基于水平钻探的地形变观测平硐勘察方法研究

地质结构复杂的山区隧道勘察,常用垂直钻孔,难以满足地形变观测平硐勘察要求。论文以西昌某地壳地形变观测平硐工程勘察为例,提出一种基于水平钻探技术解决隧道勘察的中精细围岩分级和涌水量估算两大关键问题的方法。通过对水平钻探全孔岩心节理裂隙进行详细编录,统计节理裂隙线密度,再结合场区节理裂隙发育优势方位及间距,建立本工程场区岩体标准模型,对标准模型的统计分析最终得到一维岩心裂隙线密度与三维岩体体积节理数Jv的换算系数K,再根据规范计算得到隧道围岩的岩体完整性系数Kv及BQ值,精细划分隧道围岩类别。水平钻探在钻进过程中能准确判断隧道涌水位置并测量涌水量,为隧道涌水量计算提供准确的计算参数。     

滨海大型金矿床矿岩节理裂隙统计与分析

三山岛金矿为滨海硬岩地下开采矿山,井下爆破震动有可能使节理裂隙贯通海底,引发海水溃井事故。在三山岛金矿的8个深部采场进行了节理裂隙调查。通过对调查区域调查的1592条节理及节理裂隙玫瑰图的分析,发现上盘围岩靠近F1断层,节理较发育,下盘围岩与矿体节理整体相对不发育,大多数巷道节理产状呈随机分布,整体优势方位不太明显。通过节理裂隙的调查,了解到三山岛金矿的岩体质量,为该矿的井下工程布置、支护设计、采场稳定性分析提供了依据。     

综合超前地质预报技术在万寿山隧道施工中的应用

该文介绍了运用TSP法和地质雷达法相结合的综合超前地质预报技术,对在建石黔高速万寿山隧道右线出口进行围岩等级划分,并与开挖后隧道监测断面变形数据以及隧道开挖日常观察结果进行对比分析,发现综合超前地质预报技术可以有效地探测围岩岩性,节理裂隙发育程度,并准确地对隧道围岩级别进行判断,为隧道施工提供参考。     

爆破动荷载作用下深埋隧道失稳破坏模拟研究

为了研究爆破动态扰动对深部隧道工程的影响,借助颗粒流程序PFC开展爆破动荷载作用下深埋隧道失稳破坏的数值模拟,分析了不同埋深隧道围岩的损伤演化规律。研究结果表明:在距离隧道一定高度的顶面施加爆破动荷载,随着埋深的增加,围岩损伤程度越严重,损伤集中于隧道的两帮,并逐渐由隧道右侧向顶板发展;隧道的失稳破坏是由爆破荷载和地应力共同造成的,爆破荷载主要使隧道围岩产生节理裂隙,而在高地应力的持续作用下,可能引发岩块的剥离和弹射。     

地震作用对采空区塌陷的UDEC模拟

采空区的稳定性问题除了岩体强度、节理、裂隙、层面等地质缺陷自身的因素外,地震、爆破、地下水等外界的因素也不容忽视.本文利用离散元软件UDEC模拟了地震波对天德石膏矿采空区塌陷的影响,分析了节理围岩在地震波作用下的运动情况,指出地震波的作用是采空区产生塌陷的诱发因素.     

临近最终边坡控制爆破设计方案

为更好地控制德兴铜矿铜厂采区露天矿边坡稳定性,结合在该采区多年露天爆破施工经验,对其临近最终边坡爆破尝试预裂爆破、预留缓冲层光面爆破和垂直深孔爆破的联合方式。实践表明,当边坡围岩节理裂隙发育时,该方式可改善新出露边坡稳定性,在日后特殊区域类似工况下可进行推广应用。     

临近边坡缓冲减震控制爆破研究及应用

云南磷化集团尖山磷矿尖山采场边坡为节理发育的砂质白云岩,且节理走向与边坡走向高度重合,使用单纯的光面爆破和预裂爆破均不利于施工实际和成本控制。基于分析层间的天然裂隙与预裂爆破后产生人工裂隙具有相似性,在此地质条件前提下,提出采用小孔径缓冲减震爆破的控制爆破方法,试验研究表明:节约爆破费用同时能够达到预裂爆破与缓冲爆破的叠加效果,有效保护边坡稳定性,有较大的研究价值。     

巴鲁巴铜矿节理裂隙调查及岩体质量评价

为了掌握巴鲁巴铜矿矿岩节理裂隙分布情况及矿岩稳定性,为采场结构参数与支护技术优化提供依据,采用详细测线法进行节理裂隙调查统计。借助CSIR地质力学分类方法,依据调查结果、矿区地应力测量和矿岩岩石力学性质试验结果对节理裂隙的统计及其与地下巷道、采场围岩稳定性的关系进行了分析。对矿区分布的主要岩组进行岩体质量分级评价,结果表明巴鲁巴铜矿节理裂隙十分发育,岩体质量中-良,井巷工程需要加强支护。     

新城金矿深部节理裂隙调查及岩体质量分级评价研究

矿区深部工程地质调查与评价是“九五”国家重点科技攻关项目“新城金矿复杂条件矿床采矿方法研究”的一项重要内容。本文主要介绍矿区节理裂隙调查、统计的方法和结果,依据调查结果对节理裂隙的分布规律及其与地下巷道、采场围岩稳定性的关系进行了分析。根据矿区工程地质、水文地质和节理裂隙发育调查统计资料,矿区地应力测量和矿岩岩石力学性质试验结果等,采用ＣＳＩＲ地质力学分类方法,对矿区分布的主要岩组进行的岩体质量分     

围岩破碎带条件提高TBM掘进速度措施

通常敞开式TBM适用于围岩稳定性和整体性较好、岩石抗压强度较高、节理发育、围岩类别为Ⅳ和Ⅴ类的地质条件。西安至南京铁路桃花铺1号隧道施工的TB880E型全断面隧道掘进机就遇到了围岩破碎带和软弱围岩地段，桃花铺1号隧道进口段IDK194     

非贯通节理对隧道稳定性影响的数值计算

如何更好地模拟非贯通节理对岩体力学特性的影响一直是岩体力学与工程研究的热点内容之一。在对目前非贯通节理岩体力学的研究现状及存在问题进行分析的基础上,采用Phase26.0软件对非贯通节理岩体中隧道开挖引起的围岩变形与破坏进行模拟研究。重点模拟了节理几何特征(如节理长度、倾角、间排距)及力学参数(节理壁面抗压强度、粗糙度系数、残余内摩擦角及节理法向及切向刚度)对隧道围岩变形及破坏的影响。结果表明,与完整岩体相比,节理岩体中的隧道开挖将引起围岩变形大大增加,节理几何特征及力学参数对围岩变形及破坏均有较大影响,且当节理与隧道边界相交叉时,节理对隧道围岩变形及破坏的影响尤其强烈。     

宁杭客运专线大朝山隧道施工安全风险评估

新建铁路南京至杭州客运专线大朝山隧道工程地质、水文地质条件较为复杂,多种地质构造并存。不良地质较多,节理裂隙具有复杂多变的性质,隧道洞身施工开挖时涌水量较大。施工中存在岩溶、围岩失稳、突水突泥、偏压浅埋等不良地质,隧道施工中不可避免的会遇到各种风险。因此,在施工前对可能存在的风险进行预测与评价,可以有针对性的对大朝山隧道中存在的风险提出风险控制措施,降低施工过程中的风险,为大朝山隧道施工安全风险管理提供依据。     

岩体中的节理裂隙对爆破影响的试验研究

利用超声波探测法对节理裂隙岩体进行了声波测试, 对不同的节理裂隙岩体进行了质量评估, 通过对节理裂隙岩体进行爆破漏斗试验, 分析了节理裂隙对岩体中爆炸应力波传播、岩石破碎及爆破漏斗形成的影响。结果表明, 节理裂隙等结构弱面的存在严重阻碍了爆炸能量均匀分布, 因此在爆破设计和施工中, 应尽量使炮孔与结构弱面垂直布置, 如果遇到含有夹层情况宜加大装药量;炮孔与结构弱面平行时, 应尽量减小炮眼孔距和最小抵抗线, 尽量采用单孔螺旋掏槽。     

块体理论赤平解析法的节理裂隙岩体破坏预测分析

杏山铁矿区域的节理裂隙比较发育,且具有F9断层等大构造,分析巷道开挖围岩稳定性非常必要.在区域工程地质条件和结构面调查研究基础上,运用块体理论赤平解析法分析了巷道开挖面在F9断层、优势节理面J1和J2的影响下形成的可动块体,并对可动块体的滑动形式进行了研究.可动块体及滑动形式的研究,为巷道围岩失稳预测及其支护提供了理论...     

软弱围岩隧道掘进施工变形控制技术研究

软弱围岩具有节理裂隙发育、破碎充分、强度低、自稳能力差等特点,在该地质条件下进行隧道施工存在较大的安全风险,相关的设计与施工一直是广大工程技术人员比较关心的问题。结合溪口隧道工程,详细分析了软弱围岩的变形特点及变形控制原理,研究了控制变形的技术方法和措施。工程实践表明,研究制造的技术方法和措施对于确保施工安全和质量都有着重要的意义,可为类似工程提供借鉴。     

隧道爆破振动速度研究

在隧道爆破开挖中,频繁反复的爆破冲击动压力对隧道设计轮廓线、施工误差和围岩的稳定性等有很大影响。依据爆炸动力学理论和弹性波动理论,分析了同时起爆和微差起爆所产生的爆炸应力场。根据爆炸波在传播过程中的叠加机理,提出了爆破后隧道围岩质点振动速度解析解。爆破振动速度解析解的提出,为隧道开挖采用合适的爆破掘进方法、减少施工误差及提高围岩的稳定性提供了理论依据。     

裂隙岩体空气间隔装药数值模拟研究

节理裂隙是自然岩体普遍具有的特征,工程实践与研究均表明岩体裂隙对于岩石爆破效果存在显著影响.针对空气间隔装药在裂隙岩体中的应用问题,采用有限元分析方法对不同节理间距条件下垂直节理岩体空气间隔装药爆破进行了数值模拟,分析了不同节理裂隙间距条件下爆破的损伤效果与应力分布情况,探讨了裂隙岩体对空气间隔装药爆破效果的影响作用.     

综合物探方法在天然气高瓦斯隧道超前地质预报中的应用

天然气高瓦斯隧道中的瓦斯不可预见性很大。施工过程中,在遇到隧道洞身段局部岩体节理裂隙发育、围岩破损带、断层处,均可能发生瓦斯逸出甚至瓦斯突涌现象,现场存在很大的瓦斯安全隐患。主要研究了TSP探测、地质雷达、超前钻探等方法在瓦斯隧道施工中的应用情况,多种物探手段与钻探相结合对不良地质体进行综合预测,取得了较好的预报效果,有力保障了现场施工安全。     

分区控制爆破技术在复杂地质条件公路隧道改造中的应用

针对围岩松散、岩溶裂隙发育、溶洞内部泥水填充等复杂地质条件下隧道改造加固工程,对原隧道支护进行预先拆除,并对待拓宽区域进行爆破扩挖,通过精心设计爆破掘进过程中的掏槽方式、装药结构,合理布置孔位,采用理论公式计算各项爆破参数并结合现场实际优化调整,分区块进行爆破施工作业,校核爆破振动、冲击波、飞石等有害效应阈值。最终确定：对于紧急停车带稳定围岩处,采用1.5 m及以上孔深开挖施工,全断面一次爆破;对于软岩及断层破碎带,酌情采用减弱松动爆破,或分台阶、分步骤地进行“多循环、短进尺”的爆破施工,循环进尺不大于1.0m。对于行车、行人横洞围岩条件较好区域,设计炮孔深度为1.5 m,循环进尺为0.95～1.35 m;围岩软弱区域炮孔深度为1.0～1.5 m,循环进尺为0.8～1.2 m,周边孔均采用光面爆破法进行施工。现场爆破效果表明：爆破后岩石块度均匀,爆破进尺达到设计值,围岩稳定,爆破有害效应得到有效控制,为类似隧道爆破扩挖工程提供了参考。     

基于颗粒流数值模拟的层状节理对隧道围岩变形影响分析

为了研究层状节理对隧道围岩变形规律的影响,采用颗粒流软件PFC2D,建立了含层状节理的隧道模型,分析了层状节理倾角、间距、分布位置对隧道围岩变形的影响。结果表明:层状节理倾角为45°时,隧道围岩变形量最小,节理间距小于1.2 m及节理分布在拱顶时,对隧道围岩变形的影响更加显著。验证了颗粒流软件PFC2D在节理隧道研究中的可行性,得出了层状节理特征的影响规律。