坝基泥化夹层抗滑稳定的初步研究

坝基岩体中的软弱夹层,是水利水电建设中经常遇到的重大工程地质问题。它不仅关系大坝的安全,也常常影响设计方案,工程投资和施工工期。因此,对它的研究日益被人们所重视。目前习惯所说的软弱夹层,是指层状岩石中,泥质(或性质相似的炭质等类物质)含量高、岩性软弱、力学强度低、相对上下岩层性状有显著差别、易于引起地基的浅层或深层滑动、需采取相应工程措施的薄夹层。软弱夹层在不同地质时代的各种层状岩石中均可出现。     

葛洲坝坝基泥化夹层的抗剪强度和应力～应变特性

正 一、概述葛洲坝坝基为白垩纪的粘土岩、粉砂岩和粉砂质粘土岩互层组成的沉积岩岩层。岩层走向与坝轴线成斜交,以4—8°倾角倾向下游。在粘土岩层内或其他两个岩层交接面附近有泥化夹层。其含水量高,密度低,抗剪强度低,并有一组剪切带和一主剪切面。研     

葛洲坝坝基泥化夹层的抗剪强度和应力～应变特性

一、概述葛洲坝坝基为白垩纪的粘土岩、粉砂岩和粉砂质粘土岩互层组成的沉积岩岩层。岩层走向与坝轴线成斜交,以4—8°倾角倾向下游。在粘土岩层内或其他两个岩层交接面附近有泥化夹层。其含水量高,密度低,抗剪强度低,并有一组剪切带和一主剪切面。研     

中国泥化夹层的研究进展

泥化夹层是一种典型的软弱结构面,经常引发许多工程地质问题,如斜坡和坝基失稳,地下洞室围岩变形等。开展泥化夹层的工程地质特征及其演化过程研究,探讨泥化夹层对岩质边坡稳定性的影响,一直是本课题的研究重点。根据近年来国内围绕泥化夹层所取得的研究成果,重点对泥化夹层的形成机理、分类和分布规律、力学特性、工程地质特征和抗滑稳定性研究进展进行了概述和总结,得出以下主要认识：泥化夹层的形成模式有3种,层间错动作用是最普遍的形成模式;泥化夹层的空间分布研究主要集中在定性描述和规律总结方面;泥化夹层是黏弹塑性体系,主要研究了其剪切蠕变特性。在此基础上,最后笔者对该领域今后的研究重点和方向提出了建议,包括：软弱夹层的泥化演化过程研究;泥化夹层的三维空间分布和可视化研究;泥化夹层的剪切蠕变理论模型,泥化夹层的细观损伤破坏动态演变规律、应力松弛特性和动力特性,泥化夹层与围岩间的接触面及组合岩体的力学特性;扩展和深入泥化夹层对边坡稳定性的影响研究。     

葛洲坝水利枢纽坝基红层内软弱夹层及其泥化层的某些工程地质性质

前言我国地域辽阔,红层分布较广。遍布于我国的中—新生代红层大多由陆相碎屑沉积物所组成。陆相沉积岩的特点是岩性和岩相的复杂多样,主要为交互成层的砾岩、砂岩、粉砂岩和粘土岩。粘土类岩的岩性软弱,而砂岩、砾岩、粉砂岩的岩性则较坚硬。红层的层组往往由这些软硬相间的岩层所组成,所以其工程地质条件较为复杂,特别是软弱夹层(粘土岩或页岩夹层)及其泥化层对工程建设的影响尤为突出。     

三峡库区宝塔滑坡泥化夹层泥化过程的水岩作用

宝塔滑坡群是三峡库区4个体积大于1亿 m3的特大型滑坡之一,滑坡发育在侏罗系蓬莱镇组砂泥岩互层的地层中,其中泥化夹层比较发育,是致使滑坡发生的最重要的原因之一。基于地质分析,进行X射线衍射（XRD）试验、扫描电子显微镜和X射线能谱（SEM-EDX）试验、物理化学试验和地下水水质分析,对宝塔滑坡区泥化夹层及其原岩的组分和结构进行了对比分析,认为宝塔滑坡区泥化夹层形成的原因为：上硬下软的地层结构是物质基础;构造应力或重力是泥化夹层形成的必要条件;地下水的长期作用是泥岩泥化的主导因素。在此基础上,研究了宝塔滑坡泥岩泥化过程中的水岩相互作用。研究表明,地下水与泥岩的水化作用、离子交换作用、溶蚀作用相互促进,改变了泥岩的组构和性质,使泥岩泥化,转变为泥化夹层,从而解释了泥岩泥化的机理。     

葛洲坝泥化夹层的物质组成特性

葛溯坝基岩中,砂岩或粉砂岩岩层间夹有一些厚薄不等,性状各异的粘土岩或粉砂质粘土岩,以及它们的泥化夹层等软弱夹层。本文主要是根据若干典型夹层的矿物成分及其定量分析结果和部分颗粒分析资料等,叙述和讨论了软弱岩层的物质组成,特别是亲水性粘土矿物的组成特性与泥化夹层形成的关系。     

西南某水电站工程边坡泥化夹层构造形迹成因机理研究

工程区开挖边坡的稳定性受控于地层岩性(含软弱结构面)、向斜构造、微地貌等多种因素。边坡岩体中的层间剪切破碎带、断层破碎带不同程度地赋含泥化夹层,直接影响边坡的岩体结构。然而,工程边坡中泥化夹层却分布不均,是各种破碎带中的弱化带,最危险的潜在滑(弱)面,对重点工程部位的边坡岩体稳定性构成不同程度的安全隐患。因此,寻求其成因机制,优化治理措施,在整个开挖边坡系统中,起着关键性的作用。边坡所发育的煤系地层母岩体经多期强烈的构造挤压与研磨,各种风化的长期作用及地下水不断渗入,形成层间剪切破碎带产出、岩性较为复杂的泥化夹层岩组。枢纽区该泥化夹层岩组在实测地层剖面中,所占比例变化较大(1.77%~27.21%)。针对泥化夹层岩组的成因机理,提出5个成因阶段,对坝区所发育的泥化夹层作X射线粉晶衍射测试,证实其中确含有新(次生)的粘土矿物,为泥化夹层的存在提供强有力的佐证。     

泥化夹层细观组构参数的量化方法

泥化夹层是岩质边坡常见的软弱结构面(带),其细观组构参数量化是细观损伤及破坏机制研究的基础。为实现泥化夹层细观组构参数的系统化综合提取,通过研究现有图像处理技术,提出了泥化夹层细观特征图像处理方法。以泥化夹层SEM扫描图像为基础,利用灰度直方图均衡化、加权平均非线性中值滤波以及基于标记区域的分水岭分割实现了泥化夹层细观组构参数的准确提取,并用Image-Pro Plus统计量化其参数。结果表明:(1)上述方法能够实现泥化夹层细观组构参数的量化;(2)并计算统计得到泥化夹层单元体粒径、圆度、定向角以及分形维数;(3)通过对区域扫描数据的分析发现泥化夹层细观组构具有成层特征。泥化夹层细观组构参数量化能够为后续泥化夹层的层状结构研究及结构化建模提供依据。     

泥化夹层的组构类型与微观结构

泥化夹层系指岩体中的软弱夹层在层间错动与地下水的长期物理化学作用下所形成的结构疏松,颗粒大小不均,多呈定向排列,粒间连结微弱,强度较低的特殊软弱层,亦叫夹泥层。是工程岩体中的软弱带。 对泥化夹层的研究包括各个方面,而按成因、物质组成与结构构造特征,对夹泥进行客观的、正确的分类,则是确定和选取夹泥层力学指标的基础与前提。     

索达干坝址区泥化夹层工程地质特征

泥化夹层的分布及强度不仅影响到库区两岸山体的稳定,而且还影响到坝基的稳定.在大量地质勘探试验研究资料的基础上,研究了索达干坝址区泥化夹层的类型及分布规律、泥化夹层的粒度成分及物理性质,分析了不同试验方法对泥化夹层抗剪强度的影响,提出了抗剪强度指标的建议值.     

葛洲坝泥化夹层成因及性状的物理化学探讨

葛洲坝水利工程基岩乃下白垩纪沉积岩,产状平缓,大部分为砂岩、粉砂岩互层,夹粘土岩类的软弱夹层。该岩系受构造运动影响,遭到较严重的破坏;在地下水长期作用下,形成一种含水量高、容重低、强度弱的“塑性泥”。这种“泥化”了的软弱夹层通常     

某水利工程泥化夹层的形成及变化趋势的研究

在我国大规模的水利水电工程建设中,遇到了各种各样的工程地质问题,其中软弱夹层问题,便是经常碰到的重大技术课题之一。由于软弱夹层的影响给工程造成许多危害:被迫停工,增加投资,改变设计方案,延长施工周期,降低设计标准使用。在国外不少工程由于没有进行深入的工程地质勘察和研究,潜伏的软弱夹层的危害,曾导致发生了数十起的垮坝事件。如美国圣佛兰西重力坝、奥斯丁重力坝、德克萨斯重力圬工坝、俄亥俄河26号坝、印度的提格拉坝等的失事,以及意大利瓦依昂坝水库的巨大滑坡。     

围压效应与软弱夹层泥化的可能性分析

软弱夹层是控制岩体稳定的主要因素之一,特别是当它们泥化时,由于强度大为降低,其影响更大。本文从软弱夹层所处的地应力环境出发,分析了不同风化岩带由于地应力所产生的围压不同而引起软弱夹层在物理力学性质方面的差异。作者认为由于围压效应的存在,位于微风化岩带中的软弱夹层大都受到地应力所产生的较高围压限制,通常是不会发生泥化的。围压的高低是软弱夹层泥化的根本原因之一。     

重庆市粘土岩中泥化软弱夹层的工程地质特征

重庆市粘土岩中泥化软弱夹层的发育分布状况及其特征,是山城岩体稳定性论证中所关注的重要因素之一。经调查,市中心区泥化夹层主要发育在两褶皱轴附近,它们是由于粘土岩层层面与褶皱轴轴部剖面X裂隙复合,使粘土岩沿层面方向发生挤压破碎,进一步发展成泥化夹层。本文讨论了这些泥化夹层的分布和特征及其对岩体稳定性的影响。     

各类泥化夹层的剪切破坏机制与强度特征

许多研究表明,泥化夹层的力学强度与其物质组成关系极为密切,尤以粒度成分对强度的影响更为显著。作者曾依据粒度成分将泥化夹层分为粘泥型、泥夹碎屑型、碎屑——碎屑夹泥型、泥夹粉砂和粉砂夹泥型等各种类型[1]。并对黄河小浪底水库工程的各类夹泥进行了大量的中型试件剪切试验研究和电子显微镜观察,进一步探讨了夹泥粒度成分与力学强度之关系。     

煤系风化软弱夹层泥化与井筒破裂关系探讨

文章以淮北临涣矿区为例，分析了二叠系煤系风化软弱夹层泥化的可能性，提出了夹层泥化发展的四个可能阶段，探讨了风化夹层泥化与井筒破裂的关系。     

岩体中泥化夹层的流变试验及其长期强度的确定

文中首先介绍两种室内试验设备--单剪流变仪和剪应力松弛仪（松弛流变仪）及其试验方法,然后根根岩体中泥化夹层的试验成果,证实陈宗基教授提出的最高屈服值f3--强度的临界值即长期强度值,工程设计要重视它。     

攀枝花兰尖铁矿兰营采场边坡泥化夹层的成因探讨

介绍了攀枝花兰尖铁矿兰营采场边坡中泥化夹层的地质特征、矿物成份和化学成份。根据矿物成份对泥化夹层成因进行了分析，根据化学成份运用巴尔特岩石计算法分析了泥化夹层的成因，为兰营边坡稳定性分析提供了依据。     

从淮河出山店水库的斑脱岩事件到葛洲坝工程泥化夹层恶化,黏土岩泥化预测研究

在1958年河南出山店水库建设中,因对坝基中斑脱岩在工程运营中工程性质的变化问题缺乏研究而被迫下马。10年后,在葛洲坝工程建设中又遇到了同类问题。多年的宏观微观研究结果表明,黏土岩（斑脱岩）泥化夹层的形成是层间剪切破坏的结果。因此,坝基中黏土岩不会产生泥化。