深埋长隧洞三维地质力学模型试验研究

为了评价深埋长隧洞围岩的稳定性和隧洞间距的合理性,本文采用三维地质力学模型试验技术,研究在高地应力、高外水压力作用下,隧洞围岩整体稳定性以及相邻洞室开挖的相互影响效应,并与三维弹塑性有限元数值计算结果进行对比验证,研究结果表明:地质力学模型试验成果和数值计算结果基本一致,两者得到的位移场、应力场、屈服区范围都基本吻合。在高地应力、高外水压力作用下,工程所在的Ⅲ类围岩隧洞是可以安全成洞的。采用超载法进行试验和计算可知,在Ⅲ类围岩中极限超载安全系数k＞1.3,开挖隧洞对洞周围岩的位移与应力影响区一般小于1倍洞径范围,隧洞的间距是合适的。     

大华桥斜坡体成因的机理分析

通过野外地质调查和钻孔以及物探资料,分析了大华桥斜坡体的成因机理,并提出了斜坡变形的地质力学模式。初步认定大华桥斜坡体是一个塌落堆积体,以错落为主。大华桥斜坡的形成过程主要分为两个阶段:(1)堆积体的形成;(2)斜坡体的形成。目前斜坡体尚未形成贯通的控制性软弱界面,斜坡整体处于稳定状态。     

地质力学、深部地质、科学钻探三项工程揭开了中国地学史上研究的新篇章——庆祝中国地质科学院成立50周年

提出中国地质科学院成长历程中的三件大事:发展了李四光创建的地质力学;推进了中国青藏高原多学科的深部地质调查研究;完成了我国第一口科学深钻井,开拓了我国的科学钻探事业.这是我国地质工作历史上具有里程碑意义的大事件.①地质力学.李四光开创的新学科,将力学原理(运动学、材料力学和动力学)和研究方法用到地壳变形构造及地壳运动的起因和演化研究中,创立和发展了地质力学这一门新的学科,并正式出版了《地质力学之基础与方法》(李四光,1945).李四光说:"地质力学之意义,在从地表岩体所经过各种变形或破坏之方式,根据力学原则,探求各地域地壳内发生运动之原因(作者注:即动力学的机制问题)."他肯定了地壳大规模水平运动的存在,并提出这些运动的起因是地球自转速度变化的设想;提出要探究运动的起因和力的作用问题,为此提出要研究各种物质中应变与应力的关系,岩石的力学性质,包括岩石的强度、刚性及其随时间和在不同温度压力应力条件下的变化规律等;提出构造变形构成体系,并深入研究了构造体系问题.这是它与传统地质学派根本意义上的不同.1956年地质矿产部专门成立了地质力学研究所,大大推动了这一学科的发展.多年实践证明其在解决资源环境问题的强大生命力,他的学术思想完全是现代化和超前的;②开展了高水平的深部地质调查.地表地质构造和地下深部地质构造不同,而矿产资源与地震都发生在深部.为深化对我国区域地质的认识,原地质矿产部从1980年中法合作进行喜马拉雅地壳与上地幔研究开始,于1985年开展了喜马拉雅山亚东-青海格尔木-内蒙鄂济纳旗南北横穿青藏高原的地学大断面研究,1992年又开展了中、美、德、加四国合作的青藏高原深剖面研究(INDEPTH),以及中法第二次、第三次地学合作研究,这些工作一直持续到今天.特别是INDEPTH项目是以深反射地震、广角地震及天然地震阵列综合地震方法为主,加上深、浅两种大地电磁法及重力、磁测、构造地质与地球化学等综合方法多学科合作,取得了很多重要的地质成果.创造了一种工作样板,引起国际地学界的嘱目;③实现了中国科学第一钻.除对构造复杂地区地球物理探测结果进行校核外,还对深部地质构造和生物赋存情况有了许多重要的新发现,对大别山榴辉岩层折返机制提出了新的证明.以此为契机,中国又开始了第二个、第三个科学钻探工作,深化了对我国矿产资源和环境问题的认识,带动了我国钻探技术的发展.     

两个值得关注的工程地质力学问题

岩体工程地质力学的问世 ,不仅推动了工程地质学科的发展 ,而且提高了解决实际工程问题的能力。在其发展过程中 ,新的研究课题不断地被提了出来。随着这些问题的解决 ,一些重要的理论、方法和技术将形成和逐步走向完善。作者认为以下两个工程地质力学问题值得我们关注 ,即边坡滚石机理和防治和工程地质力学综合集成理论和方法。     

地质力学在矿田构造研究中的应用与进展

本文介绍了地质力学在矿田构造研究中的应用成果和进展,内容主要包括八个方面:(一)构造动力作用下岩石矿物形变相变与元素聚散的关系;(二)构造动力成岩成矿;(三)同成矿构造体系及其控岩控矿作用;(四)构造体系控岩控矿规律;(五)构造地球化学;(六)构造应力场控矿规律及模拟实验;(七)控矿构造模式;(八)成矿预测。实践证明,地质力学理论和方法在矿田构造中有所创新和发展,在许多应用领域取得了良好的效果,进一步显示出地质力学在矿田构造研究中的旺盛生命力。     

继往开来 发展地质力学

伴随着地质学、力学及其相关学科的进步而诞生的边缘学科——地质力学,在李四光教授的倡导下,在中国经历了半个多个世纪的形成和发展。今天,在庆祝由李四光创建的地质力学研究所成立四十周年之际,深感有必要探讨一下地质力学的未来发展。     

高边坡整体稳定性评价探讨

本文提出了高边坡整体稳定性评价的两个途径,一个是关于主控因素分区评价的定性方法;另一个是基于基本岩体质量分类的＂边坡地质力学评分＂方法．结合西南地区某大型水电工程,论述了两类方法的实际应用．     

棒式光纤传感器在地下洞群模型试验中的应用

地质力学模型试验是在复杂条件下进行大型地下洞室围岩稳定性分析的重要研究手段,能够真实地反映地质构造和工程结构的空间关系,准确模拟施工过程对厂房稳定性的影响以及岩体的破坏特征。双江口水电站地下洞群模型试验中采用预留孔径灌胶方式进行高精度的棒式光纤光栅（FBG）位移传感器的埋设,以便对洞室周边的位移进行量测,同时应用FLAC3D进行数值模拟比较。结果表明：棒式光纤光栅传感器量测方法解决了模型试验中内部变形小、量测精度要求高的问题,与数值模拟结果相吻合;试验中传感器埋设的方法是成功的,无论是开挖阶段还是超载阶段传感器均能有效地监测模型内部变形,揭示地下洞室群模型在开挖阶段和超载阶段的变形机制和破坏特征。     

三峡库区某滑坡稳定性模型试验研究

三峡库区地质灾害严重而且多发,其中滑坡灾害问题尤为突出。开展滑坡的模型试验与理论研究对于防灾减灾以及滑坡预报具有重要的价值与意义。以塘角村1号滑坡为例,在充分认识其地质原型的基础上,在室内进行了大量土工试验及水理性质实验(包括野外取样实验及相似材料实验),并根据相似理论优选了该滑坡的相似材料,利用实验室自行研制的地质环境模拟实验装置建立了滑坡地质力学模型; 在滑带土模拟问题上,采用土工模及聚乙烯薄膜取代使模型试验更能与野外相吻合。考虑降雨及地表水体造成滑坡体地下水位变化及控制面抗剪强度削减从而改变其稳定性的过程,设计了2种切合实际的模拟工况进行实验,结合电感调频式传感器结合无纸记录仪实时监测滑坡地表位移、孔隙水压力、土压力等指标的变化情况。结果显示,在暴雨220mmd-1 持续3d后,在库水位下降至169m时,滑坡前缘失稳。最后对滑坡地表位移时间曲线的变形阶段进行划分,可看出滑坡体前缘可从稳定状态直接进入加速蠕变阶段。     

煤瓦斯突出研究现状及其研究方向探讨

本文通过学习总结煤炭行业近200年来对煤瓦斯突出的研究成果和工作经验, 了解其具体的研究思路方法、研究历史发展过程、研究现状及存在的关键问题, 探讨采用地质力学理论方法进行煤瓦斯突出研究的可能性与可行性.