黄土构造节理型地裂缝的地球物理勘探

采用地球物理勘探中的地震绕射波方法、高密度电法和地质雷达3种方法对黄土构造节理型地裂缝进行了探测尝试。结果表明,这些手段对探测黄土构造节理型地裂缝是有效的,地震绕射波方法可给出地裂缝的位置、深度等参数;高密度电法方法不仅可以给出其位置,还可得到其宽度参数;而地质雷达的探测结果可给出近地表数m内地裂缝(盲沟)的高精度图像,更适合探测隐伏地裂缝。     

地质雷达在采空区探测中的应用研究

采空区的稳定性问题作为公路建设的不良地质问题已越来越突出,而采空区的分布范围及采动裂隙发育特征是采空区变形与稳定性评价的基础。在阐述地质雷达工作原理的基础上,结合河北某公路工程,探讨地质雷达在采空区探测中的工程应用。研究表明,地质雷达探测采空区分辨率可达数厘米,深度符合率在±5cm内,满足工程上要求的探测分辨率,而且现场直接提供实时剖面记录图,图像清晰直观,可以较为准确地探测地下采空区的空间位置。     

地质雷达超前地质预报在马口排隧道的应用研究

岩溶地区隧道施工过程中难免会遇到溶洞、断层及暗河等不良地质环境,容易导致地表下沉、隧道塌方、突水、突泥(沙)等灾害。通过超前地质预报,可以获得掌子面前方地质异常体的位置、产状、以及地下水、CH4等数据,及时进行施工方案调整,保证施工安全。在地质雷达法的探测目的、探测原理、探测特点等基础上,以广东省龙怀高速公路马口排岩溶隧道为工程背景,将地质雷达检测技术应用于隧道右线出口K226+355～K226+330里程段的超前预报,通过对地质雷达图像进行分析,对地质雷达超前预报结合实际开挖结果进行对比研究,可知地质雷达的预报结果与实际开挖结果基本吻合,地质雷达的预报准确率高,对于其他岩溶隧道超前地质预报具有一定的参考意义。     

钻孔地质雷达技术在水文与工程地质中的应用分析

目前,钻孔雷达技术在国外已被广泛应用于各领域,但相对于我国来说还是一种新技术.由于钻孔地质雷达可以探测到比地面地质雷达更深的地质目标体,因而可广泛应用于水文地质与工程地质领域,用来探测深部的断层、裂隙及破碎带等不良地质体.本文首先概述了目前国内外钻孔雷达在水文地质与工程地质领域的应用和研究情况;然后通过实例详细分析了该...     

非金属材质排水管线的综合探测方法研究

针对城市中最常见的非金属材质排水管线,结合徐州市城市排水系统研究——排水管网普查工作,总结出“直接、观察、辨音、询查、物探”的综合探测方法,简述各种方法的实用性及优缺点。基于探测“泰奎大沟”的实例,阐述了使用地质雷达(GPR)获得地下反射波剖面,并分析排水管线反射特征来确定平面位置及深度,得到了很好的效果。五种方法可以综合使用,以获得排水管线埋深、管径、流向、空间位置等属性数据,提高管线探测的准确率,为管线探测者提供宝贵的经验。     

地质雷达检测在厦门马銮水闸安全鉴定中的应用

水闸闸基隐患中较常见的淘空区、渗透变形、接触冲刷等现象通过普通地质勘察难以发现,利用地质雷达可以可靠地探测出淘空区的位置、范围、发育程度及规模,便于及早采取加固处理措施,消除隐患,确保水闸的安全运行。本文论述了地质雷达的探测方法及原理,结合厦门马銮水闸闸基地质雷达检测工程对地质雷达探测的资料进行了分析及验证,为类似工程...     

探地雷达检测混凝土结构能力实验分析

采用1600MHz天线,通过对混凝土结构中常见的洞隙类缺陷的模拟探测,得到该频率下对该类缺陷的探测能力的部分认识。通过对其中一次实验进行印证探测,说明探地雷达在探测小目标异常时可以得到有效的探测数据,为工程实际探测提供了一定的指导依据。     

岩溶隧道斜井突泥涌水综合超前地质预报技术应用

云贵高原隧道施工常遇岩溶、断层破碎带等不良地质灾害给施工安全、进度等带来极大影响，而采用单一超前探测方法不准确、不清晰，无法保证施工安全和精准指导施工。提出采用“多种物探手段+钻孔摄像”超前地质综合探测方法，探测技术包括地质雷达三维探测技术、数字化多要素隧道超前地质CT技术和长距离超前水平钻孔孔内成像技术，根据物探结果探测出掌子面前方溶洞溶腔富水位置等，再利用钻探孔内成像结果直接观测，准确探明前方不良地质情况，最后制订具有针对性的施工方案。     

深圳市活断层探测与地震危险性评价

在前人的研究成果基础上,通过对深圳市目标断层地表出露段开展野外地震地质调查,对隐伏段进行浅层地震反射探测、跨断层钻孔探测、槽探、电磁波CT探测,查明了目标断层的空间位置,确定了其第四纪活动性,作出了目标区主要断层分布图。此外,通过区域构造背景分析确定了目标断层地震强度的总体水平,给出最大震级上限,运用入倉—三宅经验关系...     

地坪土体缺陷的地质雷达探测应用

介绍了探地雷达在地坪土体缺陷无损探测中的应用原理,通过对某地坪下方土体进行地质雷达探测,结果表明:雷达图像异常特征与缺陷实际位置吻合较好,取得了良好的效果。     

深部厚煤层断层煤柱型冲击矿压机制研究

 针对断层区采掘时冲击矿压频频发生的严峻现状,运用理论分析、实验室试验、数值模拟以及工程实践等方法,研究断层区的冲击机制。主要研究内容及结论如下：(1) 建立断层闭锁与解锁滑移的力学模型,理论推导得出上行解锁和下行解锁的判定公式,公式表明断层解锁与断层摩擦强度、断层倾角以及水平应力和垂直应力之比有关。(2) 提出断层区断层煤柱型冲击矿压的概念,认为断层煤柱型冲击分为断层活化型冲击、煤柱破坏型冲击和耦合失稳型冲击,并阐释各自的冲击作用机制。(3) 分析跃进矿25110工作面20次冲击震源分布规律、冲击影响因素和冲击作用机制,认为大部分冲击为断层滑移、老顶断裂和煤柱破坏诱发的断层煤柱型冲击。(4) 从弱化断层滑移和减弱煤柱冲击破坏两方面提出针对25110工作面断层煤柱型冲击矿压的治理措施,现场实践表明,控制工作面推进速度可减少断层活化型冲击,提高巷道支护强度和爆破卸压、大直径钻孔卸压可有效降低冲击矿压灾害。     

75°倾角逆断层黏滑错动对公路隧道影响的模型试验研究

 针对公路隧道正交穿越75°倾角逆断层的情况,通过模型试验得到逆断层黏滑错动对公路隧道的影响规律。由试验结果可知：在逆断层黏滑错动影响下,隧道衬砌结构的主要受拉区为下盘距离断层迹线0.3D～1.2D(D为隧道洞径)范围内的隧道衬砌底部,受压区主要在下盘距离断层迹线0.6D～1.6D范围内的隧道衬砌顶部。逆断层黏滑错动引起的围岩压力变化最大发生在隧道底部上盘距离断层迹线1D位置,增幅可达2倍的初始围岩压力。在逆断层黏滑错动影响下,隧道衬砌结构的破坏形式是弯曲张拉和直接剪切组合破坏,其中在断层迹线附近的2条倾角为50°和45°斜裂缝为隧道结构破坏的主控因素。     

四川长宁页岩气水平井压裂套管变形实例分析

选择一口典型井作套管变形实例分析。套管变形是在压裂期间发生的,压裂是套管变形的工程原因。套管变形位置接近小断层,邻井套管变形具有剪切特征,表明套管变形是由小断层滑动引起的。利用微地震监测数据和蚂蚁体追踪数据,识别小断层的倾角和倾向,根据地应力和施工压力数据分析该断层的力学活动性,结果表明应力状态满足滑动条件。分析该井固井质量数据、压裂施工曲线和微地震数据的特征,由于固井质量差,压裂时压裂液可能会突破套管和地层之间的间隙,侵入断层,最终激活断层。因此,为了避免套管变形,建议提高固井质量和避开小断层。     

断层倾角对断层活化及底板突水的影响研究

 针对含断层缺陷底板的受力特征,建立相应的简化力学模型,分析得到断层面上的剪切应力和法向应力表达式,并研究断层倾角对断层面上剪切应力、法向应力及断层活化的影响规律。同时运用RFPA2D-Flow软件,模拟不同倾角的正断层在采动影响下底板的裂隙分布、渗流分布及采空区底板涌水量变化特征。模拟结果在一定程度上揭示含断层构造底板突水通道的形成机制及断层倾角对底板突水的影响规律。研究表明,断层倾角越大,断层越容易活化与突水。研究结果对采场底板含断层缺陷时防水煤柱的留设具有重要的参考价值。     

正断层错动诱发单桩破坏及避让距离研究

历次地震实例表明基岩断层错动诱发建筑桩基破坏,针对桩基础的近断层破坏机理认识不足。采用土工离心机试验,研究正断层错动引起上覆砂土中单桩基础的破坏。试验详细量测单桩及土体变形,监测桩身轴力及弯矩随基岩错动量的变化规律。试验数据表明,当错动量为0.4 m时,单桩与桩周土体协同变形,桩顶出现显著位移。随着错动量增加,上覆土体变形集中于破裂带,使得桩顶位移显著减少。该破裂带在基岩和土体的交界面上偏离基岩错动方向,与水平面呈80°方向发展至地表,并在单桩靠近断层上盘一侧地表出露。上覆砂土变形可分为静止区、剪切区和刚体位移区。当单桩位于剪切区附近,桩身受弯变形使得桩顶向上盘一侧倾斜。针对正断层错动,单桩在下盘一侧和上盘一侧离开基岩断层线的安全避让距离分别为15 m和10 m。     

乌东德水电站左岸尾水出口陡倾顺向坡变形影响因素分析

 乌东德水电站左岸尾水出口正面边坡为典型陡倾顺向坡,在施工期出现了2次变形。以工程地质条件分析为基础,以变形监测资料和声波检测资料分析为主要手段,辅以三维数值模拟计算,对其变形与边坡结构、坡脚隧洞、开挖爆破、坡内小断层、卸荷松弛的关系进行研究,进而对边坡变形的影响因素进行分析。研究认为,该边坡变形主因为顺向坡切脚,此外,脚部紧凑大断面隧洞挖空和超标准爆破扰动,在较大程度上加剧了边坡的变形,坡面出露的小断层对断层附近坡体变形加剧有一定影响。提出在脚部有大断面隧洞开挖的顺向坡施工中,洞坡交叉部位的隧洞开挖应以支护后边坡稳定为前提,再进行隧洞的分层开挖,另外,施工爆破与边坡支护在顺向坡施工过程中亦应予以高度重视与特殊控制。研究成果丰富了顺向坡稳定性研究的工程实例,为工程本身的支护设计及开挖施工提供了重要的技术支持,亦为类似工程提供可以借鉴的经验与指导。     

岩层倾角与建筑基础不均匀沉降关系的数学分析

以大量的工程监测数据为依据，对基础不均匀沉降与岩层倾角的关系进行了系统的分析，给出了建筑基础不均匀沉降与岩层倾角关系的数学模型。     

地层错动引起的上覆砂层变形特性的离心试验研究

地层错动引起的基岩上覆土体变形对地表的建筑物、地下管线和隧道的安全带来潜在危险。为减小这种危险给人们的生命财产带来的损失,掌握地层错动引起的上覆土层的变形行为规律,通过土工离心试验,采用PIV图片测距技术,研究不同基岩错动量下竖向正断层错动造成的地表变形特点和断层裂缝在砂层中传播的规律。通过分析试验得到位移和应变场,得到以下几点认识:(1)不均匀沉降地表宽度(剪切区)并不随基岩错动位移的增大而线性增大,尤其在下盘,其宽度增大幅度很小;(2)基岩向下错动给上盘带来的干扰和破坏大于下盘;(3)裂缝传播整体传播方向偏于上盘。主裂缝的总体传播方向与断层平面的夹角约等于土体在土层平均围压下的剪胀角。当裂缝传至土体上部时,传播角会向上盘偏转而变大。     

溪洛渡水电站坝基层内错动带现场渗透变形试验成果及分析

层内错动带是溪洛渡水电站坝基岩体中广泛发育的缓倾角结构面，查明其渗透变化性质是坝基防渗帷幕设计的基础。介绍了坝基玄武岩岩体中，层内错动带的现场渗透变形试验及其成果，并对影响层内错动带渗透系数，临界坡降，破坏破降的因素以及渗透变形过程进行了分析。     

节理产状的应力波反射法反演研究

 节理对岩体工程有重要的影响,采用应力波反演节理产状有重要的工程意义。根据解析几何理论严密推导出节理面反射波走时公式,该公式建立节理真倾向、真倾角值与测点走时的直接关系。通过复信号分析可得到信号的瞬时振幅、相位和频率,节理岩体模拟试验测得的信号分析表明,即使面波干扰严重,由瞬时频率还是能有效判断节理反射波初至时刻,得到不同测线上的测点走时,在MATLAB平台上编制程序,由这些测点走时搜寻出反射波等时圆圆心,最终能很好地反演出节理产状。