隧洞地表稳定性监测及计算分析

李子坝隧洞埋深较浅,进出口围岩较软弱,隧洞上方房屋密布,且有一居民用水塔。根据工程实际,隧洞初期支护采用超前管棚+工字钢架+喷射混凝土进行联合支护;隧洞底部灌浆并施作仰拱;二次支护采用钢筋混凝土直边墙半圆拱。为确保施工安全及施工过程中地表建筑物的稳定,对隧洞稳定性进行理论计算,求得在此状态下,最危险断面处隧洞的稳定性系数为1.9;施工过程中对地表房屋、水塔、隧洞拱顶及边墙的变形及沉降情况进行监测。监测结果表明,地表建筑物沉降量均较小;水塔沉降量小且各点下沉协调一致,则水塔不会倾倒;隧洞拱顶及边墙变形均较小。     

水电站大型地下洞室长期稳定性数值分析

围岩的流变特性是影响地下洞室变形及长期稳定的重要因素。在长期荷载作用下岩体会发生流变现象,特别软弱夹层在较高应力作用下其流变特性更为显著。以某水电站大型地下洞室为例,针对该地下洞室附近围岩存在着软弱夹层,且有些软弱夹层与开挖的洞室相互交汇,基于大型岩土工程分析软件FLAC3D,采用黏弹塑性流变本构模型（Cvisc）,模拟了地下洞室围岩的流变力学行为;根据主厂房顶拱位移变化率规律确定出了开挖洞室2次支护的时间,对比分析了瞬时弹塑性条件下与考虑流变特性条件下洞室开挖后围岩的位移变形、应力场及塑性区的分布。数值模拟结果表明,由于着软弱夹层的影响,洞室围岩发生较大的变形,特别是在开挖洞室与软弱夹层的交汇处围岩随着时间的长期变形量会更大,这对洞室的稳定性有着一定的影响;对于水电站地下洞室的长期稳定性分析,充分考虑岩体流变效应是非常重要和必要的。     

软土盾构隧道纵向长期稳定性研究分析

离心模型中的固结时间是原型固结时间的1／n2,能够在较短的时间内模拟软土地基的长期沉降。以上海地铁4号线修复段双线盾构隧道为研究对象,利用离心模型试验研究了隧道的纵向长期沉降及稳定性特性,预测了15-20a之后完好段、连接段和修复段隧道纵向沉降量和沉降分布。最后,得出了连接段两端差异沉降最大的结论。并提出隧道与修复段的连接刚度应采用刚性连接,以提高连接点附近隧道适应变形能力的修复意见。     

湖北鹤峰太坪隧道特大溶洞发育特征及稳定性评价

宜都至来凤高速公路太平隧道施工过程中揭露出特大型干溶洞,溶洞横穿左、右两幅隧道,沿隧道走向长约139m,宽约79m,体积约4.3×105m3,给隧道施工带来极大困难,隧道运营安全亦可能存在较高风险。通过对溶洞区的现场地质调查,分析了溶洞工程地质、水文地质条件,归纳总结了溶洞发育特征。通过数值模拟方法分析了溶洞围岩稳定性,结果表明,现状条件下整体基本稳定,但长期运营条件下整体稳定性安全储备不足。在此基础上,结合地质条件探讨了溶洞演化趋势,分析其对隧道工程稳定性的影响,并提出处治建议。     

基于隧洞衬砌和等效锚杆模拟的密集地下洞室群稳定性分析

江坪河水电站右岸地下洞群依次布置为导流洞、泄洪放空洞、溢洪道①、溢洪道②四条隧洞,洞室密集,地质条件复杂。三维模型以洞室模拟为主,同时精确模拟了3个洞室出口边坡,4条较大断层,多个岩层分层及坡表的实际形态。洞室开挖后,采用预应力锚索、系统锚杆、初期衬砌和二期衬砌等多种支护措施。支护计算时,对预应力锚索进行了精细模拟。对系统锚杆采用二维“子模型”的进行等效计算,确保了必要的计算精度,提高了建模可行性和计算效率。两期衬砌模拟采用三维壳体结构单元中的Shell单元,通过2次位移等效分别得到考虑锚杆衬砌效应的修正后初期衬砌和二期衬砌变形参数。根据关键点的变形趋势及洞室的最大弯矩值的变化情况对衬砌厚度进行了优化。针对设计规范中衬砌结构配筋所需基础参数,指出利用衬砌单元可有效的读取衬砌弯矩值和剪力值,同时标定其具体位置。分析认为,泄洪洞开挖坡锚索和2条溢洪道之间的上层的对穿锚索可能由于水泥浆强度较低而出现滑移,同时指出加固措施使临空面的最大位移大幅降低,也能一定程度抑制塑性区发育。     

诸暨洞室工程稳定性评价

本文主要根据杭铁诸暨387洞室工程所取得的地质资料及室内岩石物理力学试验指标为依据,对该工程的围岩进行分类、並对围岩进行有限元方法的分析,及对围岩局部块体利用赤平极射投影方法进行稳定性验算,对该工程主体洞室的稳定性作出评价。     

砾岩边坡稳定性分析与防治工程

沪蓉国道主干线宜昌至恩施段高速公路,是国家“五纵七横“交通网的重要组成部分,其砾岩边坡稳定性分析与防治工程是重要的研究课题。本文以砾岩岩体结构面模拟研究,岩体力学参数估算为基础,结合砾岩特征及边坡地质环境条件,提出砾岩边坡稳定性评价的地质模型,并采用数值模拟与计算,得出砾岩边坡稳定性分析的确切结果。砾岩边坡岩土工程加固设计是关系到该高速公路安全、经济、适用的重要内容,紧密结合砾岩边坡的地质环境和砾岩岩体特征,采用信息化设计,运用生态化设计理念,充分发挥岩土工程技术优势,保护环境,提出合理的岩土工程加固设计方案。本研究成果对砾岩边坡防治工程提出了系统的研究思路,对沪蓉国道主干线宜昌至恩施段高速公路砾岩边坡的设计与施工具重要意义。     

软弱泥质砂岩地层中输水隧洞稳定性研究

泥质砂岩属于黏土岩,具有典型的遇水软化特征。在泥质砂岩富水地层中进行隧道开挖是地下工程的一个挑战性问题。研究了围岩软化与未软化条件下泥质砂岩地层中输水隧洞的稳定性和支护时间。首先,介绍了泥质砂岩遇水软化的力学试验结果;然后,采用基于Hoek-Brown强度准则的岩体参数评价方法,评估泥质砂岩在围岩软化与未软化条件下的力学参数;再后,以兰州水源地引水隧洞为依托工程,采用数值模拟方法对泥质砂岩隧洞软化与未软化工况的围岩稳定性进行了计算分析,得出泥质砂岩遇水软化对隧洞安全性存在显著影响;最后,采用位移收敛法,研究了泥质砂岩软化与未软化工况中,保障隧洞施工安全的合理支护时机。研究表明,泥质砂岩未软化工况中,可考虑隧道围岩初期支护在距掌子面4～5 m位置实施;而在泥质砂岩遇水软化工况中,初期支护建议在掌子面开挖后立刻支护。研究成果可为泥质砂岩地层隧洞的安全施工提供依据。     

芦山—天全地区大溪砾岩岩石学特征及物源区分析

大溪砾岩为一套厚层碳酸盐质砾岩,具有砾石含量高,砾石分选、磨圆较好的特点。据砾石统计、薄片分析、古生物鉴定、古流分析及重矿物组合表明,大溪砾岩中砾石主要来自龙门山区的泥盆系—三叠系,填隙物中的石英碎屑可能主要来自杂岩体。大溪砾岩的砾石成分有向上趋于复杂的特点。     

岩石地下洞室围岩稳定性分析应注意的几个问题

有压或无压输水隧洞、道路隧道、人工开挖洞室等地下洞室的围岩稳定性分析是基岩区隧道、隧洞等地下洞室工程设计技术的关键问题,正确而又全面地对地下洞室围岩进行稳定性分析计算也是基础问题,本文主要阐述地下洞室勘察设计中围岩稳定性分析计算应注意的几个问题。     

白彦砾岩的形成时代及砾石组构特征分析

通过对白彦砾岩中孢粉取样鉴定及其砾石组构的统计研究,孢粉组合特征显示其形成时代为中侏罗世,并非通常认为的古近纪。砾石组构特征显示为湖滨相或海滨相成因,砾岩中金刚石特征显示出与蒙阴常马金刚石原生矿的相似性。综合分析认为,白彦砾岩形成于中侏罗世鲁西地区单断拉分盆地诞生之前,应为三台组沉积之前的沉积物。白彦砾岩沉积时代的确定,对恢复该区岩相古地理、确定金刚石原生矿的剥蚀与搬运等都具有重要意义。     

关联分析方法在哈南地区砾岩储层油气评价的应用

本文在关联度定义的基础上,利用测井资料,依据测井地质评价方法和准则,提出了关联分析评价砾岩储层的方法、技术和软件。通过二连哈南油田夫特构造上10多口井的评价处理,论述了这一分析技术在砾岩储层上的评价方法、处理实例及应用效果。     

某水库库区侏罗系钙质砾岩对水库渗漏的影响

某拟建水库地层中存在溶孔和溶洞等溶蚀现象,可构成潜在渗漏通道。在对水库库区地质、水文地质条件调查、分析基础上,重点研究了库区钙质砾岩溶蚀的发育机理、特点和空间发育规律。由此,初步认为：库区钙质砾岩条带溶蚀不甚发育,不存在贯通性的渗漏通道,不会引起水库严重渗漏。     

“崆峒山组砾岩”形成演化的动力学机制分析

查明崆峒山组砾岩形成的动力学环境是认识鄂尔多斯盆地西南缘的盆地原型、构造属性、华北克拉通西部破坏的关键。采用野外调查、取样与室内测样分析相结合的方法,系统研究了崆峒山组砾岩的沉积特征、裂变径迹热史,在此基础上以盆山耦合思想为指导,结合区域及深部背景资料,认为崆峒山组砾岩形成于秦祁海槽剪刀式闭合导致的右旋走滑区域背景下,走滑使位于砾岩西侧的青铜峡-固原古断裂复活,控制了崆峒山组砾岩形成。砾岩形成的动力学过程,可分为早期(231～218Ma)走滑拉张断陷沉积阶段,晚期(231～205Ma)走滑挤压坳陷沉积阶段和末期(205～195Ma)隆升剥蚀改造阶段,其分别与裂变径迹热史重建的砾岩快速增温、缓慢降温、快速冷却三个阶段相对应。崆峒山组砾岩埋藏增温的时刻及其形成演化的动力学过程表明,崆峒山组砾岩应为晚三叠世沉积。     

贵州兴义大际山地区茅台组砾岩的的发现及其地质意义

贵州兴义大际山地区的茅台组砾岩系首次发现和圈定,该砾岩及其下伏地层受喜早山期构造变动影响,产生断裂,褶曲及大面积的硅化蚀变带.在硅化黄铁矿化砾岩、角砾岩中,有钼铀矿及汞矿等内生热液矿产出.据此,首次确认我省存在喜山期成矿作用.在今后的工作中,需高度重视喜山期构造活动及其成矿作用,开阔视野,适时调整找矿思路和方向,以扩展找矿远景.     

陕西洛南陶湾群三岔口组砾岩研究

陶湾群三岔口组砾岩是一套分布于华北地块南缘的水下碳酸盐岩型重力流沉积，砾岩的形成同商州铁炉子栾川断裂带早期活动性质存在因果关系。通过１∶５万区调填图发现，陶湾群三岔口组砾岩从母岩区到砾岩堆积区之间无断陷作用；沉积基底基本连续；砾岩沉积组构出现有序的横向变化规律，依次为母岩区层状白云岩（α区）、具有垂向张裂隙及流动构造的始滑区白云岩（β区）、具有节状构造的滑移区白云岩（γ区）和砾岩堆积区（δ区）。陶湾群三岔口组砾岩时代厘定为早寒武世晚期至中寒武世，这也是华北地块南缘盆地环境的主形成期，砾岩是在东秦岭洋向华     

川西前陆盆地南部中新生代砾岩的构造意义

通过对龙门山前缘川西前陆盆地南部中新生代地层中砾岩的岩石学特征、年代及分布规律的对比研究，认为五龙沟砾岩、大溪砾岩及大邑砾岩是龙门山造山运动的沉积响应；龙门山的崛起是一个多阶段性的持续过程，其发生的时限依次对应于燕山早期、燕山晚期-喜马拉雅初期、喜马拉雅晚期。     

基于流动单元的砂砾岩储层渗透率测井精细评价

随着南海西部海域的勘探与开发,越来越多的砂砾岩油气藏被发现。但由于研究区域砂砾岩储层孔隙结构复杂,因此,孔隙度基本相同的储层之间渗透率差别很大,并且低渗砂砾岩储层的油水层测井响应特征不明显。针对于此,本文深入分析砂砾岩储层的孔隙结构特征及其对储集层电性的影响,总结不同沉积环境条件下渗透率的分布特征及影响因素。从宏观上看:受近物源的控制,快速堆积的碎屑杂基充填孔隙,储层渗透率表现为低渗特征;由于溶蚀作用改善了孔隙,远物源孔隙连通性较好,渗透率表现为中高渗特征;而压实作用较为强烈的储层则表现为特低渗特征。从微观上看,岩石平均孔喉半径是渗透率的重要内在控制因素。依据不同的沉积环境及孔隙结构特征,采用流动单元分析法,将砂砾岩储层细分为三大类,从而建立了三大类砂砾岩储层渗透率测井解释模型;并采用最能表征储层储集性能的补偿密度、补偿中子、泥质体积分数、地层流动带指数进行模糊聚类分析,得到Fisher线性判别模型。结果显示,流动单元法所建渗透率模型最终预测渗透率相对误差基本保持在50%以内,比传统孔渗模型方法精度更高,在研究区域更具有适用性和准确性。     

致密砾岩储层微观裂缝特征及对储层的贡献

根据微观薄片分析,结合岩芯资料、地表露头以及实验分析,对川西前陆盆地北部九龙山地区致密砾岩储层微观裂缝的成因类型与特征、形成序列、有效裂缝的控制因素以及微观裂缝对储层的贡献进行了探讨。研究结果表明,珍珠冲组致密砾岩储层微观裂缝可以分为穿砾缝、砾缘缝和砾内缝3种类型。微观裂缝以构造成因为主,还有成岩成因微裂缝和原生微裂缝。微观裂缝的充填程度较弱,绝大多数微观裂缝都属于有效裂缝。微观裂缝的有效性主要受裂缝的形成时间、后期溶蚀作用以及异常高压流体等因素的影响。微观裂缝的平均开度为11.0μm,平均面密度为0.85 cm/cm2,反映研究区微观裂缝十分发育。微观裂缝的平均孔隙度为0.78%,占储层总孔隙度的22.9%,平均渗透率为3.18 m D,说明微观裂缝是该区致密砾岩储层重要的储集空间。