块体理论赤平解析法在锦屏二级水电站皮带机隧洞稳定分析中的应用

块体理论是适用于分析节理发育破碎刚性岩体稳定性的有效方法。锦屏二级水电站皮带机隧洞岩体不连续面发育,隧洞开挖面是否产生可动块体影响着皮带机隧洞的稳定性。在对皮带机隧洞详细的地质调查和研究基础上,运用块体理论赤平解析法分析皮带机隧洞的稳定性,对各不连续面和开挖面构成的可动块体滑动形式进行判断,得出了块体的失稳形式以单面滑动为主,双面滑动和垂直掉块相对较少的结论;同时得出皮带机隧洞各部分可动块体分布的直观统计结果,即皮带机隧洞左侧墙,左、右顶拱失稳块体较多,右侧墙较少。     

一般块体方法理论解验证

裂隙岩体一般块体方法能够解决任意大小裂隙、任意形状工程岩体的岩石块体识别及稳定性计算问题。它在块体识别的过程中,将复杂的块体分解为若干个简单的凸形块体,从而使复杂块体的一系列问题大大简化。边坡和地下硐室是野外最常见的岩体建筑物,本文分别选择了一个边坡和一个地下硐室,从块体识别、块体规模、下滑力、摩擦力、粘滞力、稳定性系数等角度对该方法进行了验证。通过解析的方法求得上述两种模型中各个物理量的解,然后把求得的这些解析解与一般块体算法和程序的求解结果进行了比较。结果表明,一般块体方法的算法与程序是正确的。     

无限块体稳定性研究

以西南某巨型水电站地下洞室围岩稳定性研究为例,研究了地下洞室围岩无限块体稳定性问题,认为无限块体稳定性是地下工程围岩稳定性研究的一项重要内容。块体可分为无限块体和有限块体两大类,无限块体目前均认为是稳定的。研究表明并不是所有的无限块体都是稳定的,无限块体在某些因素(如自重作用、二次应力作用、地震作用)的影响下仍可失稳破坏,是地下工程围岩的一种新的破坏形式,并提出了无限块体失稳边界条件的概念。提出了无限块体的研究方法,进一步阐明了块体研究的发展方向。     

裂隙岩体一般块体理论初步

本文在前人工作的基础上提出了一种通用方法解决任意大小裂隙、任意形状工程岩体的岩石块体识别及稳定性计算问题.在这一方法中裂隙既可以是实测裂隙也可以是通过随机模拟方法生成的随机裂隙,工程岩体可以是任意由多面体组合成的形状,如复杂边坡或地下洞室,而且岩体和裂隙面可以是非均质的.这一通用过程被称为一般块体理论.它克服了关键块体理论(或楔形体法)中存在的弱点:即把裂隙假设为无限大的不连续面,因此无法预测岩石块体的数量和位置,而且一般只能识别出简单形状的凸形体.它在块体识别的同时将复杂的块体分解为几个简单的凸形块体,从而使复杂块体的几何描述、体积及重力计算、力学分析、可视化表示等一系列问题大大简化.在对一公路边坡的裂隙进行了详细观测之后,利用本文的方法进行了块体识别和稳定性分析,对本文的研究进行初步的验证.     

基于三维裂隙网络模拟的有限块体面积判断法

水工建筑物深开挖边坡中大量出现的随机楔体,他们是由广泛分布于裂隙岩体中的结构面切割而成。首先应用随机不连续面三维网络模拟技术建立不连续的概率模型,在此基础上,搜索出临空面迹线上所有的闭合凸多变形,根据文中提出的“面积判断”法,判断块体是否为有限块体。工程实例模拟的结果说明了该方法的合理性。     

变质片岩区边坡稳定性的块体理论分析

变质片岩区的边坡破坏与结构面和坡面的组合密切相关,块体理论在分析结构面和坡面组合方面有独特的优势。本文以秦岭北坡西安市黑河水库左岸108国道边坡为例,说明变质片岩区边坡稳定性的块体理论分析方法。作为准备工作,本文编制了块体理论相关程序和制作等密度图的相关程序。通过现场调查,本文将黑河库区108国道沿线边坡分成了15段,其中有4个潜在崩塌段。针对这4个潜在崩塌段,本文在每段中选取一个典型点,借助自编程序,使用块体理论分析方法寻找可动块体、关键块体并计算剩余下滑力。计算所得关键块体的结构面组合形式和实际相吻合,所得剩余下滑力计算结果表明4个潜在崩塌段中有3段崩塌危险性较高,且需要采取工程措施以防止崩塌阻断108国道。说明了变质片岩区边坡稳定性的块体理论分析方法,对变质片岩区其他工程具有一定借鉴意义。     

基于块体理论的多结构面控制下岩质边坡关键块体研究

岩质边坡具有不连续性、多变性及各向异性的特点,其稳定性很大程度上受边坡内部发育的多结构面的影响,表现为块体的不稳定性,因此,寻求对边坡稳定性造成不良影响的关键可动块体是一项重要课题。通过块体理论全空间赤平投影与矢量计算的方法,捕获关键块体,并通过矢量计算确定块体的运动方式,计算其稳定系数,证明了全空间赤平投影在确定可动块体上的简便性,其直观的图示能避免矢量法较为繁琐的计算步骤,而在可动块体运动形式的判别上,两者必须相辅相成。通过应用块体理论确定的关键块体相较于传统方法应用于岩坡稳定性分析时强调的“整体性”而更加侧重于边坡内部块体的“个体性”与“精准性”,突破了岩质边坡稳定性分析的模糊性问题,也使边坡防治更精准更具针对性。     

采动斜坡稳定性的块体理论研究

本文分析了采动斜坡块体的变形破坏特征，应用石根华块体理论的基本思想，讨论了转动块体的岩石力学模型的数学模型，提出了转动块体的判定条件，同时，借助于工程实例和基底摩擦模型试验，对有关讨论进行了验证。     

基于块体理论安全系数的隧道优化设计

以连云港后云台山隧道为工程地质背景。所研究隧址区主要岩性较为单一,以硬质的变粒岩为主,部分地段见软弱的绿片岩层,软硬岩层交切,在洞顶和洞壁容易形成掉块和坍塌。考虑到其结构面控稳的特点,利用Unwedge程序,将块体理论应用于指导隧道优化设计,包括洞形的选择,隧道走向的优化、支护参数的确定等。通过实例分析与计算证明,块体理论在低地应力区结构面控稳的地下洞室的优化设计中具有重要的理论价值和实际意义。     

复杂地质条件下顶拱大型不稳定块体分析与预测

锦屏一级水电站2#尾水调压室所处位置地质条件复杂,在桩号0+320~0+360和0+0~0+120之间开挖时局部掉块严重。本文综合分析后,提出了2#尾调室顶拱未开挖域产生大型不稳定块体的必要条件是:(1)由节理①④F183组结构面和开挖临空面切割产生;(2)块体大小主要取决于节理组①和④的延伸长度;(3)较大不稳定块体的产生区域,必然位于F18断层带下盘。对2#尾调室顶拱进行搜索预测,预测结果表明该潜在块体位于未开挖区域桩号0+180～0+260之间,规模约为50m3,重达133.5t。根据块体理论分析,其稳定性系数为1.052,处于临界状态,应采取相应的应急支护补强措施。     

复杂性理论与滑坡动态预测研究新思路

概述了复杂性理论的发展及其对滑坡动态研究的影响；在概括滑坡预测研究现状的基础上，分析了滑坡动态预测的研究进展，最后是关于预测的几点思考，亦即滑坡动力学预测的研究方向。     

国外景观演化研究的最新进展

景观演化与全球构造、生物演变和主要气候变化具有相同的时间尺度 ,是长期全球变化的一个重要方面。最近 ,地表过程在地壳变形中的作用已经引起了广泛的注意 :一方面努力从景观中模拟地形演化或演绎地壳过程 ;另一方面试图通过地壳变形和地表过程的型式和速度来研究隆起、海平面变化、侵蚀、气候和地势之间的动力学关系。文中旨在介绍和评述国外关于会聚边缘和裂开边缘山脉尺度景观演化研究 ,包括高原边缘地形演化、前陆盆地的沉积型式、景观切割、古地形复原以及质量流动和平衡等方面的最新进展 ,以及地表过程和地壳过程相互作用中的反馈机制、均衡效应和岩石圈强度效应以及调整和平衡等几个理论问题。目前已经普遍认为 ,把地表过程纳入地球动力学模型之中 ,无疑对于认识造山带的发育和裂开边缘的演化是一个巨大的进步。     

麻粒岩p—T—t轨迹的研究现状

综述了近年来麻粒岩中p-T-t轨迹的研究现状。内容涉及到麻粒岩相变质作用的温压条件及时间跨度,同时指出:结合岩石中的矿物组合、后成合晶及反应结构,利用矿物温压计是目前确定p-T-t轨迹的主要手段。     

板块构造理论研究新进展

本文评述了80年代以来板块构造理论的重要研究成果,就板块划分与板块运动学研究,大洋中脊与板块的扩张,活动边缘与板块的俯冲,板块再造和造山研究等方面的进展,展示板块构造的许多概念已更趋复杂化,板块构造理论变得更加成熟了。     

承压水体上煤柱留设的理论与实践

华盖山煤矿主要可采Ⅱ号煤层下存在强岩溶含水层,为划定安全开采范围,综合应用国内相关科研成果,成功地留设防水煤柱,划定可采区域。经矿井建设检验,满足安全开采需要。     

地质聚合物技术的发展近况

概要介绍了一种无机聚合物———地质聚合物。首先对地质聚合物材料的制备过程作了介绍。根据原料的不同,地质聚合物材料的制备可以有两种途径:一种是以偏高岭石为基础原料,一种是以粉煤灰为主要原料。通常以硅酸钠水溶液作为单体硅源,氢氧化钠溶液作为碱激发剂以提高原料的溶出性。对某些在常温和低于100 ℃下制备的独石材料作了介绍。对煅烧高岭石,叶蜡石,粉煤灰和钢渣的溶出特性作了阐述。应用SEM EDX,对以粉煤灰为原料的地质聚合物材料的化学组成作了分析。最后对地质聚合物材料的经济性以及在环境保护等领域的应用前景,特别是在减少二氧化碳排放与废弃物处理方面的意义作了介绍。     

进一步发展地洼学说之我见

回顾了地洼学说创立40年来的发展和成就及其对地质科学所产生的深远影响，强调了地洼学说理论在90年代大陆动力学研究中的学科优势和领先的重要作用。当国际地学界再次将研究对象指向大陆岩石圈的演化、运动过程及动力学机制时，活化构造（地洼）及其机制的进一步深入研究，自然成为大地构造，同时也是地洼学说研究的前沿和特别关键问题之一。在未来的发展中，根据地洼学说所创立的以壳体概念为标志的综合大地构造学同时兼顾演化与运动，把二者统一研究的优点，发挥我国地域特色的优越条件，选定我国自己的重点研究内容，充分利用已建立的学科优势领域和已有的国际影响，建立既有全球意义、又密切联系我国实际，更有成效地为国民经济服务的新理论、新学科，为推动世界地球科学的发展作出更大贡献。     

原生锡矿床成矿理论研究历史和进展

阐述并分析了前人在锡矿床研究领域中的实际资料和研究成果，对锡矿床成矿理论的研究进展进行了简要回顾，探讨了当前锡矿床研究面临的一些重要问题及锡矿床研究的发展趋势和途径，提出了可望在近期取得突破的若干研究课题；