软质粉砂岩变形与强度的试验分析

通过对软质粉砂岩试验数据的整理分析,论述了软质粉砂岩在三维应力状态下的变形与强度特性,提出了定量描述岩石强度的力学方程。     

洞松水电站引水隧洞软质围岩变形分析及工程对策

隧洞施工中,软质围岩洞段洞室严重变形,掌子面坍塌.根据该工程特点和开挖洞段技术资料,通过原位测试、试验和监测手段,研究软质围岩变形特征和机理.在此基础上,建议施工遵循短进尺快循环、弱爆破强排水、早封闭强支衬、勤监测速反馈、边开挖边衬砌的施工原则.     

贵州李家寨隧道系统锚杆作用效果试验研究

隧道系统锚杆作用效果一直存在较多争议,尤其在软质围岩中,一种观点认为系统锚杆可减小围岩变形,支护效果良好,特别是边墙锚杆能发挥较好的支承和约束作用;相反观点则认为系统锚杆无明显作用效果,施作系统锚杆延误了初期支护的最佳时机并导致围岩变形量的增大,而取消系统锚杆后围岩变形和受力状态良好。本文依托贵州沿印松高速公路在建李家寨隧道Ⅳ级软质围岩地段,针对系统锚杆作用效果问题开展大量的现场试验,有、无系统锚杆对比试验段各设置3个量测断面,量测内容包括围岩压力、钢架内外应力、系统锚杆轴力、拱顶下沉、水平收敛等。得出如下结论:(1)隧道施作系统锚杆延长了初期支护闭合时间,导致围岩压力和钢架受力略大于无锚杆状态;隧道有无设置系统锚杆,围岩变形及受力都无明显差异,取消系统锚杆不影响支护结构安全。(2)拱顶系统锚杆大部分处于受压状态,作用效果较差,施作系统锚杆措施明显过于保守,存在很大优化空间;但隧道边墙锚杆可起到锁脚锚杆作用,取消系统锚杆时要保证施作锁脚锚杆。(3)李家寨隧道Ⅳ级软质围岩地段架设钢拱架并取消系统锚杆能够保证初期支护结构稳定性,技术上是安全可行的。     

大理-保山高速公路边坡与桥梁变形分析

文章对大保公路沿线的地形地貌、地层岩性、地质构造、大地构造背景和新构造运动进行讨论分析,认为大保公路施工中发生的一系列滑坡、边坡坍塌、桥梁墩台变形等是由该地区特殊的大地构造背景、软质岩类和复杂的地质构造,以及降雨和人为工程活动造成的.在大规模公路建设中,应加强前期工程地质和环境地质的研究工作.     

机场高填方降雨入渗湿化沉降工程实例研究

湿化变形是引起高填方工程沉降的重要原因之一。高填方体湿化主要是由降雨入渗产生,而降雨入渗率与降雨强度、降雨历时、填方体渗透系数有关,这使得高填方体的湿化变形是一个极其复杂的过程。文章通过2个机场工程实例,分别研究了硬质粗粒土和软质粗粒土高填方在降雨入渗条件下的湿化沉降变形,表明湿化沉降规律与降雨入渗规律是相互匹配的。研究同时表明,硬质粗粒土湿化沉降量小,持续时间短;软质粗粒土湿化沉降量大,持续时间长,工程中应特别注意软质粗粒土的湿化变形特性。     

深孔地应力测试在铁路隧道工程勘察中的应用

为分析铁路隧道隧址区地应力分布、发育方向、变化规律,判断隧道洞身围岩岩爆、软岩变形特征,运用单回路水压致裂法,对隧道区内施工的4个深孔进行了地应力测试工作。结果表明,隧道洞身附近最大水平主应力为12~21MPa,最小水平主应力为9.6~14.2MPa,估算垂直应力为9.6~15.4MPa;地应力特征是以构造主应力为主,三向主应力具有随深度增加而增大的趋势;隧道洞身附近最大水平主应力优势方向为NNW14°~28°,表明隧道洞身附近地应力以NNW向挤压为主,主应力方向与拟设隧道轴线走向夹角在12°~26°,对洞室围岩稳定有利。由于隧道埋深大,地应力高,构造发育,岩性构成复杂,软硬相夹,存在硬质岩产生岩爆,软质岩遇水变形的可能。建议隧道在硬质岩段施工,采用"短进尺、多循环、强支护"的掘进方法,在软质岩段施工,采用"少扰动、快封闭"的掘进方法。该研究对隧道的设计施工具有重要的现实意义。     

安徽寿县新元古界一个滑塌-滑脱软沉积物变形复合构造的发现及地质初探

安徽寿县新元古界四十里长山组底部粉砂岩层中发现了一个滑塌-滑脱软沉积物变形复合构造,剖面观察显示,该沉积变形构造经历了滑塌变形、滑脱变形、震动液化变形等3次以上的变形过程,很好地保存了原始沉积面貌和沉积变形特征;分析该沉积变形构造的成因,发现变形构造属于软沉积物变形构造类型,形成于浅海陆棚边缘斜坡相带。引起软沉积物变形的动力是地震事件产生的多次震动波作用,造成软沉积物滑塌、滑脱褶皱、震动液化泄水等变形作用,形成了具有复杂变形特征的软沉积物变形复合体,是一次地震事件多次地震活动的沉积记录。     

倾倒变形岩体发育强度与极限深度的确定方法

以澜沧江某水电站右坝肩倾倒变形岩体为例,根据倾倒变形岩体的宏观地质特征及其地质环境背景条件,系统分析了影响倾倒变形岩体发育的地质因素。运用离散元数值分析方法,模拟了不同影响因素对岩体变形强度的影响程度,并与实际边坡开挖揭露的岩体变形特征进行对比分析,得到了发生岩体变形的控制因素、变形发展过程的时间效应与空间分布特征。研究结果表明,导致岩体发生倾倒变形的外部因素是重力、地应力、卸荷方向与卸荷强度,提出了倾倒变形极限深度的概念。通过地质成因分析、离散元数值分析和理论公式推导,建立了由地表变形弯折强度确定变形随深度变化的计算模型,为开挖边坡的稳定性评价及系统锚索深度设计提供了重要的依据。     

江苏东海CCSD主孔超高压变形与折返变形的叠加关系

位于苏鲁超高压变质地体南部的中国大陆科学钻探工程（CCSD）主孔岩石经历了超高压变形及多期折返变形。第一期折返变形为伸展折返变形,榴辉岩发生角闪岩相退变质作用,没有新生面理或线理的发育,基本保留了超高压阶段的S-L组构,并有显示熔融体特征的强退变榴辉岩发育。第二期折返变形为SEE-NWW向挤压折返变形,超高压变形期形成的不同岩石类型在本期变形中表现出不同的叠加变形现象,榴辉岩类岩石早期形成的S倾面理主体部分转为SEE倾,但拉伸线理产状与超高压变形期的近SN走向基本一致,反映早期面理沿NNE轴向的重褶作用,局部又被向SEE缓倾的韧性剪切带切割;而片麻岩类岩石在超高压变形期形成的S-L组构的主体部分已被新生成的总体向SEE缓倾的S-L组构置换,反映早期面理不仅重褶,而且大部分再度发生韧性剪切变形,具SEE向NWW的逆冲剪切指向,矿物普遍重新定向。第三期折返变形发育具NWW向SEE正滑剪切指向的韧性剪切带,并伴随大量“Z”型褶皱构造的发育。第四期折返变形以NWW向SEE正滑的张性或张扭性脆性断裂活动为主。探讨了苏鲁超高压变质地体折返变形的力学机制及CCSD主孔岩石面理变化的形成机制。     

辽宁抚顺东部地区前寒武纪构造变形及其演化

研究区在前寒武纪发生了鞍山和吕梁两个变形旋面，其中鞍山变形旋回包括三个塑性程度不同的变形幕。而吕粱变形旋回只有一个脆－弱塑性变形幕，四个变形幕的依次形成反映变形作用呈现由深部层次向中浅部层次转变的一种演化序列。变形旋回，变形幕，地质事件，构造演化     

北京某深基坑变形监测方法实例分析

目前国家和相关部门加强了对深基坑变形监测的重视,深基坑变形监测的监测原理和监测方法得到了一定的研究和发展。本文以北京某深基坑工程为研究对象,根据基坑周边环境、工程地质条件及水文地质条件,依据相关规范并结合基坑特点制定了基坑变形监测方案,描述了基坑监测的各个监测项目的内容以及各监测点的点位分布情况,对基坑土钉墙坡顶水平位移、土钉墙坡顶竖向位移、护坡桩坡顶水平位移、护坡桩坡顶竖向位移、深层水平位移、土钉及锚杆拉力、地下水位的监测方法及监测结果进行了分析。结果表明,本基坑监测项目和方法适当,能够真实准确地反映基坑的变形情况,基坑变形存在一定的规律性,其监测方法和变形规律,对其他深基坑变形监测的实施和研究,具有一定的参考价值和意义。     

松潘-甘孜滑脱型山链变形构造演化模式

本文从变形构造、变形式样、变形机制及相关的变形一变质关系研究人手,厘定了丹巴地区的构造层次。在纵向上将主造山期滑脱构造划分了三个变形构造域:上部变形构造域、中间变形构造域和下部变形构造域。提出了该造山带主造山期多层次滑脱构造二维空间的构造变形演化模式。     

软弱破碎围岩变形特性

本文在连续十余年原位监测试验资料的基础上,描述了全断面开挖的软弱围岩变形u-t全过程曲线;阐明了不同变形阶段的变形速率、变形量以及这些变形的时空效应;探讨了岩体工程地质特性、埋深、洞径、开挖方式和支护及时性等主要因素对围岩变形特性的影响;并针对具体工程提出了围岩稳定性状态划分及其判别标准、失稳险情预报原则、变形控制标准与初期支护抗力的确定原则、后期支护最佳施作时期的选择以及合理开挖方式。     

上海市地下水位大幅抬升条件下土层变形特征分析

过去对地下水位持续下降条件的地面沉降研究较多,但对水位大幅持续抬升过程中的地面沉降研究较少。本文根据 上海大量地面沉降、水位观测和钻孔资料,系统分析上海市90年代末以来地下水位大幅抬升条件下各土层的变形特征。自 1998年以来,上海市通过大幅压缩开采量、回灌地下水等措施使第二、三、四和五承压含水层水位分别平均抬升2.1 m, 3.6 m, 12.4 m, 12.7 m。水位的抬升使上海市地面沉降平均速率由1998年的12.2 mm/a减小到2011年的1.83 mm/a,减少85%。 通过对27组分层标数据分析发现：现阶段主要压缩层位在第一、二软土层,年沉降速率为2~4 mm/a;而第二含水层以下土 层已经有少量回弹。在水位持续大幅抬升过程中,本文总结了两种变形特征：1） 变形和水位变化基本同步,残余变形量非 常小,变形可概化为线弹性变形,这种变形主要发生在第一、二、三和五承压含水层、第五和六弱透水层;2） 压缩速率逐 渐减小,无明显持续回弹趋势,有较大残余压缩量且存在变形滞后现象,变形可概化为弹塑性变形,这种变形主要发生在 地第二、三和四弱透水层。第四承压含水层变形较复杂,两种变形特征都有。其中较大残余变形量主要由塑性贮水率比弹 性贮水率大2个数量级引起;变形滞后主要由弱透水层中超孔隙水压力消散较慢引起。本文研究成果对于掌握水位抬升过 程中土层变形方式、发生发展机理、预测未来地面沉降及地下水科学管理和资源评价具有重要意义。     

辽吉古裂谷内带顺层构造片岩的变形构造与变形机制

本文从变形构造,尤其是变形显微构造研究入手,探讨了广泛发育于辽吉古裂谷内带的泥质构造片岩的形成与演化。对石榴石、石英和黑云母的变形亚结构及岩石变形构造分析揭示出,构造片岩的形成主要包含了伸展环境下出现的剪切作用、挤压作用以及扩散蠕变过程。同时还应用变形轨迹图展示了构造片岩的形成及形成后的改造过程。     

米山断裂构造变形特征及其意义

米山断裂是一多期变形断裂，早期以韧性变形为主，后期以脆性变形为主，断裂变形具有准对称性，西盘变形强度大于东盘。变形强度决定了断裂带的蚀变及矿化特点，蚀变的分带结构与断裂的不同矿化特征都与断裂的变形有关，因此米山断裂的生成与发展，对胶东东部的成岩成矿具有重要作用，它控制了燕山早期花岗岩的侵入，韧性变形作用是金矿成矿的必要条件。     

基坑变形在数据滤波处理条件下的组合预测研究

为合理评价基坑施工过程的变形规律,以其变形监测成果为基础,先通过双树复小波实现其变形数据的滤波处理,再通过GWO-RVM模型、Arima模型及混沌理论实现其分项组合预测。实例分析表明,双树复小波可将基坑变形数据有效分解为趋势项分量和误差项分量,并通过模型参数优化处理,可进一步提高分解效果,较传统小波具有更强的滤波能力;同时,各类分项预测模型在不同变形分量中的适用性也较强,所得组合预测结果的平均相对误差在2%左右,明显优于传统预测模型,验证了组合预测思路在基坑变形预测中的适用性,为基坑变形发展规律研究提供了一种新的思路。     

基于三维激光扫描的堆积体滑坡变形机理及阈值模型试验研究

为分析白龙江流域舟曲段江顶崖滑坡的变形演化机理及其阈值,设计降雨条件下的大型堆积体滑坡物理模型试验,采用FARO FocusS 350三维激光扫描仪进行滑坡数据采集、处理,获取滑坡在不同降雨工况的点云模型数据,对比分析不同降雨工况下滑坡宏观及局部特征点的变化情况。研究表明：滑坡模型表面出现持续、快速、变化鲜明的整体变形特征,伴随出现滑坡模型中、前部横向、纵向的张拉裂缝,表明在非饱和渗流影响下,堆积体滑坡模型的基质吸力降低、孔隙水压力以及滑坡体重力荷载增加,导致滑坡模型临近失稳;根据滑坡模型宏观变形情况,其变形演化过程可划分为：初始变形阶段、等速变形阶段和加速变形阶段,3个不同变形阶段坡体宏观变形各自有其特点。通过对试验阶段的变形特征分析,设立了滑坡变形速率阈值,分别为0.01 m/h、0.02 m/h、0.2 m/h。基于三维激光扫描技术坡体监测,结合坡体变形宏观和局部分析的优势,在保证高精度监测、采集、处理的同时,得到坡体的整体变形和位移。     

弱膨胀土浸水变形特性及其预测

对取自江苏省淮安市的膨胀土进行了浸水后的膨胀变形和压缩变形试验。在竖向压力25~800 k Pa范围下,研究了不同初始含水率和初始干密度对浸水膨胀变形特性的影响。结果表明:浸水饱和膨胀变形量主要取决于初始干密度,且初始含水率也有一些影响;在相同的含水率下,膨胀变形量随着干密度的增加而增大;在相同干密度条件下,含水率越大,浸水膨胀变形量略微减小。根据各组的固结状态线和浸水饱和膨胀后状态线的交点,得出了介于浸水膨胀和浸水压缩的分界状态线,此线基本上不受初始含水率的影响,进而可以判定不同孔隙比、不同竖向压力下土样处于浸水膨胀还是压缩。最后,基于浸水变形试验结果,提出了一种简便的预测弱膨胀土在不同竖向压力下膨胀变形量的方法。     

岩石高边坡的时效变形分析及其工程地质意义

以某拟建水电工程近坝库岸的岩石高边坡变形体为典型实例 ,结合现场勘察 ,对岩石高边坡时效变形的地质表现进行了观察分析 ,从宏观和微观上揭示了岩体时效变形这一自然高边坡普遍现象的地质特征和变形形迹。并综合分析了该高边坡的变形破坏机制 ,探讨了其稳定性。研究结果表明 ,实例高边坡是一处于轻微变形阶段的变形体 ,其存在不会对工程建设产生重大影响。