隧洞摄影施工地质编录的DTI方法

总结应用数码相机进行隧洞施工地质编录的试验,提出“数码相机摄影—全站仪定位—笔记本电脑图像处理—地质观察记录”的全新的编录方法.论述该方法的内外业工作内容和步骤,并介绍其中图像投影变换技术的原理     

裂隙岩体深埋长隧洞断裂控水模型及突、涌水量多因素综合预测

 由于深埋长隧洞围岩的力学、水力学特性明显区别于浅埋隧洞,且深部岩体不易勘探,因此深埋隧洞突、涌水量预测难度较大。针对高地应力、高水力梯度和高地温等复杂的深部地质环境,结合南水北调西线工程,提出了以断裂控水模型为基础的多因素综合评判方法。该方法是以大型断裂带为主要地下水通道的宏观地质模型作为基础;再分别研究对突涌水有影响的各种深部地质环境因素的影响规律;最后对宏观模型估算的突、涌水量进行综合修正。该方法为评价深埋长隧洞突涌水和隧洞施工与防护提供一种新的思路。     

深埋隧洞突水、突泥机理研究

突水、突泥是隧洞施工过程中的重要工程灾害，对隧洞突涌水机理的研究有助于预报突水灾害和减少隧洞突、涌水事故的发生。本文利用离散元法在模拟动态问题及破碎物质方面的优势，采用颗粒流PFC3D软件，结合流体动力学数值模拟的有限体积法，建立了由裂隙岩体及断层组成的围岩隧洞突、涌水三维数值模型，模拟隧洞突水、突泥的全过程；探讨了集中水源（断层）水压力、岩体裂隙性状等对隧洞突水突泥的影响。据此提出了工程突水、突泥预防中两个重要的概念：突水临界水压力和前方临界突水距离。并提出了隧洞突水、突泥的发生机理，认为突水发生的前提是存在集中的高压水源。水源压力的大小、开挖面至集中水源的距离、岩体强度、岩体裂隙性状是影响突水的主要因素。     

摄影方法量测结构面产状的灭线法和灭点推导法

在概述岩坡结构面产状摄影测量方法的基础上,提出了灭点推导法及其计算公式,并对灭线法作了进一步说明.这两种方法依据中心投影灭线和灭点的原理推导.应用这两种方法,在野外产状测量时,须进行方位的控制,而不需要任何长度和高度的控制测量;在内业中也不需要计算任何空间点位置,从而可以减少控制测量工作,增加了摄影外业的灵活性.因为提高了拍摄的灵活性,减少了像片量测的过程,可以提高产状测量的精度,适合于在地质编录摄影中应用.     

用像片进行节理走向统计的二维网格法

节理统计是野外地质工作中的一项重要工作.本文根据中心投影原理,阐述了在像片上进行节理统计的二维网格法及其原理,并介绍了二维网格的制作,以及对野外摄影要求和节理统计的方法、实例.     

深埋隧洞开挖过程中突水与突泥的机理研究

突水与突泥是隧洞施工过程中常遇的重要工程灾害之一,本文利用离散元法,采用颗粒流PFC3D软件,结合流体动力学数值模拟的有限体积法,建立了由裂隙岩体及断层组成的围岩隧洞突、涌水三维数值模型,模拟隧洞突水、突泥的全过程;探讨了集中水源 （断层） 水压力、岩体裂隙性状等对隧洞突水、突泥的影响。据此提出了工程突水、突泥预防中两个重要的概念：突水临界水压力和前方临界突水距离。并提出了隧洞突水、突泥的发生机理,认为突水发生的前提是存在集中的高压水源。水源压力的大小、开挖面至集中水源的距离、岩体强度、岩体裂隙性状是影响突水的主要因素。     

岩坡稳定的层分析方法与抗滑系数图谱

提出了应用岩坡多层DEM几何模型 ,参照简化Bishop法的假定 ,进行岩坡稳定分析的层分析方法。该方法是一种三维的岩坡极限平衡分析法。进而提出了抗滑系数图和抗滑系数谱的概念 ,以反映碎裂岩体稳定因素的不均匀性。