土石坝天然防渗材料应用探讨

总结和研究当地防渗材料特性,对修建水库具有重要意义。残坡积红色粘土作为大、中型水库土石坝的天然防渗材料已使用相当普遍。风化岩作为天然防渗材料前景广阔,具有现实的工程意义。与粘土料比较,使用粘土与风化岩混合料可以明显降低土料中的粘粒含量,从而提高一系列的防渗土料质量指标。与风化料比较,使用粘土与风化岩混合料可以明显提高土料的抗渗性能和施工便利性。可以说使用混合料作为水库天然防渗材料是一种趋势。     

坝体防渗土料的地质特性分析研究

张峰水库为斜心墙堆石坝,为了查明坝体防渗土料的物理力学性质,提供设计所需的地质参数,进行了全面的室内大型试验分析,对防渗土料的工程地质特性进行了详细的研究,提出了坝体防渗土料的有关地质参数,确定了防渗土料的质量指标及静动力参数,为工程设计提供了全面、可靠的地质资料。     

砂质板岩风化料的物理力学性质试验分析

通过对砂质板岩风化料的矿物成分分析、颗粒级配分析、击实试验、固结实验、三轴压缩试验等一系列室内试验研究，对该风化料作铁路路基填料的物理力学性质有了一定的了解，初步确定了该风化料作为路基填料的可行性，并为进一步研究提供了有价值的参考。     

某水库大坝防渗土料分散性研究

分散性土是一种抗冲蚀能力很低的土,作为大坝防渗土料容易引起大坝渗透变形破坏.因此评价土料的分散性是决定土料能否用于工程的重要因素,也是土坝稳定性评价的一项重要指标.针对某水库的大坝防渗土料,采用目前通用的分散性鉴定的4种试验方法,即双比重计法、针孔试验、碎块试验、孔隙水可溶盐阳离子试验法对土料的分散性进行室内试验,对这几种方法的试验结果进行分析,从而对土料的分散性进行综合判定.     

石场尾矿砂用作混凝土细集料的试验研究

原状尾矿砂粗颗粒较多且颗粒级配差,但以适当比例与细砂混合后可使级配得以改善,适合配制混凝土.试验表明,尾矿混合砂作为混凝土细集料使用,会增加新拌混凝土的需水量,但通过掺加高效减水剂,在保持用水量不变的情况下,使混凝土拌合料坍落度达到(180+20) mm,取得与天然中砂混凝土相同的施工性能.用7∶3尾矿细砂混合砂配置C30混凝土,28 d强度比天然中砂混凝土提高8.7％.尾矿混合砂配制的混凝土收缩值较天然中砂混凝土大.然而随着混合砂的级配和细度模数的改善,尾矿混合砂对混凝土的收缩性能影响逐渐减小.     

西北地区典型土—岩混合边坡危岩体稳定性分析评价

土-岩混合边坡在西北地区广泛分布,土-岩混合边坡是指上部是土和强分化岩石组成,下部是岩石组成的边坡。现在使用的规范中未明确给出结合现实问题的土-岩混合边坡危岩体稳定性分析判别方法,结合西北地区的工程实例,本文提出先运用倾倒式危岩破坏模型进行稳定性计算,再利用危岩坠落式危岩破坏模型进行稳定性计算,将2种方法的计算结果进行互补性对比利用,为今后西北地区的土-岩混合边坡危岩体工程的稳定性计算分析提供可靠的参考。     

基于分维数变化的泥化夹层颗粒级配预测

软弱夹层在泥化成含粗粒滑带土的过程中其颗粒级配会发生明显变化,确定其颗粒级配变化规律是研究其物理力学性质的关键因素之一。以三峡库区黄土坡斜坡巴东组第三段岩体中泥化夹层和典型滑带土为例,基于最大颗粒粒径和分维数变化预测了夹层泥化土体的颗粒级配特征。结果表明通过颗粒筛分试验得到的典型泥化夹层颗粒尺寸分布具有分形特征,在取20mm为含粗粒滑带土最大颗粒粒径的情况下,随着颗粒质量—粒径分布分维数逐渐增大,预测土的类型也从碎石土演变成了砾砂、粉砂、粉土或粘性土。考虑最大颗粒粒径减小为10mm、5mm、2mm的情况下,也预测了泥化土体的类型变化,为软弱夹层泥化后的物理力学工程性质变化研究提供思路。     

新疆大西沟水库工程地质勘察实录

大西沟水库在整个工程地质勘察过程中遇到的主要工程地质问题有左岸SLIO的边坡稳定性、河床覆盖层中饱和砂土的震动液化判定、心墙防渗土料的分散性和混凝土骨料有无碱活性的确定。大西沟水库位于新疆首府乌鲁木齐河的上游，事关350万人口的安全，工程极为重要。据此对以上主要工程地质问题均做了专题研究，仅对左岸SLIO的边坡稳定性给予论述，供同行参考。     

杜达铅锌矿充填骨料粒级组成分析研究

充填骨料粒级组成对充填料浆的流动性、保水性、粘聚性均有较大影响,杜达铅锌矿采用戈壁集料作为充填骨料,针对其大块率高、含泥量低、级配不均等缺点,将戈壁集料混入少量土后进行破碎分级得到3种物料,并对这3种物料按一定比例组合后进行坍落度试验,试验结果表明:当-1mm粒径累计含量35%以上时充填料浆可以获得比较好的和易性,推荐粒级配方在工业试验中取得了成功,实现了大颗粒、粗骨料充填料浆的顺利输送与胶结充填。     

抚顺西露天矿排土场不同岩石风化土中多环芳烃污染特征

采集抚顺西露天矿区内排土场中4种典型的岩石风化土,通过分析样品中理化指标(含水率、p H值、有机质)和多环芳烃的含量,确定了茚苯(1,2,3-c,d)芘为矿区岩石风化土的特征污染物,矿区多环芳烃总量排序依次为混合堆积岩风化土(MA)油页岩风化土(OA)炭质泥岩或煤矸石风化土(CGA)绿色泥岩风化土(GMA);利用内梅罗污染指数法评估了矿区风化土的生态风险。结果表明:内梅罗污染指数排序依次为MACGAGMAOSA,除OSA外,内梅罗污染指数均介于1～2之间,属于轻微污染水平。     

塑性混凝土防渗墙在截渗坝中的应用

塑性混凝土是近年来发展的一种新型防渗墙体材料,在防渗工程中得到了广泛的应用,墙体结构的可靠性对防渗效果起到至关重要的作用。本文采用有限元计算方法,研究了塑性混凝土防渗墙在静力荷载以及地震荷载作用下的变形特性和应力特性,并且对其可靠性作出评价。结果表明,塑性混凝土防渗墙和墙体外围土体之间变形协调,应力状态良好,具有较好的抗震性能。     

金属矿山场地人工土壤特征研究

根据金属矿山的露天采场、浸矿场、废石场、排土场、尾矿库等场地的地表物质特征,将金属矿山场地人工土壤分为基岩型土壤、废石型土壤、尾砂型土壤、尾泥型土壤、岩土型土壤、土岩型土壤、风化土壤和表土共八种类型,对每种类型人工土壤的地表物质特征、颗粒特征、污染特征和土地复垦特征进行系统分析,供从事矿山场地修复、土地复垦、生态恢复等专业的研究人员和管理人员参考。     

西三江煤矿区冻融竖井井壁破裂机理及防治探讨

深厚流砂层下采用冻结法凿井,产生了冻融土。地层融陷,形成新地压,在竖井周围,产生负摩阻力;第三系泥岩受承压水侵蚀膨胀,造成井壁破裂。分析冻融土竖井井壁破裂机理,提出切实可行防治措施,为防治井壁破裂提供借鉴。     

降雨入渗条件下边坡稳定性研究现状及展望

本文总结了国内外对大气降雨引起边坡变形失稳现象的研究进展与现状,一是利用野外观测与试验研究分析,借助数学统计分析方法寻求降雨与边坡稳定性之间的相关规律,其最大优点是仅仅依赖于历史数据或试验数据,不需考虑降雨在岩土体中的作用和滑坡自身的演变过程,归纳出相关关系可作为本地区或本边坡的中短期滑坡预测和预防;二是分析降雨入渗引起边坡失稳的物理过程并建立定量的模型进行数值模拟,其最大优点是对边坡各种岩土的类型、土的入渗能力、土的初始饱和度、土层深度、水文地质条件、边坡长度、降雨持时、降雨强度、暴雨前降雨量、间歇性降雨以及坡面防渗等情况进行适当考虑,其关键是准确获取这些参数值。最后总结了这个问题的进一步研究方向与目标。     

浅埋煤层高强度开采覆岩(土)破坏演化及溃沙控制技术

随着我国煤炭资源的大规模和高效开采,薄基岩浅埋深的矿区常发生切冒、抽冒、台阶下沉,造成水资源和环境破坏严重。但是,赋存于萨拉乌苏组含水层下伏的连续黏土层的存在,使得基岩及其黏土隔水层组合结构下采动破坏规律不同于传统的基岩岩层,这将为防治矿井突水和实现保水采煤提供了条件。论文采用数值模拟和理论分析的方法,模拟了“黏土隔水层-基岩风化带-基岩”结构特征下不同黏土层与基岩厚度条件下覆岩(土)裂隙发育、顶板破断运动的基本特征,获得了浅埋深条件下采动覆岩(土)的破坏变异规律与发育高度,分析了溃沙的致灾因素和预测判据,并据此提出防治突水溃砂的技术手段。研究结果表明：浅埋煤层“沙土基型”覆岩(土)结构条件下,由于不同基岩与土层厚度的控制作用,使得覆岩(土)破坏发育高度和特征产生变异;水砂源、通道、动力源和空间是近松散含水层溃砂的主要致灾因素,并提出了预测溃沙发生的判据;可通过防止顶板切冒、含水砂层水头压力疏降、局部注浆固沙和合理留设防砂(塌)煤岩柱等技术控制浅埋煤层溃砂灾害发生。     

陕北浅埋煤层砂土基型矿区保水开采方法研究

在浅埋煤层砂土基型矿区实现保水开采,关键在于煤层开采后含水层和导水裂隙带之间有达到厚度要求的隔水保护层.采用开采损害学中的地表移动变形和采动岩体内部移动变形预计的方法,考虑覆岩中隔水黏土层的膨胀性计算浅埋煤层砂土基型矿区开采后隔水土层中裂隙的破坏深度,同时借鉴相似模拟实验确定导水裂隙带的发育高度,最后计算采高不同时2种裂隙之间的隔水保护层厚度,如果隔水保护层厚度满足规定要求就可以实现保水开采,从而确定砂土基型矿区保水开采的合理开采方法.以榆树湾煤矿20102上工作面开采为例,计算结果表明:5m分层开采可以实现保水开采,放顶煤一次采全高不能实现保水开采.现场开采实践和相似模拟实验验证了该方法的正确性.     

圆形水平冻结壁弹性设计理论

针对目前水平冻结壁设计中存在的不足,在考虑冻结壁内侧岩土体开挖卸荷作用的情况下建立了圆形水平冻结壁与围岩相互作用弹性力学模型,得到了其应力、位移解析解,着重分析了冻结壁内缘的受力情况,并基于不同屈服准则建立了冻结壁厚度的计算公式,分析了各因素对冻结壁厚度的影响。研究结果表明:考虑与围岩相互作用可有效降低水平冻结壁厚度,相互作用越强,厚度越小;冻结壁厚度随水平侧压力系数增大而减小,随其埋深增大而增大,与此相比,泊松比的影响可忽略不计;考虑到冻土为摩擦型材料,建议计算时采用Mohr-Coulomb屈服准则。     

降雨入渗条件下边坡稳定性研究现状及展望

本文总结了国内外对大气降雨引起边坡变形失稳现象的研究进展与现状,一是利用野外观测与试验研究分析,借助数学统计分析方法寻求降雨与边坡稳定性之间的相关规律,其最大优点是仅仅依赖于历史数据或试验数据,不需考虑降雨在岩土体中的作用和滑坡自身的演变过程,归纳出相关关系可作为本地区或本边坡的中短期滑坡预测和预防;二是分析降雨入渗引起边坡失稳的物理过程并建立定量的模型进行数值模拟,其最大优点是对边坡各种岩土的类型、土的入渗能力、土的初始饱和度、土层深度、水文地质条件、边坡长度、降雨持时、降雨强度、暴雨前降雨量、间歇性降雨以及坡面防渗等情况进行适当考虑,其关键是准确获取这些参数值。最后总结了这个问题的进一步研究方向与目标。