兰州盆地第三系砂岩工程地质特性评价研究

兰州盆地广泛分布的第三系砂岩沉积厚度大,多同泥岩互层分布,砂岩受水影响易发生软化,容易导致工程结构特别是地下隧道工程围岩出现失稳问题。为评价研究兰州盆地第三系砂岩工程地质特性,首先收集兰州至重庆铁路、兰州至中川铁路砂岩段勘察试验资料,统计分析得到了砂岩的物理力学性质; 然后对代表性砂岩进行电镜扫描试验研究其在不同含水率下的微结构变化特征; 最后确定了影响砂岩工程特性的主要影响因素为:含水率、黏粒含量、地下水阴离子浓度、孔隙比。通过采用突变理论建立了第三系砂岩工程地质特性定量评价模型,砂岩工程地质特性可以划分为5级:恶劣（S0.64）、较差（0.64 S0.71）、一般（0.71 S0.79）、较好（0.79 S0.87）、良好（S 0.87）。应用模型对兰渝铁路桃树坪隧道砂岩进行评价,该区域砂岩评价结果介于0.57～0.77之间,工程地质特性处于一般到恶劣状态,评价结果与现场实际结果一致。     

天水第三系泥岩地球化学特性研究——以梁家山隧道开挖岩样为例

天水地区第三系地层属于西秦岭甘肃群,梁家山隧道洞身穿越天水盆地第三系泥岩,为确定隧道围岩的地质特性,进行了泥岩样品的地球化学成分与矿物成分测试。将梁家山隧道泥岩的测试结果与天水秦安县下山剖面泥岩的结果进行对比分析和相关分析。结果表明:二者之间存在较好的相关性,能够描述梁家山隧道泥岩的地层岩性、区域地质背景及其演化等工程地质特性,为进一步研究天水盆地的物质组成、风化特征、沉积环境和构造背景提供依据。同时也为利用隧道工程修建研究相关地学问题提供范例和基础数据。     

兰州盆地第三系砂岩工程地质特性评价研究

兰州盆地广泛分布的第三系砂岩沉积厚度大,多同泥岩互层分布,砂岩受水影响易发生软化,容易导致工程结构特别是地下隧道工程围岩出现失稳问题。为评价研究兰州盆地第三系砂岩工程地质特性,首先收集兰州至重庆铁路、兰州至中川铁路砂岩段勘察试验资料,统计分析得到了砂岩的物理力学性质;然后对代表性砂岩进行电镜扫描试验研究其在不同含水率下的微结构变化特征;最后确定了影响砂岩工程特性的主要影响因素为:含水率、黏粒含量、地下水阴离子浓度、孔隙比。通过采用突变理论建立了第三系砂岩工程地质特性定量评价模型,砂岩工程地质特性可以划分为5级:恶劣(S≤0.64)、较差(0.64S≤0.71)、一般(0.71S≤0.79)、较好(0.79S≤0.87)、良好(S≥0.87)。应用模型对兰渝铁路桃树坪隧道砂岩进行评价,该区域砂岩评价结果介于0.57～0.77之间,工程地质特性处于一般到恶劣状态,评价结果与现场实际结果一致。     

黄腊石滑坡基岩弯曲松弛带工程地质特性、形成机制及失稳预测

黄腊石滑坡是发育在三叠系中统巴东组砂泥岩夹灰岩构成的逆倾坡上的滑坡群,总方量约1 800×104 m3.滑坡滑带下面存在着大致连续分布的基岩弯曲松弛带.对于该松弛带工程地质特性的认识,将影响防治工程方案的设计及实施.本文通过野外工作、以往工作资料和研究成果的收集整理及再认识,对该滑坡下伏松弛带工程地质特性、形成机制及失稳预测作了一定深度的探讨,认为基岩弯曲松弛带是发生在特定的岩层中,由构造、重力、侵蚀、岩溶、风化、降雨及上部滑坡等因素共同作用的产物,工程地质环境质量较差,受重力及其上滑体滑动等因素影响,后期改造明显.在斜坡长期受重力累积变形、三峡水库运行期江水位变化及库岸再造作用下,将形成牵引式滑动.防治工程应在削方、排水等基础上,重点考虑防止库岸再造和斜坡坡脚部位变形.     

软弱夹层工程地质特征研究进展

软弱夹层是控制岩体稳定性的重要薄层,研究软弱夹层的工程地质特征具有重要的科学意义和实际工程意义。在收集整理国内外相关资料的基础上,首先从定义和分类、形成机制和影响因素、分布特征和规律、工程地质特性和力学特性5个方面对国内软弱夹层和泥化夹层的研究进行总结和概述,然后分析当前研究存在的不足之处,讨论软弱夹层与泥化夹层的区别与联系。研究表明,与原生软弱夹层相比,泥化夹层更薄,工程地质性质更差。最后提出下一步重点研究方向:软弱夹层的泥化演化过程及泥化夹层的演化趋势;软弱夹层的三维空间分布及可视化;软弱夹层的剪切蠕变理论模型,细观损伤破坏动态演变规律,应力松弛特性和动力学特性;软弱夹层与围岩间的接触面及组合岩体的力学特性。     

陕南膨胀土的地基处理方法简析

膨胀土的工程地质特性是我国工程地质领域的重要研究课题之一,由膨胀土给工程建设造成的危害也屡见不鲜。陕西省境内膨胀土主要分布在秦岭之南的汉中、西乡、安康三个盆地,类型也比较多样,如何对其进行合理的利用和处理是许多工程建设中必须面对的问题,本人在总结大量工程资料的基础上,对膨胀土的地域分布及影响其工程地质特性的主要指标进行分析,同时以安康盆地某建筑工程勘察及地基处理为例,对于相关工程实践的开展具有重要的参考价值。     

川中红层水理特性及对无砟轨道变形影响机制分析

针对川中红层易引起无砟轨道上拱变形的问题,开展了川中红层泥岩膨胀特性、水理特性试验研究,在掌握川中红层泥岩膨胀、渗透特性的基础上,结合实际工程进行上拱变形病害区水文环境调查、原位抽水试验以及现场监测,揭示了川中红层的赋存水环境及其运移特征,即川中红层为相对隔水层,所夹节理裂隙及与砂岩界面是其与外界水力联系的主要形式,水力联系通道都是局部、随机分布的,且与自然降雨联系不紧密,赋存水多以透镜体形式存在。在上述特征地层中深挖无砟轨道路基,形成卸荷红层风化裂隙带的同时,改变了原有随机分布的水力联系通道,使得天然状态下相对隔水基底弱风化泥岩与外界建立新的水力联系,膨胀性红层泥岩遇水后膨胀是导致无砟轨道路基持续上拱的内在机制。     

采用综合物探技术勘测岩溶分布的试验研究

岩溶的存在，一直是岩溶地区水利、水电、交通、建筑等工程中较棘手的地质问题。因此，采用恰当方法勘测工程地质中岩溶的分布与发育情况，对工程地质给予综合评价，就成为工程地质勘     

巴东新城区紫红色泥岩工程地质性质研究

通过地质调查及大量岩土力学试验,对巴东新城区中三叠统巴东组二段T2b2紫红色泥岩工程地质性质进行了综合研究。测定了岩石的矿物成分及微观结构和岩石的物理及水理性质参数。由不同含水状态下的室内崩解试验发现,紫红色泥岩具有较强的崩解特性,且与岩石的物理状态密切相关,试验得到岩块的力学性质指标和变形特征。进行了点荷载试验,对不同风化程度和不同物理状态下的岩石的工程地质性质进行了分析,并指出其对工程的影响。     

西藏那曲至嘉黎公路冻土工程地质特性浅析

通过西藏那曲至嘉黎公路工程实例,阐述了西藏高原冻土的形成和工程特性,描述了冻土的分布特征,对调查中出现的冻土工程地质问题,提出相应的工程处理措施,对初到藏区工作的工程建设者有一定的指导意义.     

西宁湟水河隐伏断裂发育模式探讨

近些年来一些地震表明,强震不仅发生在地表出露的活动断裂上,还发育在一些隐伏的未出露地表的构造上.大陆内部块体间的变形带不只是一条活动断裂,而是具有很大宽度的构造变形带,这已被大量的地震活动性资料所证实.因此,要正确评估地震危险性,就要研究构造带上地层变形的模型,而不仅是单条断裂的变形.湟水河隐伏断裂为一条隐伏在西宁市的断裂,位于西宁盆地中部,长12km,走向EW,浅层地震探测结果表明该断裂由两条正断层组成地堑式构造,横跨西宁地区的地层剖面研究结果指出湟水河隐伏断裂发育在宽缓背斜的核部,而宽缓的背斜和向斜由新近系红色泥岩组成.根据褶皱与断裂的关系认为,湟水河隐伏断裂为在北东向的区域主压应力作用下,褶皱变形过程中,在背斜的核部伴生形成的次级张性地堑式正断层.该褶皱及相关断裂发育在西宁盆地滑脱面之上,属于浅表性的断层,活动性不显著.     

酸雨水化学损伤加剧粉砂质泥岩崩解机制研究

酸雨区泥质岩崩解相对于非酸雨区显著增强,但其机制尚有待进一步研究。以酸雨条件下水化学损伤的形成及其发展特性入手,选取典型酸雨区攀枝花市机场滑坡粉砂质泥岩,进行不同pH值条件下（pH=7、5、3）的耐崩解性试验。通过测定试验后崩解液离子成分变化、观察酸雨作用前后粉砂质泥岩薄片镜下特征、分析试样崩解破坏模式,探究酸雨水化学损伤加剧粉砂质泥岩崩解的细观机制;引入比表面积增量指标表征崩解残留物破碎程度,定量评价酸雨水化学损伤对粉砂质泥岩崩解的加剧效果。研究结果认为,粉砂质泥岩酸雨水化学损伤主要源于特定矿物的溶蚀,为其崩解劣化提供额外路径;随着崩解液pH值降低,粉砂质泥岩水化学损伤增强,崩解路径增多,崩解破坏模式发生转化,崩解残留物愈发破碎;采用比表面积增量指标可良好反映崩解残留物的破碎程度,崩解残留物愈破碎,比表面积增量指标值越大,粉砂质泥岩崩解程度越高。结论可为酸雨地区岩土体工程性质评价及加固设计提供理论参考。     

广西航运枢纽工程建设中的极软岩研究

广西郁江桂平至上游百色规划有10个千吨级航运枢纽梯级,其中老口、鱼梁、那吉处在南宁、百色第三纪盆地。盆地内泥质岩石属软~极软泥岩,它具有低强度、对环境敏感、弱改造等特性,反映在工程设计中地基承载力不足、地基应力及变形超标,抗剪强度低、抗滑稳定问题突出等方面;在工程施工中体现在岩体工程稳定性差,施工保护要求高等。根据那吉等工程勘探试验研究成果,提出针对软岩工程地质问题评价及基础验收、建基面保护、地基处理等应注意的问题和采取的对策。     

贵州六盘水炭质泥岩工程特性研究

六盘水的炭质泥岩跟普通泥岩相比具有特殊的工程特性,通过对该地区炭质泥岩物理力学特性的详细研究探讨,室内进行落锥法测定液限和塑限、击实试验、抗剪强度及压缩试验.研究试验结果表明：①炭质泥岩的可塑性强,遇水易软化崩解,强度变低;②炭质泥岩的压实性能受含水率的影响明显,干密度在含水率12.5％～15％时变化很大;③炭质泥岩的粘聚力在含水率小于11％时,随着含水率的增加而迅速减小,在11％～15％时变化小;④炭质泥岩的压缩沉降量在加荷载后较短时间内发生,在加压后能够很快压缩密实,达到较稳定的状态.     

青藏高原多年冻土区路基工程地质研究

回顾了青藏高原多年冻土区近年来所开展的路基工程地质研究工作,指出冻土工程地质勘探在方法上有很大进展,总结出了一整套冻土区工程地质勘察的暂行规定和细则.近年来的工作特别注重了对冻土地温和含冰量的研究,这是冻土工程地质中特有的十分重要的参数.在大量观测试验的基础上,总结出了有关路基稳定性的若干重要结论.据此提出,在气候转暖的背景下,高温冻土区筑路必须采用"冷却路基"的方法.为寻求气候转暖的对策,冻土工程地质预报的研究也取得了很大的进展,对冻土区路基工程地质的研究方向提出了新的建议.     

青海西宁大通县韩家山泥岩质多级旋转型滑坡形成机制研究

青海大通县韩家山滑坡是西宁盆地最危险性的滑坡之一。为分析该滑坡的形成机制,论文基于高精度的地形数据开展变形形式、平面堆积特征的调查;结合连续取芯钻探数据,重建了滑体结构;为定量获得滑动带力学性质的变化过程,进行了滑体与原岩物质成分、水理性质、应力应变性质的物理化学测试,讨论了多级滑动剪切面的形成机制。分析表明:(1)滑体内不存在软弱地层,为近似均质地层。滑体为单一的新近系红色泥岩夹石膏层,不具层理,不含大于0.25 mm碎屑颗粒。泥岩内粘土矿物含量在29.7%~46.3%之间,碳酸钙含量在9.84%~11.58%之间。岩体内含形态不一、大小不一的石膏结核;(2)泥岩粘粒含量高,水敏性与粘滞性强。泥岩干燥饱和吸水率最低为26.31%,最高为42.12%。泥岩样品环剪试验呈应变软化型,随着含水率的增大,强度急剧降低。滑体快速滑动过程中,非饱和的滑带土受粘性物质、孔隙性的影响,产生强吸力;(3)滑体以旋转变形破坏为主,斜坡受河流侧向侵蚀影响,滑床附近的岩土体渐进性破坏,出现多级滑动现象。     

广西金牙金矿地质灾害问题的预测与防治

金牙金矿区位于中低山地貌区,主要岩石为泥岩和粉砂质泥岩,构造以NW向断裂为主,矿区水文地质简单,工程性质良好.采矿区、进矿公路及工业场地建设、尾矿库建设等矿山建设可能诱发或加剧地质灾害,应进行相应的防治工作,同时对矿坑排水及生产废水的处理;加强矿山管理.     

桩西滩海中生界地层水平井钻井液技术

桩西滩海地区实施全井小循环泥浆不落地工艺,上部地层快速钻进固相控制难度大,东营组泥岩和沙河街油泥岩掉块坍塌严重,中生界水平段钻进润滑防塌要求高,分别采取了针对性的措施。现场试验表明,中上部地层采用氯化钙强抑制钻井液体系,抑制了粘土造浆和钻屑分散,满足了快速钻进阶段小循环泥浆不落地的工程要求;中下部地层采用了低活度强抑制钻井液体系,钻井液活度控制在0.96以下,高温高压滤失量＜12 mL,保证了泥岩地层的井壁稳定;三开水平段应用了油基钻井液回收循环利用工艺,性能优化后的钻井液乳化稳定性好,破乳电压＞460 V,解决了水平井钻进中生界地层摩阻扭矩大、易坍塌等问题。     

深层膏质泥岩蠕变特性及非线性蠕变模型研究

泥岩作为油气储层常见复杂介质,在深部高温、高压环境下蠕变力学特性异常复杂,是引起套管损伤破坏的重要因素。以深部油气藏工程含膏质泥岩为研究对象,首先开展了高温为130 ℃、高围压为30 MPa、不同偏应力水平下多试样、单级加载三轴蠕变试验。该泥岩呈显著的时效力学特性,蠕变应力阀值较低,应力和持时对蠕变特性存在显著影响,低应力、长时间作用下泥岩亦呈现明显的稳态蠕变和加速蠕变破坏,且加速蠕变起始时间随应力增加呈指数降低关系。其次探讨了泥岩加速蠕变和强度损伤特性,提出了蠕变损伤起始时间概念,认为泥岩内部蠕变损伤变量可用指数函数予以描述。最后,基于蠕变损伤变量和起始时间,构建考虑泥岩加速蠕变的非线性改进Burgers蠕变模型,对蠕变参数开展辨识和分析,所选模型可准确地对深层膏质泥岩蠕变特性进行描述。研究成果旨在为深部泥岩油气藏套管工程长期稳定分析及安全评价提供可靠的依据。     

三峡库区软硬互层近水平地层高切坡崩塌研究

由泥、砂岩互层或厚层砂岩夹泥岩等形成的类似“夹心饼干”的软硬互层近水平层状结构边坡,是三峡库区分布较为广泛的一种结构类型边坡。由于泥、砂岩风化速度的不同而产生的崩塌灾害现象是三峡库区最为常见的一种地质灾害,首先,从地形地貌、地层岩性、结构面组合、降雨作用和风化作用等方面对软硬互层高切坡的崩塌形成原因进行研究,软硬岩的差异性风化而造成的软岩空腔和硬岩中的结构面组合是造成崩塌的主要原因;其次,基于野外调查的地质现象分析,得到了软硬互层高切坡崩塌主要有倾倒、滑移、塑流拉裂、悬臂拉裂、错断等破坏机制,并概化出了各类破坏示意图;通过离散元数值模拟,对泥砂岩软硬互层高切坡崩塌的形成破坏过程进行了再现和分析,其破坏过程为泥岩剥落-岩腔-砂岩裂隙张开-危岩体弯曲-倾倒崩塌-堆积坡脚;最后,在三峡库区高切坡各类破坏机制的基础上,提出了相应的处治对策。研究成果对三峡库区高切坡地质灾害的认识和防治有一定的意义。