隧道开挖过程中的渗透变形问题分析——结合南京地区工程实例

本文从水文地质条件、土体结构和力学性质等方面分析了南京地区土层中隧道开挖所引起的渗透变形问题。经研究认为可通过控制所构筑地下防渗墙深度、厚度及质量来防止渗透变形。实践证明该方法是有效的。     

江南造山带东段陈蔡地区新元古代高硅埃达克质花岗闪长岩的发现及其构造启示

华南由扬子板块与华夏板块在新元古代拼合而成,其拼合时间与演化模式一直广受争议。江南造山带是其重要的拼合带,带内保留一系列新元古代沉积作用-岩浆活动记录,是研究扬子板块与华夏板块拼贴碰撞时间与演化机制的理想场所。本文针对江南造山带东段陈蔡地区花岗闪长岩,开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、全岩主微量元素及Sr-Nd同位素地球化学研究。代表性样品的~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为838±5Ma和836±4Ma,为花岗闪长岩的原岩结晶年龄。样品K_2O含量为1.30%～2.57%,铝饱和指数(A/CNK)为1.01～1.54,为钙碱性过铝质花岗闪长岩。样品高Si O_2(63.38%～68.97%)、Al_2O_3(15.30%～16.70%)、Na_2O(3.89%～6.24%)、Sr(306×10~(-6)～628×10~(-6))、Sr/Y(26～80)和低Mg O含量(0.64%～1.99%)、K_2O/Na_2O(0.17～0.64)、低Y含量(3.38×10~(-6)～16.10×10~(-6))和Yb含量(0.42×10~(-6)～1.67×10~(-6)),δEu异常不明显,相对富集轻稀土和大离子亲石元素、强烈亏损重稀土和高场强元素、低~(87)Sr/~(86)Sr初始值(0.7015～0.7022)和高ε_(Nd)(t)值(+4.10～+6.13),具有与高硅埃达克岩相似的特征。结合区域构造演化背景,认为陈蔡花岗闪长岩是扬子板块与华夏板块之间的古洋壳向双溪坞陆弧地体俯冲的过程中,俯冲板片熔体被少量地幔楔橄榄岩同化和交代的产物,暗示838～836Ma时江南造山带东段仍处于俯冲消减阶段,扬子与华夏尚未完成最终拼合。综合现有证据,认为扬子与华夏在江南造山带各区段于ca.825～820Ma完成拼合。     

公路隧道中系统锚杆的功效研究

系统锚杆是锚喷支护的重要组成部分,目前广泛应用到公路隧道的初期支护中。然而,系统锚杆到底对隧道结构的稳定起到多少作用一直没有有效的定量计算方法。以某高速公路隧道为例,用有限元强度折减法计算了不同地质条件下锚杆对隧道安全系数大小的影响。结合有限元数值模拟,通过对锚杆各种效应的分析后得到如下结论：在很多地质条件下锚杆对公路隧道稳定性影响不大,建议在有条件的情况下可以逐步开展取消系统锚杆的工程试验验证,为公路隧道不设置系统锚杆提供更多的工程依据     

1975-2006年西藏羊卓雍错流域内湖泊水位变化对气候变化的响应

根据1975年地形图、1988年至2006年的TM、CBERS卫星遥感资料和1962-2006年逐年平均气温、降水量、蒸发量、相对湿度、风速和日照时数等气象资料以及1974-2005年的湖泊水位水文资料,对西藏羊卓雍错及其流域内的空姆错、沉错和巴纠错等4个湖泊的水位变化以及对气候变化的响应作了分析.结果表明:该区湖泊面积在近30 a来呈缓慢下降趋势,2005年与1975年相比,分别减少了46.55 km2、1.73km2、0.03 km2、6.01 km2,减少幅度分别为7.2%、4.3%、0.1%、13.6%.其主要原因是,由于羊卓雍错的湖水主要以降水补给为主,在降水增加、气温上升的情况下由于升温引起的湖泊蒸发效应超过降水增加导致的补给影响,是湖泊面积下降的主要原因.     

TSP隧道地震预报空洞模型的数值模拟研究

采用有限元方法模拟隧道地震波场,采用波场快照与时间记录相结合的方法,研究空洞对隧道地震波场传播的影响,并对含空洞模型的时间记录进行处理,得到数值模型的速度云图和反射层位图。经数据处理表明,采用TSPwin设定默认值处理得到的速度云图与模型设定的空洞位置比较一致,在提取反射层位图上,空洞反射层呈现条带状特征,需要结合速度云图来确定空洞位置,且P波预报的准确性相对较高。对TSP系统的抗噪性进行研究,表明其具有良好的抗噪性能。最后通过对工程实例的处理,验证了数值模拟所得的结论。     

重庆市涪陵区厚层软硬相间岩体失稳模式

重庆市涪陵区厚层软硬相间公路高边坡的详细调查发现,不同的岩层产状,不同开挖方向其斜坡变形破坏模式不同。本文根据野外实例总结了不同岩层产状与开挖方向对应的破坏模式,平缓层状斜坡破坏方式有滑塌式崩塌、倾倒式崩塌和坠落式崩塌;中倾角层状斜坡破坏方式有顺层滑移和崩塌;高陡倾角层状斜坡坡破坏方式有滑移式崩塌和坠落式崩塌。表明斜坡变形破坏地质力学模式与斜坡岩体结构之间存在着密切的成生联系。通过对不同倾角的斜坡岩体破坏方式研究,可以达到系统评价预测斜坡稳定性的目的;通过公路开挖对不同产状岩层可能造成灾害的预期,可以采用不同的预防措施,避免大型灾害的发生。     

测井技术在灰岩地区隧道深孔勘探中的应用

鄂西地区完整灰岩地层的视电阻率、密度、声波、自然伽马等曲线形态受灰岩胶结物质成份和泥质含量影响并具有一定的规律性，当灰岩地层受到构造、溶蚀作用产生破碎带、岩溶、裂隙等不良地质体或存在地下含水体时，各测井物理参数发生变化并在曲线形态上呈现异常反映，据此可以对不良地质体的位置、规模、类型进行准确判断。测井技术在鄂西地区灰岩地区隧道深孔勘探中的应用，补充、验证了钻探资料，为隧道设计、施工提供了可靠的依据。     

利用BP神经网络进行水库滑坡变形预测

滑坡变形监测与预测是滑坡预警预报中一种非常重要的途径。文章首先简单介绍了神经网络的基本原理和学习算法,然后利用某水库滑坡24期的GPS地表位移监测数据及其诱发因素即水库水位、降雨等资料,采用BP神经网络模型对该水库滑坡变形进行建模,最后将6期水库水位、降雨等资料输入模型进行滑坡变形预测,结果表明预测结果与实测数据符合性好,总体上能较好反映变形趋势。     

隧道结构系统可靠度研究

在结构系统可靠度研究的基础上,根据隧道结构的特点,应用概率理论及工程结构系统可靠度分析方法,对整个隧道结构系统可靠度进行了探讨。隧道结构系统可靠度研究包括衬砌断面可靠度、在各种不同围岩压力作用下衬砌断面可靠度、同种围岩地段衬砌可靠度以及整座隧道可靠度的研究。整座隧道可看作由两端洞门和洞内不同围岩地段隧道衬砌所组成的串联系统,任一围岩地段衬砌和任一洞门结构的破损,都认为该隧道破损,则运用“概率网络估算技术”（又称PNET法）可求得整座隧道系统的失效概率与可靠指标。通过实例计算得到,整座隧道系统的总体可靠指标比所有单段结构的可靠指标都要低。