金沙江特大桥左岸岸坡岩体结构面强度参数取值及工程稳定性评价

丽香铁路金沙江特大桥位于金沙江虎跳峡镇高地震烈度深切峡谷地段。香格里拉端岸坡地形陡峻,卸荷裂隙发育,岸坡岩体在地震及工程荷载作用下的稳定性直接控制了桥梁选址方案的可行性。在深入分析对岸坡工程地质条件的基础上,基于节理特征分析的Barton模型、岩体结构面强度实验,讨论了岩体结构面强度参数,并在此基础上采用底摩擦实验研究了岸坡在自然和工程荷载作用下的稳定性,进而采用离散单元法计算分析了岸坡岩体在自然、桥基荷载作用下、地震加桥基荷载作用工况条件下的破坏趋势。研究表明,岸坡整体稳定,但在地震和桥梁荷载作用下,岸坡卸荷裂隙进一步发育,对桥基影响较大,应加强卸荷带岩体的工程整治以确保桥基安全。     

西藏易贡藏布高陡岸坡卸荷带发育特征及其工程意义

易贡藏布流域位于青藏高原喜马拉雅东构造结顶端区域,呈现高山峡谷地貌特征,地质构造复杂,地质灾害和高陡斜坡失稳现象极发育。为确定易贡藏布流域地质灾害形成机制和边坡失稳模式,通过开展边坡结构面调查、定向斜孔钻探、孔内波速测试、平硐勘探及地震波法,分析了易贡藏布下游典型岸坡卸荷带发育规律,采用岩心完整性、裂隙张开度、岩体波速等指标划分了岸坡卸荷带。结果表明,边坡由浅表部到深部岩体卸荷程度逐渐减弱,高程越高卸荷发育越强烈,河谷西侧岸卸荷程度明显强于东侧岸卸荷程度,坡表 0 m至20~30 m为强卸荷带、20~30 m至40~45 m为弱卸荷带、40~45 m以下为未卸荷带。结合岸坡稳定性分析结果,提出了利用锚索、锚杆进行边坡加固,并对洞口危岩采取清除、拦挡、锚固等工程防控措施。调查研究结果对指导该区公路、铁路、水电等工程规划建设和区域防灾减灾具有重要的意义。     

最大有效力矩准则的理论拓展

在分析"导致变形带内先存面理或层理发生转动的最大有效力矩与先存面理或层理方向有关"的基础上, 对最大有效力矩准则(M_eff=0.5(σ₁-σ₃) Lsin2αsinα)进行理论上的拓展, 提出了可以判定任意方向先存面理最大有效力矩的准则——泛最大有效力矩准则(M_G-eff=0.5(σ₁-σ₃)Lsin2αsin(α-θ)), 其中当先存面理与最大主压应力(σ₁)平行时, 则成为最大有效力矩准则。该准则的理论分析表明:①当先存面理与σ₁平行时, 在σ₁左右两侧±54.7°方向出现2个有效力矩的最大值, 形成共轭的变形带, 钝角(109.4°)对着σ₁方向; ②当先存面理与σ₁斜交时, 在σ₁的另一侧出现1个有效力矩的最大值, 从而只出现一个方向的变形带, 并随着先存面理偏离σ₁方向, 变形带与σ₁的夹角逐渐减小(从θ=0°时的54.7°, 减小到θ=90°时的35.3°), 而与先存面理之间的夹角逐渐增大(从θ=0°时的54.7°, 增加到θ=90°时的125.3°); ③当先存面理与σ₁垂直时, 在σ₁左右两侧± 35.3°方向出现2个有效力矩的最大值, 也形成共轭的变形带, 但锐角(70.6°)对着σ₁方向。在主应变平面上变形带与先存面理方向及变形带剪切方向(左旋或右旋)已知的情况下, 可以确定最大主压应力方向。泛最大有效力矩准则克服了最大有效力矩准则与滑移线理论不相容的问题, 可以解释大多膝褶带非共轭发育等多种现象, 预期在韧性变形域中具有广阔的应用前景。      

岩体卸荷与水电工程

根据20世纪70年代以来我国西南山区大型水电工程实践,讨论了水电工程建设中岩体卸荷的地质现象和工程地质问题。文中介绍了我国工程地质界对岩体卸荷现象的认识过程和工程应用实践,提出以卸荷裂隙力学机制类型作为卸荷带划分的参照依据,并以典型实例对岸坡中在正常卸荷带以里出现的深裂缝及深卸荷问题作了探讨,提出我国深裂缝和深卸荷的力学机制基本模式。结合实例,讨论了岩体卸荷在水电工程实践应用中的一些问题。     

多轴压缩条件下层状硬质片岩的力学特性研究

在深部工程中经常会遇到层状岩体,由于高应力的影响,在工程活动中发生因层状结构面诱发的岩体灾害问题。这与深部工程中的真三向高应力环境及层状结构面产状密切相关。为此,基于一种取自某深部金属矿山的层状硬质片岩,开展了考虑片理方位的真三轴压缩试验研究,获取了该片岩在两种片理加载方位下,不同应力差条件时,试样的变形、强度及破裂数据。结果表明,该硬质片岩的力学特性受片理加载方位和应力条件影响较大。具体表现在,当中间主应力σ₂平行片理走向时,试样的脆性更强,且最小主应力σ₃ 越小脆性越强。当σ₂垂直片理走向时试样的强度更高,但强度随σ₃增加而增加的敏感性较弱。当σ₂平行片理走向时,试样的破坏均以沿片理的剪切为主;而当σ₂ 垂直片理走向时,试样在低σ₃ 时,主要发生穿片理的拉破坏,高σ₃ 时,则转变为沿片理的剪切破坏。试验结果对陡倾层状硬质岩体工程的稳定性评价有一定的启示意义,即当片理走向与洞轴线的夹角较小时,浅层围岩片理面的法向应力释放程度较高,易发生受片理结构控制的脆性破坏;反之,夹角较大时,岩体的稳定性较强。     

西南某水电站枢纽区夹泥型张裂隙成因机制探讨

通过对某水电工程坝区岩体结构的表生改造形迹调查，发现坝区除了发育与岸坡平行的正常的卸荷破坏方式外，还发育了一种破坏方式——夹泥型张裂隙。裂面性质的弱化和发育的普遍性，使这类破裂带可能成为控制坝区高边坡岩体稳定性的重要岩体力学边界。在其发育过程中的诸多控制因素中，岩体结构对这种岩体破坏方式的发育起了控制作用。夹泥型张裂隙与岸坡成大角度相交的陡倾角裂隙和缓倾角错动带组合并构成一个整体。缓倾角错动带的改造是前提。夹泥型张裂隙的发育则伴随陡倾角裂隙和缓倾角错动带的改造过程而产生，构成由陡倾角断裂或裂隙、缓倾角错动带组合形成的典型的岩体破坏模式。结合本地区构造特征和岩体结构特征，并通过大量的现场调查，该文主要探讨了坝区岩体结构特征和夹泥型张裂隙发育的关系，以及岩体结构对夹泥型张裂隙发育的控制作用。     

鄂尔多斯盆地奥陶系马五5亚段沉积微相与古地理演化

碳酸盐岩微相分析有利于认识沉积相展布特征和古地理演化规律,对油气勘探具有指导意义。通过大量薄片、岩心资料在鄂尔多斯盆地奥陶系马五₅亚段划分出MFT1—MFT7七种沉积微相类型及MA1—MA4四种沉积微相序列,沉积微相与生物遗迹化石指示马五₅亚段为潮坪环境。结合沉积前古地形及古海平面变化信息,以单因素图件为基础,采用优势相法编制马五₅²层(Ⅰ)、马五₅¹层(Ⅱ)岩相古地理图,沉积环境受沉积前古地形控制而分异:潮上带、潮间上带、潮间下带及潮下带自西向东依次分布,盆地东部高地形处发育潮间带沉积;随古海平面下降,马五₅¹期沉积相带向东迁移,东部潮间带连片分布。     

青海湖现代滨岸沉积微相及其特征

本文将青海湖滨岸带沉积划分为沿岸砾沙坝、泥坪、沙滩、砾石滩、泻湖和水下风沙堆积六个微相。与国内外其它湖泊滨岸沉积相比,以发育沿岸砾沙坝和水下风沙堆积为其特征。其中规模较大的沿岸砾沙坝和沙滩分布于地形坡度不大（坡度１０°±）和波浪、沿岸流及风力作用强烈的滨岸地区,粒度概率曲线以推移和跳跃总体为主、悬移组份含量少和跳跃总具双跳跃式为特征,垂向层序由分选差（δ_１＞１）的上部粗碎屑物与分选好（δ_１＜１）的下部细碎屑物构成反韵律层;砾石滩主要分布于冲积扇或扇三角洲入湖地带和湖蚀岸边,以砾石均匀、磨圆较好、绝大多数砾石长轴平行湖岸线和最大扁平面倾向湖方向且倾角８°±为特征;泥坪主要分布于湖水动力弱、无大河流注入的湖湾、湖岸地形平缓以及坝后湖水滞流地带;水下风沙堆积以分选好、磨圆好、石英表面具风蚀凹坑、概率曲线呈上凸和双跳跃式总体以及粒度参数δ_１＜１、Ｓ_ｋ＝－０．１５～０．２１、Ｋｇ＝０．７５～１．１３和Ｍ_ｄ＝０．２２～０．０２３ｍｍ为特征。本文对丰富湖泊沉积相内容具有一定意义。     

深切河谷岩体结构的表生改造

岩体结构的表生改造是指河谷下切过程中,由于应力释放,岸坡岩体将向临空面方向发生卸荷回弹变形,谷坡应力场产生新的调整,伴随这一过程岩体结构所产生的一系列新的变异或变化。岩体结构的表生改造一般具有两类形式,即原有构造或原生结构面的进一步改造,或新的表生破裂体系的形成。其结果是在河谷岸坡一定深度范围内,形成类似于地下硐室围岩“松动圈”的岸坡卸荷带,从而恶化岩体的工程性状,降低结构面强度,对工程具有明显的     

油气微渗漏的色层分馏效应

本文根据鄂尔多斯盆地腹部一深井中有机质的垂向成烃演化及碎屑岩层段（０～３６５０ｍ）酸解烃组成的变化特征，讨论了油气微渗漏的色层分馏效应.结果表明在两个贫有机质层段（０～１０２０ｍ.３０８０～３５６０ｍ井段）内砂岩段相对于相邻泥岩段酸解烃的Ｃ_１/Ｃ_２＋、Ｃ_１/Ｃ_总及ｉＣ_４/ｎＣ_４比值偏小，这主要是由甲烷相对重烃，异构丁烷相对正构丁烷易于通过弱渗透的泥岩遮挡层产生的色层分馆作用所造成。而富有机质层段（１０２０～３０８０ｍ井段）酸解烃组成的变化主要由有机质成烃作用控制，运移的色层分馏效应被成烃所掩盖。     

陕西发现绿纤石矿物

1975年我们在鉴定陕西汉中超基性岩岩体矿物时,发现了绿纤石矿物,对其进行了X射线粉晶分析及光性特征鉴定,现作一报导。绿纤石Ca₄（Mg,Fe,Mn）（Al,Fe,Ti）,（OH）₂[（Si₃OH）（SiO₄）₅],2H₂O产自超基性岩体的辉长岩蚀变带中,主要分布在走向200°、倾向53°及走向30°、倾向82°的两组节理面上,多成放射状集合体产出。单体无色,集合体呈很浅的灰绿色。玻璃光泽。具柱面条纹。性脆,硬度小,比重3.19。     

锦屏一级左岸导流洞出口边坡开挖支护有限元模拟

锦屏一级水电站左岸导流洞出口边坡岸坡陡峻,层间挤压破碎带、顺坡卸荷裂隙及深部裂缝发育。边坡开挖将切除部分维持边坡稳定的坡脚岩体,从而对工程边坡及上部变形拉裂岩体的稳定性产生不利影响。基于锚固岩体弹塑性等效本构关系,采用弹塑性有限元法对边坡开挖、加固及地震作用进行了数值模拟,分析了开挖边坡的稳定性,并对初拟的“先锚后挖、边挖边锚”的施工程序的合理性进行了评价,提出了若干对工程建设具有一定指导意义的建议。     

缅甸重要断裂的位置与特征

为了解周边国家的地质构造特征,经实地调研与前人资料整理,将缅甸构造单元边界确认为9条断裂.即：那加山-若开山逆冲断裂（F₁）、平梨铺-卑谬伸展断裂（F₂）、实皆-勃固右行平移断裂（F₃）、葡萄-格杜逆冲断裂（F₄）、英昆-八莫伸展断裂（F₅）、南坎-抹谷右行平移断裂（F₆）、曼德勒-垒固左行平移断裂（F₇）、锡当-三塔左行平移断裂（F₈）、孟宾-清迈逆冲断裂（F₉）.这9条断裂构成钦邦-若开邦结合带（E-N₁）（Ⅰ₁）、西克钦邦结合带（E-N₁）（Ⅰ₂）、蒙育瓦-勃生岛弧带（E-N₁）（Ⅱ₁）、瑞保-仰光弧后盆地（E-N₁）（Ⅱ₂）、密支那岛弧带（E-N₁）（Ⅱ₃）、八莫陆缘弧（T₃-K）（Ⅲ₁）、毛淡棉陆缘弧（T₃-K）（Ⅲ₂）、德林依达地块（Pz₂）（Ⅲ₃）、保山-掸邦陆块（C-T₂）（Ⅳ）、昌宁-孟连-清莱结合带（C-T₂）（Ⅴ）10个一级、二级大地构造单元的边界.     

祁连山蛇绿岩型超镁铁岩铬铁矿床成矿的主要特征

祁连山造山带目前已发现不同规模的超镁铁岩体（群）1000余个,产有铬铁矿床（点）和矿化点80余处,这些岩体及其矿产主要产在北祁连优地斜增生地体边部的海沟带中,少数产在祁连中间地块的边部。岩体成因类型为蛇绿岩组合中的超镁铁质单元,铬铁矿的富集部位是地幔橄榄岩和堆积杂岩带底部的纯橄榄岩。岩石多为铝过饱和系列,岩体的平均化学成分接近于斜辉橄榄岩;Cr₂0₃的平均含量大于0.40％,Al₂0₃的平均含量近于或者大于1％。铬尖晶石的化学参数特征反映出低铁富镁的介质对形成富铬尖晶石是有利的。富铬岩体中Cr、Co、Ti、V的含量较高。     

三峡库区碎屑岩岸坡岩体钻孔成像特征及质量评价方法研究

三峡库区地层岩性复杂,岩体赋存环境差异性明显,影响岩体质量的因素较多,在周期性水力作用下碎屑岩岸坡岩体已形成独有的结构特征,对岸坡的长期安全与稳定性不利。在调查统计库区碎屑岩特征的基础上,开展了大量原位钻孔测试,分类总结了库区碎屑岩岸坡岩体典型的钻孔成像特点,详细分析了不同裂隙特征岩体钻孔岩芯的块体尺度与断裂特征。基于岩芯断裂特征与钻孔成像裂隙特征的对应关系,建立了岩体质量评价指标RQ,并与传统的岩石质量指标RQD和声波测试结果进行对比,验证了该指标的适用性。研究结果表明,三峡库区碎屑岩库岸影响岩体质量的钻孔成像特征主要有沉积分层结构、软弱充填结构、原生破碎带及钻孔轴向裂隙切割4种结构类型,RQ考虑了不同结构类型划分块体的长度区间,量化了不同区间岩体占比对岩体质量评价值的贡献,基于岩体内部结构特征可以更客观地评价碎屑岩岸坡的岩体质量,避免了钻孔取芯过程机械损伤引入的误差。研究成果有助于分析三峡库区碎屑岩岸坡岩体的质量分布特征,并为岩体质量演化的量化描述提供理论方法与技术思路。     

鄂尔多斯盆地合水地区长81亚油层组沉积相及对储层物性的影响

为研究鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长8₁亚油层组沉积微相与储层物性的关系,通过岩心相、测井相及物性等资料,结合前人研究成果,对盆内合水地区长8₁亚油层组进行分析。认为：（1）长8₁亚油层组浅水三角洲前缘沉积发育水下分流河道、河口坝、前缘席状砂、分流间湾4种沉积微相。多期叠置的水下分流河道是控制砂体发育的主要微相类型,根据砂地比又可分为河道核部、河道中部及河道侧翼;（2）长8₁²小层水下分流河道砂体发育频率较高、沉积期次较多、连通性较强,其次为长8₁¹小层与长8₁³小层;（3）由沉积微相决定的岩石结构成熟度控制了储层的初始孔隙度,进而在一定程度上影响了储层现今孔隙度。水下分流河道核部储层物性最好,是有利微相类型。研究区长8₁²小层有利微相发育规模最大,为后期勘探开发首要目的层位。     

特高坝地基深大断裂活动性与筑坝工程地质问题研究

某拟建水电站为高坝大库,挡水建筑物系200m级碾压混凝土重力坝,系我国在境外投资建设的重大能源项目之一。该水电站位于一条区域性的深大断裂（F₄断裂）上,该断裂的活动性以及涉及的筑坝技术可行性为本工程的重大技术课题,关乎水电站成立与否的关键。为此开展了区域地震地质调查、物探、钻探、硐探、断裂物质测龄以及岩土物理力学性质现场和室内测试等大量工作,研究表明:（1）该断裂地震活动微弱,最新活动年龄14.2万～79.8万年,是一条晚更新世以来不活动的断裂,为非活动断层;（2）F₄断裂对水坝建设存在影响的部位主要为碎裂岩带和F_4-1、F_4-2断层,其中微新碎裂岩多为Ⅲ_1B类岩体,仅F_4-2断层下盘影响带内的碎裂岩岩体为Ⅳ_1B类岩体,F_4-1、F_4-2断层带工程性质差,为Ⅴ类岩体,是坝基最软弱的部位;（3）在F₄断裂带上筑坝,建库后诱发构造型水库地震的可能性小,存在的主要工程地质问题为坝基变形和渗漏、渗透稳定问题,可通过适当深挖,并结合回填混凝土塞、固结灌浆、加深加密帷幕孔以及增加帷幕排数等工程措施予以处理。因此,F₄断裂带上可以兴建水电站工程,筑坝技术可行。结果可为该水电站设计、施工提供技术依据,为类似工程提供技术参考。     

高地应力地区河谷应力场特征

利用数值模拟以及地应力实测资料,研究了高地应力区河谷应力场的分布特征,发现对于无卸荷带的均质弹性边坡,从坡表到坡内可以划分为应力降低区（ ）、应力平稳区（ ）2个区;对于存在卸荷带的边坡,从坡表到坡内可以划分为3个区：应力降低区（ ）、应力升高区（ ）、应力平稳区（ ）。卸荷带的存在是最大主应力从坡表至坡内出现3个带的本质原因。高地应力区边坡由于构造应力场的存在,使得边坡应力集中的水平明显提高,集中的范围明显变大,边坡常常存在较宽卸荷带,因此,高地应力地区高陡边坡的应力场也可以大致划分为应力降低区、应力升高区、应力平稳区3个带。但一些高地应力地区边坡内部发育深部卸荷裂缝,其应力集中区向坡体内部转移,应力降低区内的应力出现波动变化,深部裂缝存在部位应力明显降低     

巴彦诺日公地段花岗岩微裂隙发育特征研究

花岗岩是高放射核废料地质处置库的主要围岩之一,其水力学特征优劣直接决定了花岗岩体能否有效地阻隔地下水对处置库中核废物的侵袭。围岩微裂隙结构和化学风化程度是水力学特征的直观表现,微裂隙结构量化和化学风化程度计算对高放射核废料地质处置库埋藏深度的比选有一定的科学意义。本文以阿拉善某600 m的花岗岩钻孔内不同深度的岩芯作为研究对象,得到大量的微裂隙显微照片;通过测网法和图像处理技术,获得岩芯数字化的裂隙空间分布图像,并从中提取了微裂隙特征参数（裂隙条数、隙宽、裂隙率、裂隙面密度参数等）;然后,对微裂隙特征参数进行了统计分析,描述了裂隙空间分布变异性。花岗岩样品的化学风化程度评价指标有:天然含水率、CIA。同时,利用SEM-EDS探测裂隙部位形貌特征及元素含量等数据。最后,对花岗岩完整性与核废料处置库适宜性进行综合评价。通过本研究,得到了以下结论:（1）研究区的花岗岩微裂隙发育情况随深度增大逐渐变弱。（2）花岗岩受外力作用后微裂隙首先发育在石英中,其次是在长石和黑云母中。（3）临近破碎带,裂隙率、平均隙宽、裂隙条数均增大,同时受后期热液填充的影响,CIA也会表现出高值。（4）破碎带的发育,对周边完整岩体的微观破裂影响距离可以超过10.6 m,后期热液对下方完整岩体的侵染蚀变影响距离可以超过50.27 m。（5）通过综合评价,来自该钻孔不同深度的7个样品中,取自地下598.8 m处的样品所代表的位置最适宜作为核废料处置库深埋区。     

生活垃圾焚烧炉渣在饱和状态下的强度特性

城市生活垃圾焚烧炉渣具有活性,饱和炉渣的剪切强度随时间增加而增加。本文采用常规三轴试验测试饱和炉渣的剪切强度,围压σ₃分别为50kPa、100kPa、200kPa和400kPa,试样的干密度ρ_d分别为1.4g·cm-3、1.5g·cm-3和1.6g·cm-3,龄期t分别为3d、7d、14d和28d。三轴试验结果表明:饱和炉渣的破坏模式受龄期和围压的影响明显。围压小于200kPa,龄期小于14d的试样表现为脆性破坏。在τ-σ坐标上,应力莫尔圆的包络线不是直线;炉渣在σ₁-σ₃坐标上表现为两段直线,分界点为σ₃=200kPa,由σ₁-σ₃相关关系确定炉渣的内摩擦角和黏聚力更合理可信。