隧道-洞口滑坡体系受力特征及变形模式

随着我国高速铁路在西部地区的大规模建设,隧道在线路中所占的比例越来越高,洞口隧道在滑坡作用下产生的病害越来越严重。然而,我国目前在隧道-洞口滑坡体系设计中没有可供参考的受力变形模式,因此本文以隧道-洞口滑坡为研究对象,通过对云南功东高速公路中隧道-滑坡工程实例的总结及工程地质模型的建立,对滑坡推力作用下的隧道变形模式进行研究,得到如下结论:(1)将隧道-洞口滑坡分为与滑面相交和下穿滑体两种模式,与滑面相交的隧道直接受到剩余滑坡推力的作用,而下穿滑体的隧道主要承受附加荷载的影响;(2)位于滑体内隧道承受围岩压力、滑坡推力和岩土抗力的作用,可将洞口有刚性支撑的隧道-滑坡结构简化为简支梁,无刚性支撑作用下的隧道-滑坡结构简化为悬臂梁;(3)下穿滑体隧道在附加荷载的影响下,拱部承受多余的压力而受到偏压作用,拱顶形成受拉区域,出现拉张裂缝。     

考虑土体参数空间变异性的边坡大变形破坏模式研究

边坡失稳是涉及土体大变形的动态演化过程,该过程往往决定了滑坡失事后果。传统的边坡稳定分析方法如极限平衡方法与有限元方法难以模拟边坡失稳演化过程,尤其是失稳后的土体变形破坏过程。边坡失稳受到多重不确定性因素影响,其中一个重要因素是土体参数的空间分布不均匀性。在考虑土体参数的空间不均匀分布情况下,本文采用一种随机极限平衡-物质点法研究边坡不同破坏模式的动态演化过程,同时利用极限平衡方法简单、高效的优点和物质点方法模拟土体大变形破坏的能力。以一个两层不排水土坡算例为例,识别了4种不同的边坡破坏模式（即浅层、中层、深层和渐进）,研究了它们的演化过程与土体参数的空间分布之间的关系。结果表明边坡的破坏模式演化过程与土体参数的空间分布密切相关,强调了岩土工程勘察信息对充分表征土体参数空间变异性的重要作用。     

红砂岩风化土湿化特性的三轴试验研究

针对红砂岩风化土遇水易湿化、崩解,从而影响路基填筑体稳定性的问题,选取某高速公路红砂岩风化料,采用单线法,在两种密度条件下进行了三轴湿化变形试验,分析了密度、围压和应力水平对湿化轴向应变的影响规律,并对湿化后试样的后续剪切强度进行了研究。试验结果表明:随着围压的增大和应力水平的提高,红砂岩风化料的湿化轴向变形有明显提高;而随着密实度的增加,湿化轴向变形有所减小。同一围压下,湿化轴向应变随着应力水平的增长而增大,两者近似呈线性关系。湿化后试样的峰值强度随应力水平的增加略有降低,而且普遍低于饱和状态试样的峰值强度。     

水库库盘变形的特征及其地质成因分析

不同于一般的库岸变形,库盘变形、谷幅变形是水库蓄水引起的新的工程地质问题,直接关系到水库大坝的安全运行。监测发现,已建的多座水库在蓄水过程中库盘出现下沉或抬升变形。本文以库盘变形较为典型的溪洛渡、铜街子、江垭、锦屏一级、小湾几个水电站为例,基于水电站所处的地质环境,从水库蓄水引起的区域水文地质条件变化角度分析库盘变形的地质成因条件。研究发现,地形地貌、地层岩性、地质构造和水文地质条件是发生库盘、谷幅变形的内在因素,而水库蓄水位、蓄水过程是诱发库盘、谷幅变形最重要的外在因素,外因通过内因而起作用。研究成果将为在建、待建水电工程建立正确的库盘变形、谷幅变形物理模型,准确计算、分析、预测可能发生的库盘、谷幅变形提供科学依据。     

浙西下寒武统大陈岭组地震液化脉微量元素特征研究

地震液化脉是地震作用引起的软沉积变形的重要构造之一,前人对脉体形态学和动力学做了大量的研究工作,但对其成因的微观地球化学行为研究较少。笔者采取开化裴岭脚剖面2期地震事件沉积的3套地震液化脉层样品21块,分别对其脉体和含脉体围岩做了微量元素分析。结果显示,液化脉中Cs、Ba、Th、Zr、Hf、Cr、Rb、Nb等反映陆源性质元素明显高于含脉体围岩,而Sr、Y、Ni反映海相沉积特征元素则表现为含脉体围岩高于脉体。通过对V、Mo富集度和微量元素特征参数Sr/Ba、Th/U等的综合研究,发现液化脉体表现为氧化环境,含脉体围岩为还原环境,且脉体和围岩均具有淡水作用特点。研究认为,早寒武世大陈岭期白云质灰岩沉积过程中有蚀源区陆源碎屑物的补入;在地震突发振动力作用下,富含水的软沉积层液化泄水,因化学沉积物和碎屑沉积物性质的差异,塑性碳酸盐沉积物随水部分流失,使得单位体积内碳酸盐沉积含量低于围岩,导致脉体中更富陆源物质;地震事件沉积层属潮上带,特别是地震液化泄水后期至成岩期,含地震液化脉沉积层曾暴露地表,受后期陆源物的再补给及大气降水淋滤蚀变作用影响,表现为古气候和古盐度异常,为浙西大陈岭组浅水沉积提供了地球化学的证据。     

高速公路缓倾红层软岩滑坡形成机制及防治措施研究

以缓倾红层软岩地区某新建高速公路路堑开挖滑坡为例,通过对该滑坡形成过程、致灾因素及变形机制进行分析,结果表明:前缘开挖临空条件、大气降雨是滑坡产生的主要因素,高边坡开挖形成临空面,降雨使岩体处于饱水状态,在裂缝扩张力及静水压力作用下,形成垂直裂隙并向岩体深部发展,剪断岩层局部层面结构面,最后贯通形成滑面滑动致灾。滑坡前缘反压堆载、后缘裂缝遮盖防雨,坡面截排水、位移监控等应急措施止滑效果较好,推荐采用支挡工程+清方方案处治滑坡。建议缓倾红层软岩边坡加固设计贯彻分级支挡思路,以提高边坡稳定性及施工安全性。     

汶马高速通化隧道进口边坡变形特征及机理

在建的汶(川)马(尔康)高速公路通化1号隧道进口边坡倾倒变形特征明显,其稳定性控制汶马高速公路建设及运营安全。通过野外勘察查明倾倒变形体的空间发育特征,依据其倾倒强弱程度将倾倒体划分为倾倒坠覆区、强倾倒变形区和弱倾倒变形区,根据其变形特征进行了稳定性评价,并提出了针对性治理措施建议。     

龙门山构造带茂汶断裂在茂县、汶川一带构造特征

茂县-汶川一带不同时期、不同性质、不同规模的断裂比较发育,且多具有韧性或脆-韧性断层的特点,主构造断裂呈北东-南西向波状弯曲延伸。构造变形亦非常复杂,规模不一,性质也有所不同。构造单元主要受区域性大断裂带所控制,断裂带对区内沉积作用、岩浆作用及变形变质作用具有明显的控制性。各构造单元的边界断裂的形成时代和对构造单元所起的控制作用及控矿、控制侵入体的展布等方面有一定差异,也有相互间的内在联系。     

新疆北山地区三架山韧性剪切带构造变形特征及控矿意义

为进一步查明北山造山带北缘三架山韧性剪切带的构造运动学特征及控矿意义,在充分收集前人工作成果的基础上,通过开展系统的野外地质调查工作,基本查明了韧性剪切构造带的空间分布、物质组成、力学性质,在充分分析研究典型构造现象的宏观及显微构造变形特征基础上结合韧性剪切带内卷入地层变质特征和剪切带内岩石组合特征,认为三架山韧性剪切带属中浅部构造相,总体上反应出逆冲—左行走滑的特征。结合带内已发现的产于前寒武系变质基底的铅锌矿和韧性剪切带内的金矿赋矿特征,认为该韧性剪切带对前寒武系变质结晶基底的活化、古生代火山—沉积盖层的改造起到了至关重要的作用,具有明显的导矿、控矿作用。     

基于堆积层厚度变化的侏罗系顺向岸坡变形机制转换研究

三峡库区侏罗系顺向岸坡堆积体滑坡众多,其滑动模式存在一定差异。首先统计分析了192个三峡库区侏罗系层位发育的堆积体滑坡滑体及碎石土的工程地质性质和强度参数。在此基础上,运用数值分析软件对堆积体厚度变化引起的滑坡变形机制进行模拟分析。结果表明:堆积体厚度范围在15m及以下滑坡会沿着岩土界线面滑动、15~35m时滑坡会沿着层内剪切面滑动;厚度范围在35m以上时,堆积体滑坡内部可能存在着多层滑带,即滑坡可能沿着层内剪切面滑动或者沿着岩土界线面滑动。堆积体厚度范围在15m及以下时滑坡的治理措施可采用布置抗滑桩;厚度范围15~35m时可采用排水+布置抗滑桩的滑坡治理措施;厚度范围在35m以上时,可采用滑坡前期监测预报+后期根据滑坡发育情况相结合的滑坡防治措施。