地壳上部岩体中水平应力的估算方法

地壳上部岩体的垂直应力一般可用其上覆岩体的平均比重乘以其深度来估算,但是水平应力却很难估算。岩体的断裂韧度是一个常数,如果裂隙岩体是稳定的,水平应力必须在一定的范围内,如果水平应力超过了这一范围,岩体内的裂隙可能会发生扩展、破坏,并可能导致地震的发生,因此从裂隙岩体稳定的条件出发,可以估算出水平应力的范围。利用一共线双裂纹模型建立了裂纹稳定的应力条件,并对该应力条件的有效性进行了实验验证,实验结果表明该应力条件是有效的;然后利用该应力条件来估算水平应力的范围,其结果符合现场的测试结果,表明这一估算方法是有效的,可行的。并利用该理论能很好地解释为什么水平应力与垂直应力之比在浅部地壳中分布在较宽的范围内,但在深部区域内却分布在一个狭小的范围内。     

白格滑坡裂缝区演变过程及其发展趋势分析

白格“10.10”滑坡后,其源区边界外残留有方量较大的裂缝区,“11.3”滑坡就是裂缝区部分失稳的结果。“11.3”滑坡后裂缝区范围进一步扩大,存在进一步失稳,进而滑坡堵江的可能性。为此,2019年作者对滑坡区进行了补充地质调查,并开展了裂缝区深部变形与渗压监测等工作。结果表明：(1)滑坡区岩性属于金沙江缝合带的构造混杂岩,以片麻岩为主,夹杂大理岩、碳质板岩,以及超基性和酸性侵入岩。虽然构造活动扰动强烈,边坡整体为逆向坡。蚀变和风化作用对滑坡的孕育演化作用显著。(2)自“11.3”滑坡发生至2019年6月,滑坡裂缝区范围一直在扩展。C1区扩展约500m,到达白格村;C2区越过山脊,至滑坡边界直线距离约130m;C3区范围相对稳定。从宏观变形来看,“11.3”滑坡诱发的裂缝变形最大,此后发展趋缓。(3)C1-1、C2-1和C3区均已形成剪切带,变形深度C1-1区最小(18m),C2-1区最大(67m),C3-1区居中(22.5m)。平均变形速率C1-1区最大,推测大于20mm/天;C3-1区其次,达到3.33mm/天;C2-1区最小,为0.29mm/天。(4)裂缝区不存在稳定的地下水位,变形与降雨无关。(5)裂缝区目前变形均未收敛,均处于蠕变变形状态。后期需要密切关注C1-1和C2-1区,特别是变形特征与局部基岩解体破坏情况。     

四川芦山地震灾害调查与灾后重建的相关问题分析

2013年4月20日四川省芦山县发生Ms7.0级地震,发震断层为龙门山前山断裂,即大川—双石断裂。这是继2008年汶川地震后发生在龙门山断裂带的又一次强震。自4月25日起,笔者先后3次前往地震灾区进行地震灾害调查。本文小结主要的地震灾害情况,并简要讨论了灾后重建可能面临的问题。结果表明:相对于汶川地震,芦山地震的灾害相对较轻;沿发震断裂未发现明显的地表破裂带;崩塌滑坡的总体规模较小,也未出现明显的堰塞湖;滑坡点主要沿发震断层分布,岩性以三叠系上统须家河组地层为主;崩塌点主要出现在河流的峡谷段,岩性以砾岩为主,少量为侵入岩;建筑物损坏严重的基本上为砖木结构以及无圈梁或构造柱的砖混结构民居;灾后重建面临的主要地质灾害问题是主要公路的崩塌灾害以及宝兴县城的泥石流防治。     

钢轨踏面掉块原因分析

U71Mn（60kg／m）钢轨铺设在主干线与车站进出口联接处使用50多d（天）后出现踏面掉块。采用化学成分分析、宏观和微观检验等方法分析其掉块原因。结果表明：列车高速运行时突遇偶发事故而采用紧急制动措施,强大的制动力造成列车车轮与钢轨踏面之间的摩擦致使该区域突然升温而后又降温,进而发生相变生成马氏体并形成裂纹。随后在车轮的反复碾压作用下最终造成钢轨踏面掉块。     

大冶铁矿象鼻山北帮滑坡体下采矿实践

大冶铁矿东露天坑已于2000年闭坑,境界外矿量拟采用地下开采。象鼻山是拟定的4个挂帮矿开采点之一,其北帮曾发生过7万m^3的滑坡。如何控制边坡的变形与稳定构成了挂帮矿安全回收的关键技术问题。为此,在边坡工程地质与水文地质调查的基础上,采用工程地质类比法、有限元法和极限平衡法预测了边坡失稳的可能性和破坏模式,论证了预留矿石挡土墙方案控制边坡变形和失稳的可行性,并且通过边坡监测变形的及时反馈,调整开采工艺,保障了挂帮矿资源回收的顺利进行。     

岩石边坡松动区与位移反分析

 首先分析了三峡工程船闸边坡有限元计算和现场监测的位移成果, 说明岩石边坡位移反分析必须考虑岩体的松动因素, 本构模型可以使用弹性模型;其次介绍了松动区的有关物理力学性质, 以及在计算模型中的考虑方法;最后以基于BP 网络和遗传算法的位移反分析模型反演了永久船闸边坡岩体及其松动区的弹性模量。     

地下厂房顶拱围岩变形机制分析

针对水电站地下厂房开挖过程中顶拱出现局部坍塌和变形持续发展的现象,结合地质资料、监测成果和施工过程,对变形产生的原因从表面宏观变形表现和深部位移特征2个角度作定性和定量的分析。分析结果表明,在地下洞室开挖过程中产生的坍塌和垮塌现象,主要是受开挖后应力重分布,以及爆破作业的影响,形成的小型不稳定块体,断层及裂隙结构面的存在是主要地质因素,支护滞后是造成局部坍塌的主要施工因素。因此,考虑岩体的非连续性,施工期采取有力的支护措施对确保顶拱围岩稳定十分重要。平行施工在一定程度上可以加快施工进度,但对围岩位移会造成一定影响。对于顶拱围岩而言虽然施工作业面已远离,但由于施工强度大、爆破频繁,对顶拱部位围岩位移发展仍具有一定的控制作用,因此在复杂地质条件下施工过程中应尽量避免平行施工。     

预静载与周期扰动荷载组合作用下花岗岩的断裂韧度与声发射特征

钻爆法是大型地下工程的主要开挖施工方法。对洞室围岩而言,除受地应力作用外(静载),还经常受到爆破等扰动荷载的作用。地应力与爆破扰动的耦合作用在深部高地应力条件下表现更为显著。因此,研究动静组合荷载作用下岩石的力学行为,特别是断裂特征,可为预测和控制深部岩石工程特有的问题提供理论基础。作者采用人字形切槽巴西圆盘(cracked chevron notched brazilian disc,CCNBD)试样,在MTS815 Flex Test GT岩石力学试验机上进行组合加载试验,研究花岗岩在预静载和周期扰动荷载组合作用下的断裂韧度与破坏特征。在获得静态断裂韧度的基础上,分别设定预静载为静态强度的50%、85%和90%,再分别施加50%、15%和10%的扰动荷载,获得组合加载条件下断裂韧度和声发射信号,分析Falicity比和声发射b值。结果表明:1)组合荷载作用下试样的裂纹张开位移(crack open displacement,COD)比静态加载时大,但随着预静载的增大而减小。2)花岗岩CCNBD试样的塑性变形比、修正断裂韧度均随预静载的增大而增大。3)预静载较低时,对试样承受扰动荷载能力的影响较小;预静载比达到90%后,试样对扰动荷载很敏感,且随着扰动荷载的施加,试样发生渐进破坏。     

浅析蓄水期大坝中渗压计渗透压力异常原因

在大坝蓄水工程中,其安装在帷幕洞的2支渗压计渗透压力呈现与库水位较好的相关性,为了保证后期蓄水大坝渗控系统能正常工作,对导致渗压计测值异常的原因进行逐个分析,发现其真实的影响因素后及时进行处理,保证后期蓄水作业的正常进行及水工建筑物的安全。     

钢轨断裂原因分析

采用电子显微镜和光学显微镜对一横向断裂钢轨进行了宏，微观检验，结果表明，钢轨断裂起源于轨底一侧轨脚外伤缺陷处，而外伤缺陷是由于使用乙炔火焰误切割钢轨并使其形成硬而脆的非正常组织-马氏体和菜氏体所致。