综合物探在集镇新址场地稳定性评价中的应用

某水电站集镇移民点场地上部分建筑的地基基坑开挖时发现基岩中陡倾角裂隙集中发育,岩体切割破碎,建筑施工陷入停滞,为查明该移民点场地下方15m范围内不良地质体分布情况,在集镇新址采用浅层地震、高密度电法、地质雷达方法进行综合物探测试。从测试成果分析来看,测区场地自上而下可分为三层,其中由表层开挖松弛岩体或回填块碎石土与第二层强风化强卸荷岩体组成的岩体其深度一般在5～22m之间,地震波速在510～1800m/s之间,此层岩体中纵向走向的结构面较横向发育;第三层中～微风化岩体的地震波速在3300～3670m/s之间,岩体稳定性较好。     

跨孔声波法在某水库坝址区岩体检测中的应用

跨孔声波法是混凝土检测的重要方法,为掌握下把比水库大坝坝址区岩体节理裂隙发育、岩体性状及其分布,选择了坝址区A、B两处部位各3个钻孔,采用跨孔声波探测技术进行钻孔岩体声波波速测试。测试结果表明:大坝坝址水平段基础岩体组织结构部分破坏,岩体纵波波速值v_pm一般在2000～4000 m/s,岩体风化裂隙发育、较破碎,存在裂隙、破碎带及局部软弱夹层等缺陷。研究结果为大坝坝址基础岩体完整性程度评价提供数据支撑,为解决大坝坝址稳定及渗漏问题提供提供详实可靠的依据。     

国内外地震液化场地特征对比研究

收集整理了阪神、通海、唐山、集集以及海城地震等5次大地震的液化资料,对比分析了场地特征,剖析了其差别和联系。分析结果表明,几次地震中液化层埋藏深度、液化场地地下水位深度差异明显,液化层和地下水位分布范围从小到大依次为通海地震、唐山地震、阪神地震和集集地震,液化层分别主要集中在0～2、2～6、4～6、2～8 m间,地下水位则分别主要集中在0～1、1～2、1～3、1～3 m间;集集地震液化层埋深和水位均分布最广,液化层埋深分布在0～20 m,地下水位则分布在0～9 m范围;几次地震液化层标准贯入击数集中范围相似,主要在5～15击之间,但范围差异显著,通海地震虽然地下水位和液化层埋藏深度最浅,但标贯击数均值最大,而集集地震标贯击数范围最广,最大超过30击;几次地震液化层剪切波速变化范围差异明显,海城地震在150 m/s以内,阪神地震集中在150～200 m/s,而集集地震集中在150～250 m/s,其均值接近200 m/s,且有波速250 m/s左右液化场地存在,以往认为场地剪切波速210 m/s以上可不考虑场地液化的认识有误。     

宁河断裂伪随机震源地震勘探

宁河断裂位于天津市宁河区北部,断裂走向近东西,倾向南,全长约26 km,调查发现宁河断裂浅部存在一系列隐伏断裂带.第四系内部地层上更新统、中更新统、下更新统及第四系和第三系地质界面存在明显波阻抗差异,具备开展伪随机震源地震勘探的条件.经现场地震波速测试,第四系松散沉积地层地震纵波波速1300～1500 m/s,基岩波速...     

辽宁省大窑湾某建筑场地岩溶发育特征及工程地质条件评价

辽宁省大窑湾地区某建筑场地内基岩为可溶性中等~强的碳酸盐岩,岩体裂隙发育,在海水入侵、潜水与岩溶裂隙水等共同作用下,岩溶发育较强烈。本场地勘察揭露溶洞的见洞率70.27%。溶洞多发育于地表下20～3m之间,其次为30～40m。本文根据揭露溶洞的大小将溶洞分成大型溶洞（洞高≥4m）、中偏大型溶洞（2m≤洞高＜4m）、中型溶洞（0.5m≤洞高＜2m）和小型溶洞（洞高＜0.5m）等四类,分析表明本场地内溶洞以中型溶洞为主,其次为小型溶洞和中偏大型溶洞,岩溶的发育和分布对场地工程地质条件影响较大。本文围绕场地岩溶发育这一主要工程地质问题,从岩溶发育的地质背景、形成条件、分布特点等方面对场地内的岩溶发育特征进行了分析研究,认为本场地属于岩溶中等～强发育的复杂的岩溶红粘土地基,需采取CFG桩、振冲碎石桩复合地基或采用桩基等措施对地基进行处理,以保证工程安全。      

公伯峡电站开挖边坡古风化岩松弛与工程特性变化研究

利用公伯峡电站泄水洞左岸边坡开挖过程中获得的各种资料,分析、研究边坡在开挖后岩体松弛程度和工程特性的变化。分析表明,边坡开挖后,一定深度范围内边坡岩体将松弛,松弛带的厚度可以通过现场调查、地震波速、声波速度来划分。岩体发生松弛后,松弛带岩体力学参数明显降低。开挖后尽快支护是防止边坡岩体松弛有效方法之一。     

深部破裂空间延伸长度的地震波CT解释

前期对坝址区发育深部破裂位置进行纵向和横向勘探,均是点、线上的揭露,深部破裂在空间上的延展情况未切实查明,尤其对于隐蔽性较大的、出露条件不好的硐段,往往前期很难全面揭示。依平硐揭露深部破裂为基础,采用地震波CT成像技术,提出以地震波速(小于4 500m/s)、断层作为终止边界的综合辨识方法。     

基于实测地震波波速的围岩各向异性分析——以赣龙铁路汀州隧道为例

在赣龙铁路汀州隧道地震波反射法超前地质预报的基础上,选取地震波记录较好的57次测试成果,通过地震波激发炮孔段围岩水平、竖直方向横波波速差异性的统计分析,对围岩的各向异性进行研究。数据分析表明:围岩水平和竖直方向的横波波速不同,表现出不同程度的横波各向异性;赣龙铁路汀州隧道围岩总体上表现出竖直方向的横波波速高于水平方向的各向异性特点,围岩横波各向异性系数绝大部分在±10%以内,动弹性模量、动剪切模量、动泊松比各向异性系数的分布范围分别为-15%~15%、-20%~20%和-20%~15%;围岩的各向异性程度与围岩级别、地震波纵波波速和隧道埋深有较密切的关系;当围岩的地震波纵波波速在3 800~5 000 m/s之间或隧道埋深在60~100 m之间时,横波各向异性系数离散程度较大;在测试的Ⅱ~Ⅴ级围岩中,Ⅳ级围岩的横波各向异性离散程度最高,Ⅱ级围岩的最低。     

三河口水库河谷坝段建基面优化研究

三河口水库河谷坝段建基面原定为501.0 m,开挖中发现地质条件好于预测,建基面高程有优化的可能。采用地质编录、钻孔取芯、孔内电视、波速测试、跨孔电磁CT,获得了501.0~506.0 m范围内的坝基岩体地层岩性、风化特征、结构面、岩体完整程度等工程地质特性,据此进行了岩体工程地质分类。综合岩体工程地质分类及爆破影响深度,得出建基面可优化到504.5 m的结论。     

三峡库区巫山移民新城址松散堆积体成因机制研究

以巫山移民新城址松散堆积体成因类型为例 ,对三峡库区分布较广的松散堆积体进行了研究。通过对大量新开挖剖面的调查测绘 ,在许多地段发现了堆积与基岩之间的滑坡主滑带 ,说明了在该区分布较广的松散堆积体成因具有复合性。它是构造和岩溶作用前提下形成的滑坡体、崩塌体、泥石流堆积体和岩溶坍陷堆积体。运用高分辨率浅层地震勘探揭示堆积体发育深度可达 40 m至 6 0 m ,通过面波测试可按波速将之划分为三层。最后 ,建立了松散堆积体形成演化的概念模型 ,并运用目前最新版本的离散元软件 (UDEC3.0 )对其中最为重要的一种类型滑崩堆积体的形成演化过程进行了模拟。结果表明 ,该区的层状岩体在长江河流下切过程中 ,形成了区域性的卸荷松动 ,而在岩体下部形成压碎张裂带 ;地下水沿卸荷拉裂带渗入 ,并与压裂带贯通 ,形成了岩溶发育带 ,为滑坡、崩塌、塌陷等表生改造提供了条件。     

锦屏一级水电站工程岩体对穿声波与单孔声波关联性探讨

声波波速作为可以评价岩石(体)致密与坚硬程度、完整程度、嵌合紧密程度等工程地质特性的综合性单一指标,在工程岩体质量检测和固结灌浆效果评价中获得了广泛的应用。锦屏一级前期勘察阶段开展了22000多米平洞与承压板变形模量试验配套的对穿、单孔声波测试,11 400多米钻孔单孔声波测试;施工阶段坝基、左岸抗力体开展了11 000多米单孔声波测试,263孔2 380 m的对穿、单孔声波测试,58点承压板变形模量试验配套的对穿、单孔声波测试。依据不同的统计方法(孔段长度、孔数)分别对两个阶段的对穿、单孔声波测试成果进行分析,研究结果表明:单孔声波波速V_p总体上高于对穿声波波速V_(cp),且V_p/V_(cp)比值在1.05～1.20范围;单孔声波波速和对穿声波波速之间的定量关系,可以采用公式V_(cp)=1.1608V_p-1.0232来描述,且由该式获得的岩体变形模量(E_(o50))与单孔声波波速的相关公式,可用于不同岩体等级的变形模量预测。该研究成果可为类似水电水利工程岩体对穿声波波速和岩体变形模量的预测提供依据。     

岩溶场地地表水体对抗浮水位影响及取值研究

文章针对贵州山区岩溶场地中,近湖泊或水库分布场地、靠河流岸边场地、河湾场地、河流三角地场地等4种不同地表水体场地的抗浮水位取值进行了研究,得到如下结论:①抗浮水位取值可通过:勘察期间场区地下水最高水位（H_kmax）、可能的意外补给造成该层地下水位的变幅值（ΔH₀）、该层地下水相对勘察时的最大变幅值（ΔH_e）三者之和求得;②近湖泊或水库分布场地抗浮水位取值可以利用反推法或经验法获得。通过场地与湖（库）水水力比降反推在洪水期场地的最高地下水位;靠河流岸边场抗浮水位取值应以历史最高洪水位为基础,根据场区岩溶发育程度、建筑物与河流距离及水力比降综合分析确定,抗浮水位应在历史最高洪水位基础上增加0.5~1.0 m为宜;河湾地段场地抗浮水位取值应查明历史最高洪水位、水力坡降和场地岩体完整性、岩溶发育程度及规模,在岩体透水性、岩溶贯通好的场地增加0.5~1.0 m应较为宜;河流三角地段抗浮水位取值应确定地下径流方向、与河流间的水力比降及工程位置的最高水位,在岩体透水性、岩溶贯通好的场地增加0.5~1.0 m应较为适宜。      

四川核电站的场地地震安全性评价问题探讨

在核电站安全性评价中,场地地震动反应分析是核安全评价中最重要的工作。拟建四川棱电站选址于沉积岩地层。沉积岩场地的共同特点是岩体的不均匀性,即成层性,有不同的倾角,各层有不同的物理力学特性,有不同的风化程度,有的位于盆地中,有的位于盆地边缘。这些特性,使场地地震动反应计算更加困难。因此,要准确评价场地条件对地震动反应的影响,就必须解决如下问题：场地软硬程度对地震加速度的放大特性;沉积岩场地的风化程度对场地地震波的放大特性;在盆地中的沉积岩场地的“盆地效应”对地震波的放大特性;地震波本身的随机性;沉积岩场地的地震动反应分析模型及工程分析计算软件研究。     

小湾水电站进水口高边坡变形机理分析及工程意义

小湾水电站进水口高边坡地质条件及开挖坡型复杂,断层、节理裂隙发育并相互切割,坝顶平台至进水口底板平台平均开挖坡度88,最大高差106m,其中垂直开挖段81m,最大水平退坡深度170余米。伴随边坡开挖过程中,边坡上部岩体产生了一系列的变形破裂现象,主要表现为沿混凝土坡面分布的张开宽度和延伸长度不一的裂缝及起壳现象。本文结合边坡的实际工程地质条件和监测结果数据,对变形破裂现象的形成机制进行了系统的分析。结果表明,裂缝产生的原因主要是由于地处高地应力区岩体在边坡开挖过程中产生的卸荷回弹表现,是正常的卸荷松弛变形。在此基础上,对边坡的稳定性分析表明,该边坡稳定性良好。     

新疆哈密地区砂岩地震波速的实验研究及其对特殊地质填图物性工作的启示

本文在特殊地质填图的过程中研究了哈密地区砂岩的地震波速,利用ZBL-U520非金属超声检测仪和Autolab2000多功能岩石物性设备,在0~200 MPa(约0~7000 m地下深度)下研究了密度、孔隙度和压力三个因素对砂岩地震波速的影响。研究发现:砂岩的波速与密度呈正相关关系,但与孔隙度呈负相关关系;纵波与密度和孔隙度的线性关系好于横波;波速与压力呈对数关系。此外,本文还分析了ZBL-U520与Autolab2000两种仪器测试方法的适用性。最后针对地质填图的特点给出建议:在特殊地质填图中,不仅要按照规范采集标本,测试其在常温常压下的岩石波速,还应该适当考察不同地层压力状态下的速度特征,才能更全面地认识填图区地震波的性质。     

海石湾矿区煤层气富集高产主控地质因素

甘肃省煤层气产业起步相对较晚,开展重点矿区煤层气富集和高产等主控基础地质理论研究对于推动甘肃煤层气产业发展意义重大。为此,以民和盆地海石湾矿区为研究对象,基于矿井地质、煤层气参数井资料,采用数理统计、地质类比、测试化验等方法,分析了海石湾矿区的煤层气地质赋存特征、资源条件及富集高产主控地质因素。研究表明：该区主要发育五层煤层(煤三、煤二、煤B3、煤B2、煤B1)和一层油页岩(油A层),其中煤二层全区发育,分布稳定且厚度大,为0～59.28m,平均19.61m;埋藏深度适中,为506.72～1 013.14m,平均685m;含气性条件好,含气量较高,平均7.89m³/t,甲烷平均占比达到37.29%;资源量大,资源丰度高,达到2.24×10⁸m³/km²;顶底板均为低透气性泥岩或细粒砂岩,封闭性好,且区内断层不发育(7.59条/km²),规模较小(落差一般小于5m,不切穿煤层和顶底板),而由于井田东部边界靠近F₁₉断裂,促进了CO₂向煤...     

锦屏一级水电站左岸开挖高边坡变形监测分析

锦屏一级水电站左岸开挖高边坡的开挖高度达到530 m,断层发育,岩体卸荷深度大,地质条件十分复杂,边坡在施工期和运行期的稳定性问题特别重要。对边坡的工程地质条件进行分析,介绍锦屏一级水电站工程左岸边坡的变形监测布置及监测结果。锦屏一级左坝肩边坡采用表面变形观测、浅表变形观测及深部变形观测,由表及里3个层次监测边坡岩体的变形。表面变形监测采用外观变形监测方法;浅部变形监测采用多点位移计,监测深度为0～90 m;深部变形监测采用平洞测距、水准沉降及石墨杆收敛计等监测方法,布置于勘探平洞内,穿越主要断层及深部拉裂缝,最大监测达到260 m。截止2011年5月,边坡浅表最大水平位移106.1 mm,最大垂直下沉位移58.6 mm,主要受边坡开挖及支护控制。深层最大水平变形量为47.48 mm,最大垂直沉降变形为7.2 mm,主要受深部拉裂缝及断层控制。目前位移趋于收敛,最大变形速率小于0.1 mm/d,满足安全控制标准,边坡已趋于稳定。     

花岗岩卸荷节理形成机制数值模拟

节理作为地壳广泛发育的基本构造类型,在地壳浅部构造层次的构造演化中起着重要的作用,并在工程稳定分析中也具有重要影响。利用Ansys数值模拟平台,借鉴花岗岩岩爆试验,分别模拟花岗岩以0.025 s/MPa、0.05 s/MPa、0.1 s/MPa、20 s/MPa速率抬升至地表过程中卸荷节理特征。模拟结果表明:花岗岩卸荷节理的形成主要与围压卸载速率有关,当以0.025 s/MPa卸载时,花岗岩成层性明显,在超过0.025 s/MPa卸载时,花岗岩出现破裂剧烈、碎裂状和成层性较弱的特点。花岗岩在地下550 m处出现水平卸荷节理,在700 m处出现竖直卸荷节理,未出露地表时上覆岩体卸载是卸荷节理出现的主要因素。当接近并出露地表后花岗岩水平卸荷节理受风化、剥蚀作用影响显著,竖直卸荷节理除风化作用还受岩体自重影响。     

水电工程坝基玄武岩体波速与变形模量关系

岩体变形模量是岩体工程设计最重要的参数之一.由于受到资金、时间、尺寸效应等限制, 在工程勘察设计阶段往往不可能大量开展岩体现场和室内变形模量试验, 试验结果也不具有普遍代表性.因此, 水电工程常常采用岩体纵波波速与变形模量之间的相关关系来估算大范围及深部岩体变形模量.根据波动微分方程从理论上解释了岩体纵波波速与变形模量之间内在的联系.以我国西南金沙江干流上坝基主要为玄武岩体的4个大型水电工程为例, 根据132组现场变形模量试验结果与同向波速测试结果建立玄武岩体波速与变形模量相关方程, 并与也有的研究成果对比分析.研究成果表明, 玄武岩体波速与变形模量具有较好的相关性.当波速小于4 500 m/s时, 不同类型玄武岩根据波速计算变形模量差别较小; 当波速大于4 500 m/s时, 差别逐渐增加.选取最优的相关方程用于估算坝基玄武岩体变形模量, 为水电工程坝基玄武岩体变形模量的快捷评价提供科学依据.      

澜沧江某水电站右坝肩岩体倾倒变形的数值模拟

对该水电站坝址区陡立反倾板状结构岩体而言,纵向河谷的地形特征,使坝址两岸边坡大范围发育倾倒变形。针对该水电站倾倒变形问题,在掌握坝址区工程地质条件背景的基础上,通过对岩体倾倒变形基本特征及破裂程度分级等分析,建立边坡离散元的工程开挖和破坏机理的数值计算模型,得出了工程开挖边坡岩体倾倒变形特征和变形破坏机理发展过程为:初期弱倾倒变形岩体的层内剪切错动、强倾倒变形岩体的层内拉张变形、强倾倒变形岩体的切层张-剪破裂及极强倾倒破裂岩体的折断张裂(坠覆)破裂。研究结果为倾滑体的稳定性评价及工程开挖施工提供一定科学依据。