结晶岩与碎屑岩腐岩多夹于残坡积土层和风化岩带之间,保留有裂隙及层理等构造,但质地松软。腐岩结构体与母岩色差显著,保留原岩结构和构造特征,矿物成分以次生粘土矿物、次生石英及褐铁矿最为常见。腐岩次生微孔隙发育,具有低密度、高孔隙度、高渗透率、高容水度及高持水度特征。腐岩发育是通过低渗透岩石结构体风化前锋的渐进性扩展实现的,非饱和带高湿度空气形成的凝结水和降水入渗形成的非饱和渗流是该过程的核心动力。气态水分子能够扩散到低渗透岩石结构体表面内侧一定宽度范围内的孔隙系统之中凝结为液态水并溶蚀造岩矿物。雨季入渗降水在结构体表面形成的薄膜水流通过分子扩散机制接受其内侧结构体粒间溶液中的溶出组分并将其携入饱水带,同时恢复粒间溶液的侵蚀动力。当上述过程循环到一定程度时,结构面内侧便形成一定厚度的腐岩壳。腐岩壳在雨季直接吸收、贮存流经其表面的液态渗入水,在核心石外侧形成富水结构层并在旱季向包气带或其内侧的风化前锋提供水汽。随着时间推移,腐岩壳越来越厚,核心石最终消失;当某一范围内的岩石结构体全部演变为腐岩结构体时,该范围内的岩体也就完成了向腐岩体的转变。     

滑坡预警中的降水时空变异性——以云南头寨沟为例

目前已有大量不同尺度的临界降水标准对区域性滑坡进行预警,但仍存在预警空间外延性差、时间精度低、临界降水阈值不科学等问题。针对当前构建的临界降水阈值实现滑坡预警模型,以云南昭通盘河流域头寨沟为例,在研究区两个不同海拔高度位置分别布设气象站,进行了为期一年的降水观测,并比较了研究区两个不同位置的降水特征。结果表明:研究区降水梯度高达190 mm/hm,两个不同海拔位置降水变异性显著;降水持时是造成山上(2#站)与山下(1#站)次降水量差异的主要影响因素;发生小雨时2#站与1#站的降水差异性很小,但1#站发生中雨及以上的降水事件时,2#站的降水等级比1#站高1~2个等级,且有59.26%的概率会发生大雨或者暴雨;1#站为暴雨时,2#站100.00%概率为暴雨甚至大暴雨;2#站与1#站夜间降水均大于白昼,且强降水事件多发生于夜间。     

岩体化学风化的非连续性及其科学意义

岩体化学风化在空间上具有高度的非连续性，这种非连续性广泛存在于从宏观、细观到微观的所有尺度。宏观结构面是化学风化最主要的发生场所；风化岩体内，新鲜岩块被沿结构面内法线方向发育的腐蚀带包围，呈斑点状分散于腐岩中。微缝等细观损伤普遍存在于各类岩石中；化学风化从岩块内不同空间位置的水力有效空隙向三维空间扩展，决定了细观尺度上化学风化的非连续性。矿物溶解是在晶体中具有过剩表面能的缺陷位置优先发生的，因而具有显著的微观非连续性。由于非连续特性，化学风化可增大水岩界面，提升矿物溶解反应的规模及速率。通过对既有损伤的扩展及在损伤空间堆积残余物，化学风化具有分离—裂化岩体、岩块及造岩矿物的重要作用，这种作用可使以新鲜岩石为主的岩体大规模脱离母岩，而堆积于坡脚的岩石块体在化学风化的继续作用下，可裂解为更小的岩屑或矿物碎屑，为向水体搬运创造条件，从而极大地促进斜坡夷平及地貌重塑进程。     

康定机场地基土特征及其形成机制

拟建的康定机场位于青藏高原东缘、北西向展部的折多山的南西麓,控制标高4232.5m,是仅次于西藏邦达的世界 第二高机场。折多山由一花岗岩基组成,两侧被宽4～5km的巨型第四系坡积裙包围,康定机场位于其南西侧坡积裙上。坡 积裙的岩屑主要是通过崩滑脱离山体的,其演化趋势是完全覆盖折多山。除块石土、碎石土、角砾土及砂土外,地基土中还存 在一种由粒径30～100cm、次圆～次棱角状、表面粗糙的块石组成的特殊块石土,它在平面上有石窝、石窝群、石河及 石海等分布形式,垂向分布深度小于2m,其显著的自沉降现象对跑道稳定具有重要影响。特殊块石土是演化到一定程度 的坡积物经潜蚀作用形成的。四类正常土体及特殊块石土均属良好地基,潜蚀是导致其工程特性劣化及沉降的主要因素,地 基排水是今后工程施工的重点。     

西南典型城市环境地质问题与城市规划

西南地区的昆明、重庆和成都分属高原湖畔城市、沿江山区城市和平原城市,地质环境各异。20世纪80年代以来,伴随城市的发展,均不同程度地出现了与城市可持续发展密切相关的环境地质问题。昆明面临的是地面沉降和软弱地基问题,频繁的崩塌和滑坡地质灾害制约了重庆的发展与扩展,而位于川西平原地下水库上的成都的高速发展已使岷江巨型冲洪积扇地下水系统的完整性及径流交替能力受到严重破坏。环境地质问题应成为城市规划首先考虑的最基本因素,制定合理的规划方案及针对性条款是遏制地质环境恶化的有效途径。     

特长岩溶隧道涌水预测的系统辨识方法

本文首先对隧道标高附近及其以上庞大空间内的岩溶水进行系统识别与划分，同时完成对每个系统结构与功能的不同精度的描述。根据各个系统与隧道的空间关系及其它相关信息，确定系统向隧道供水的可能性，并进行分级；根据可能成为隧道充水水源的系统的径流量及导水通道的水力学特征，对隧道涌水量作出预测。本文通过地球化学、深部物探及常规勘探等手段，利用上述方法对正在建设的渝怀铁路圆梁山特长隧道的涌水量及隧道疏干影响范围进行了评估。