复杂应力路径下大理岩三轴渗透试验研究

在隧道施工过程中,围岩的应力条件非常复杂,研究复杂应力路径下围岩渗透性能的变化规律对在高水压地区修建隧道具有重要意义。以锦屏水电枢纽二级电站交通辅助洞大理岩为研究对象,进行了常规三轴渗透试验与控制轴向应变（简称应变 ）、围压先升后降的三轴渗透试验,探讨了轴压与围压之差的绝对值 （简称应力差）与渗透率的关系。试验结果表明: (1)常规渗透试验大理岩渗透率的变化过程有3个重要的特征点：渗透率最低点、渗透率峰值点以及渗透率稳定点;(2)大理岩的渗透率随着应力差的增大而减小,两者呈负指数关系;(3)对某一固定的应力差,升围压阶段测得的渗透率大于降围压阶段测得的渗透率;(4)对任何试验岩样总存在一阈值,当应力差小于该值时,应力差的改变对渗透率有显著影响;(5)应力差减小过程中岩样渗透率的“恢复能力”随着岩样轴向应变的增大而逐渐减弱。     

地铁行车荷载作用下淤泥质黏土累积特性的试验研究

中国上海地区地铁隧道一般位于第④层淤泥质黏土层中,在地铁行车荷载作用下隧道周围土体变形引起隧道轴线沉降,有些区段隧道轴线沉降量已超过20cm,引起了一系列环境地质问题.本文以上海第④层原状淤泥质黏土为研究对象,通过室内循环三轴试验,模拟地铁运营过程中产生的振动荷载,研究荷载作用下上海淤泥质黏土的累积应变、孔隙水压力及再...     

冲填土固结特性与变形沉降规律研究

应用室内模型试验的方法对上海地区冲填土的固结特性进行了研究,冲填土从水力吹填开始到固结完成,经历了三个阶段,即沉积阶段、土体颗粒接触阶段与土体固结阶段; 固结时有效应力的增长分为快速增长和缓慢增长两个时期,土体固结沉降主要发生在固结前期,沉降量与有效应力呈正比关系; 排水及荷载条件对冲填土的固结特性与强度有较大影响。本文通过双面排水自重固结、单面排水加载固结及单面排水自重固结三组对照试验,揭示了冲结、变形与沉降量之间的关系,为冲填土地区地面沉降的预测和地基变形的计算提供了有价值的参考。     

高速公路岩堆发育特征及其对工程建设的影响

通过现场调查,分析了云南水富—麻柳湾高速公路沿线区域地质背景,并从岩堆的几何形态、物质组成、形成条件等方面分析了岩堆的发育特征。根据岩堆组成物质及内部颗粒接触情况进行了岩堆体的结构分类。基于现场岩堆发育特征,分析了云南水麻高速公路岩堆体失稳的机理以及对路基、桥梁、隧道等工程造成的危害,为工程建设中岩堆体诱发地质灾害的防治提供参考依据。     

深埋隧道外水压力计算的解析-数值法

在高水头富水区,抗水压衬砌设计的关键在于外水压力的计算。深埋隧道排水时,沿轴线方向上流入隧道的水量来自于隧道掌子面的前方,当隧道施工足够长度后,可以认为已施工断面的地下水只从隧道两侧向断面内运动,此时可将三维问题处理为二维。对于深埋隧道,当其断面远小于水头时,可处理为一个点井;隧道全断面排水时,隧道断面线可处理为定流量边界。首先建立隧道排水的水文地质概念模型,采用经验解析法预测隧道的涌水量,然后将涌水量代入隧道围岩渗流的剖面二维模型,模拟隧道排水时围岩渗流场的分布,再采用作用系数的方法计算出隧道衬砌的外水压力。     

盖层-岩溶介质体系宏观系统特性研究及若干问题的探讨

覆盖型岩溶区工程岩土体可以抽象为盖层-岩溶介质体系,盖层和岩溶介质通过盖层底部土体和岩溶洞隙充填物接合起来.该体系具有系统性、复杂性,自组织性、开放性以及突变性等特征,可以处理为一个复杂自组织开放的力学平衡系统.本文采用宏观系统科学的基本思想,从宏观到微观对该体系特征及岩溶塌陷防治的方法论问题进行了探讨,并对岩溶塌陷研究中的部分问题进行了讨论.研究盖层-岩溶介质体系宏观系统特性对于认识和把握该体系系统结构以及从方法论高度上研究塌陷的防治具有一定实用价值和宏观指导意义.     

国外岩溶塌陷研究的发展及我国的研究现状

本文根据近年来国内外岩溶塌陷的研究现状及发展,概述了岩溶塌陷的八种成因机制模式,六种诱发原因模式,并探索了利用岩溶塌陷破坏面性质及形状反演岩溶塌陷的力学成因机制,为岩溶塌陷成因的研究提出了一个新的思路。在此基础上总结了国内外在岩溶塌陷的成因机制、诱发原因、预测预报、勘探方法、处理措施等方面的研究现状及新技术、新方法等。     

地铁行车荷载作用下饱和软粘土的变形特性研究

在现场实测数据基础上,对上海地铁2号线隧道周围饱和软粘土试样进行循环加载试验,对地铁振动荷载下的饱和软粘土的变形特性进行分析研究。试验结果表明在地铁振动荷载开始作用以后,隧道侧壁饱和软粘土的先发生微量的竖向回弹变形,在地铁运营后一段时间内隧道侧壁土体不会产生较大变形,但随着运营时间的推移,仍会产生可观的不均匀沉降;地铁隧道底部的饱和软粘土竖向变形回弹阶段非常短暂,而后立即进入塑性变形阶段,并产生较大的竖向变形,其变形量是隧道侧壁处饱和软粘土变形的近30倍。试验结果对地铁轴线变形和地铁线路附近地面沉降的预测评价和灾害防治等具重要的参考价值。     

深基坑历史抽排水估算方法及应用

城市对地下水的开采主要用于城市供水,但近年来大规模城市建设伴随的基坑降水也在大量开采地下水。基坑降水不但大量浪费地下水资源,也是引发城市工程性地面沉降的重要因素,研究基坑降水与地面沉降关系具有重要意义。但历史上大部分基坑降水未系统开展排水量监测,亟待发展新的技术和方法,估算历史基坑抽水量。本文针对仅具有面积、挖深和粗略位置信息的基坑,提出了估算基坑抽水量的解析法和数值法。以上海为例,利用地质分区确定降水目标含水层,利用三维地质信息估算基坑含水系统安全降深,采用虚拟帷幕的大井法和数值法估算基坑排水量。2020年,估算上海市基坑总体排水量达到971万立方米,单个基坑排水量最少为28.8立方米,最大达到77.8万立方米。本文提出的估算方法可以为城市地下水资源历史分析与地面沉降相关性分析提供参考依据。     

贵州石漠化地区降雨条件下红粘土剪切强度特性随含水量变化关系探讨

西南喀斯特地区的石漠化已经严重影响了人民正常的生产生活。水土流失是石漠化过程中一个关键环节。喀斯特地区地表广泛覆盖的红粘土在降雨条件下随着含水量的增加和人工垦殖的影响,剪切强度会产生变化,更易发生水土流失。本文以贵州普定石漠化研究区（陈旗村）的红粘土为例,以原状土模拟未经扰动的土样,以重塑土来模拟经过开垦被扰动后的土样,设计了原状土和重塑土在不同含水量下的直剪试验,初步地研究了这一变化规律。结果表明:在含水量大于35%时,石漠化地区红粘土粘聚力和内摩擦角均随着含水量的增加显著降低;在同一含水量水平下,原状土的抗剪强度明显优于重塑土,且随着含水量的增加,重塑土的强度衰减较之原状土快许多,表明了经过人工垦殖后的红粘土在降雨条件下更易发生水土流失。