浸水时程对坝体泥质软岩工程特性的影响

为了研究龙羊峡水库大坝工程中泥质软岩的工程特性,对原状软岩试样开展崩解试验和力学测试。首先通过不同浸水时间的结构状态监测研究泥岩崩解规律,然后对不同浸水时程的试样进行三轴压缩试验,得到不同围压下软岩应力应变关系曲线。结果表明:在0～4 h的浸水时间范围内,泥质软岩结构出现明显的崩解现象,且崩解程度随时间增长而加重;不同固结围压下软岩应力应变关系曲线为应变硬化型;通过对比不同浸水时程下软岩的抗剪强度指标发现,泥质软岩的软化程度随浸水时间增长有明显升高趋势,软化系数与浸水时间保持对数增长关系。     

节理软岩压缩破坏后崩解特性试验研究

为了解压缩破坏后节理软岩的崩解特性,对节理软岩进行了三轴压缩破坏试验,得到节理软岩压缩破坏后的试样,通过表面裂缝描图得到破坏试样的宏观裂隙特征,CT扫描得到破坏试样的微观裂隙特征。以压缩破坏后的节理软岩为研究对象进行室内干—湿循环崩解试验,根据试样的崩解率和相关崩解破坏机理,研究节理软岩压缩破坏后的崩解特性。试验结果表明:压缩破坏后的节理软岩一次干—湿循环后的崩解率可高达36.51%,其崩解速度远大于完整软岩。崩解速度最大的试样第一次干—湿循环后的崩解率高达36.51%,而崩解速度最小的试样第一次干—湿循环后的崩解率只有3.16%,几乎不崩解。分析表明节理软岩压缩破坏后的崩解特性是由岩样压缩过程中产生的微观裂纹和宏观节理裂纹共同决定的,且受荷破坏形成的宏观裂纹越多、裂纹越长、裂纹交叉越多则崩解速度越快,崩解性越强。黏土矿物成分占比是决定软岩崩解性和崩解类型的主要内在因素,蒙脱石、绿泥石、伊利石等黏土矿物会加快软岩崩解速度。     

金沙江中游某坝基软岩的崩解特性试验研究

针对软岩遇水易崩解、软化等特点,以金沙江中游某坝基软岩为例,选取右岸坝基具有代表性的8块泥质粉砂岩岩样,将每块岩样切割成3部分,分别进行干燥单轴抗压强度试验、室内干湿循环崩解和室外自然条件崩解试验。通过拍照和跟踪观察,记录岩样的初崩时间,并进行试验全过程崩解现象的描述,据此,定性地将崩解性由强到弱划分为完全崩解、中等程度崩解、不崩解3个等级。试验结束时,可直观地观察到室内和室外2种条件下岩样的最终崩解对比情况。之后,对室内浸水崩解试验结束后的岩样进行黏粒含量的测定。试验结果表明：干湿循环条件下岩样的崩解要比自然条件下彻底;所取岩样的初崩时间顺序、最终崩解情况与干燥单轴抗压强度、黏粒含量存在较好的相关性。由于软岩的不良物理现象,特别是其崩解性,将不同程度地增加工程施工的难度,对软岩崩解特性的研究,具有实际的工程意义。     

引红济石引水隧洞软岩变形特征及TBM施工控制

针对引红济石引水隧洞软岩变形情况,分析隧洞变形的主要影响因素。通过变形软岩试验,对矿物成分进行分析、天然密度和天然含水率测试及崩解性试验等综合分析得出隧洞挤压变形的主要原因。提出了变形软岩的加固方法及TBM在变形软岩中的施工控制措施,有效地解决了施工难题,可为类似工程的施工提供借鉴。     

宁夏中南部引水工程软岩工程特性研究

宁夏中南部某引水工程隧洞围岩主要为白垩系、第三系泥质岩,属软岩或极软岩。为了解该软岩工程特性及其对工程建设的不利影响,采用室内试验、原位测试方法,并通过对工程区泥岩成份、胶结物及环境等因素的分析研究,初步查明泥岩的强度、流变、崩解、膨胀、声波特性及影响其特性的主要因素,并提出相应的工程对策原则。研究成果为工程设计和建设中采取行之有效的防护措施,抑制或减弱泥岩对工程的不利影响提供了依据。     

引洮工程红层软岩工程特性蠕变试验研究

引洮工程红层戍岩时间短，成岩作用差，易风化、易软化崩解，具有明显的蠕变特性。岩石的蠕变特性是岩石材料的重要力争性质，与岩石的长期强度和岩体工程的长期稳定有着密切关联。本次试验通过对红层软岩试样进行一系列的单轴压缩蠕变试验，在分析试验资料的基础上，建立了红层软岩的蠕变模型并确定其参数。试验的研究无论对于红层软岩岩体力学理论，还是实际的软岩工程应用都具有一定的参考意义。     

深埋长隧洞软岩大变形控制措施

通过调研大量国内外工程实例,包括铁路隧洞、公路隧洞、水工隧洞等工程中遇到的各类典型软岩地质问题及因软岩变形引起的事故,研究及重点分析了铁路隧洞、公路隧洞、水工隧洞等多种隧洞围岩出现洞体变形原因及隧洞设计与施工中存在的问题,对采用的工程处理措施进行总结,并结合青海“引黄济宁”工程沿线地层岩性种类多,软硬度差别大,有花岗岩出露,沿线隧洞以第三系软岩为主,围岩类别低,稳定性差,具有遇水软化、失水崩解的实际情况提出了处理措施。     

引江济淮工程主要地质影响分析及处理

分析膨胀土、崩解岩破坏机理,研究引江济淮工程中膨胀土和崩解岩与南水北调的差异,求解边坡稳定安全系数,强调输水工程与其他工程对膨胀土、崩解岩处理方法的区别,给出合理的处理方案.     

利用软岩构筑面板堆石坝应重视的几个问题

针对利用软岩料构筑面板堆石坝存在的特殊性问题,根据已有工程的现场和室内试验结果,分析软岩料的级配及强度变形、渗透、流变等工程力学特性,并提出利用软岩料构筑面板堆石坝时应注意几个问题:应以软岩料的现场碾压和渗透试验结果作为设计依据,需高度重视大坝的变形和稳定控制,加强坝体排水设计,高度重视大坝长期强度变形特性对其安全性的影响,在浇筑混凝土面板前应留足坝体预沉降时间,并采取措施防止软岩料进一步风化和遇水崩解。     

南昌工程学院科研项目介绍 国家自然科学基金项目煤系软岩力学特性及其边坡失稳机理宏细观研究(项目批准号:52068053)

正煤系地层软岩边坡遇水极易风化、崩解,是一种工程性能较差的特殊岩体,在降雨条件下这种煤系软岩体极易造成边坡塌方,影响道路通行,部分边坡出现大的垮塌,中断交通,甚至造成车毁人亡的重大安全事故。因此,如何有效的对煤系地层软岩边坡进行科学设计与施工是摆在广大科技工作者和建设者面前的一大技术难题。     

鄂西巴东组红层泥岩的水理性质研究

针对红层软岩遇水易软化、崩解的特点,以巴东组红层软岩为例,选取泥岩、粉砂岩进行浸水崩解试验、单轴抗压强度试验,分析红层软岩在不同含水率的情况下的崩解性、软化性。试验结果表明,泥岩水理性质与所含的黏土矿物有关,也与含水率的交替变化程度有关。在天然含水率状态下浸水的岩样,其水理性显现程度较小,而发生干湿交替循环的岩样再浸水后,其水理性就变得极其强烈。     

膨胀岩湿化崩解特性及膨胀性快速鉴别研究

湿化崩解是膨胀岩的一个重要特性,崩解性是由其膨胀性等级、含水率、结构特征以及矿物成分等决定的。为了解南水北调中线工程南阳地区膨胀岩湿化崩解特性,进行了现场取样和室内试验。介绍了膨胀岩湿化崩解特性的试验方法和试验过程,重点研究了膨胀性等级和含水率对膨胀岩湿化崩解特性的影响,讨论了不同膨胀性等级的膨胀岩湿化崩解特征。在大量试验分析、研究的基础上,提出了以湿化崩解特征作为初判指标,实现了对南阳地区膨胀岩膨胀性等级的快速鉴别。     

深埋软岩供水隧洞蠕变特性研究进展

水利水电建设及跨区域调水工程最为常见;具有强度低,孔隙率高,吸水性好,易风化,且具有突出的水理性(遇水软化、膨胀、崩解)和显著的流变特性。结合水利工程及深部软岩工程灾变规律及控制难题,详述了供水隧洞软岩的水理特性、力学特性、蠕变机理、蠕变量计算及本构模型研究进展,梳理了软岩力学特性研究现状,展望了相关有待研究的方向。     

引江济淮工程江淮沟通段崩解岩防护方案

引江济淮工程是由长江下游向淮河中游地区跨流域补水的重大水资源配置工程,总体线路分为引江济巢、江淮沟通和江水北送三段,其中江淮沟通段穿越江淮分水岭,沿线地质条件复杂,渠道边坡上部多分布为膨胀土、下部为崩解岩,局部崩解岩具有弱膨胀性。本文初步分析崩解岩地质特性,提出相应防护措施,为后期工程设计提供指导性意见。     

湘潭地区红层软岩在淋雨条件下崩解的分形维数研究

采用室内模拟自然降雨的崩解试验,对湖南湘潭地区的红层软岩制成4种不同质量的试样进行了干湿循环淋雨崩解试验,推导了体积与粒径关联的分形维数D_V求解方法,并采用D_V对试验后试样的崩解特性进行了研究。结果表明：不同质量红层软岩试样崩解后的累计百分含量与粒径关系曲线的形状非常相似,曲线的形状整体呈上凸型。随着干湿循环次数N的增加,红层软岩试样的大颗粒逐渐减少,小颗粒逐渐增多,崩解物级配曲线渐渐趋于重合,反映出试样的崩解速率逐渐放缓。随着各组试样质量的不断增大,曲线上凸的部分越发突出。随着N的增加,不同质量试样的D_V先迅速增大,然后增速逐渐放缓,最终基本达到稳定。随着试样质量的逐渐增加,试样的D_V逐渐增大,表明岩样的质量越大,则其崩解的速率越快。     

边坡软岩崩解特性试验研究

通过对不同风化程度的泥质粉砂岩进行室内试验研究,结果发现室内干湿浸水试验状态下,干湿循环作用对泥质粉砂岩的崩解特性影响很大。风化后的泥质粉砂岩,崩解后不同粒径的含量都成呈上升趋势,但是强风化泥质粉砂岩崩解量,均高于风化程度较轻的岩石。从崩解的微观机制上分析,粘土矿物含量、胶结物类型等对崩解的发生起了主要的内在作用;风化作用促使了粘土矿物含量的增加,加速了软岩的崩解。     

面板坝软岩料的工程特性

 面板坝是当今国内外大坝建设中的主要坝型。以往面板坝要求用硬岩填筑,但是近十余年来,软岩料的利用已成为一个重要的趋势。有的高坝也以软岩料作为主堆石料,今后超100 m级的软岩坝也是可能的。为此,有必要加强对软岩工程特性的研究。基于大坳、鱼跳、盘石头、寺坪、十三陵上池、云南茄子山、水布垭等面板堆石坝软岩料的试验结果及工程应用情况,对软岩的物理、力学特性进行评价和总结。     

软岩与水相互作用研究综述

软岩是一类松散、破碎、软弱及风化膨胀性的强度较低的岩石,在水环境作用下软岩易产生大变形失稳破坏。大多数岩土工程事故都涉及到软岩与水的相互作用,研究软岩与水相互作用对于分析某些由软岩失稳引起的工程事故具有重要的理论和现实意义。针对软岩与水相互作用这一问题,从软岩与水相互作用的分类、软岩吸水特性的影响因素及其软岩吸水失稳机理等方面,对国内外具有代表性的研究成果进行了梳理。结果表明:软岩与水相互作用可分为力学作用、物理作用和化学作用。在各种影响软岩吸水特性的因素中,主要因素是黏土矿物的含量和种类、孔隙结构,其他影响因素有水压变化、软岩的干湿循环次数、软岩的块体尺度(尺度效应)和吸水时间等。软岩吸水失稳的根本原因是吸水后黏土矿物微观结构发生变化,而是否含蒙脱石等吸水性极强的黏土矿物并非直接原因;后者只是对软岩吸水过程起到促进作用。     

软岩工程特性及其边坡处理措施研究

正通过现场钻探取样、工程物探等手段,对软岩高边坡的工程地质结构、物理力学特性进行了试验研究。通过干-湿循环试验分析了软岩空隙特征及其对软岩力学性质劣化规律的影响。对软岩岩体完整性和岩体质量进行了分析,研究了软岩边坡的破坏模式和稳定性问题,结合数值分析方法研究了岩体结构控制下软岩边坡的破坏特征,为软岩边坡的开挖和支护方案设计提供了依据。     

江淮沟通段切岭段复合高边坡稳定问题及加固措施

江淮沟通段是引江济淮工程的关键段落,该渠段地形和水文地质复杂,渠段上部边坡主要是膨胀土,下部则是遇水崩解的软岩,不利于边坡稳定。以江淮沟通段切岭段最深断面45+358为研究对象,详尽剖析了该断面的工程和水文地质条件及其存在的主要工程地质问题,然后针对复合高边坡稳定问题提出了系统的解决方案。