珊瑚礁礁灰岩工程特性测试研究

珊瑚礁是一种特殊的岩土类型。运用现场钻探、标准贯入试验、波速测试、平板载荷试验等勘探手段和方法,对沙特红海珊瑚礁礁灰岩进行了含水率、重度、抗压强度等室内试验,分析研究了珊瑚礁礁灰岩的物理力学性质及相关关系。测试研究表明:岩芯采取率、岩石质量指标和标准贯入试验可以评价珊瑚礁礁灰岩沿深度的岩土性能变化特征;珊瑚礁礁灰岩具有结构多变、多孔、重度小、性脆、强度低且变化大等工程特性;珊瑚礁弹性波传播速度小,而珊瑚碎屑岩和珊瑚状石灰岩具有较高的弹性波波速;载荷试验p-s曲线与其他岩土不同,随着荷载的增大,礁灰岩空隙发生了脆性破坏,岩土被压密。测试成果可供礁灰岩的进一步研究和工程应用参考。     

南沙群岛珊瑚礁礁灰岩力学特性研究

 对取自南沙群岛永暑礁和渚碧礁的礁灰岩的物理性质和力学性质进行测试,包括声波测试、单轴抗拉强度试验、单轴抗压强度试验和三轴压缩强度试验。试验结果表明,礁灰岩具有较高的孔隙率,远远大于其他岩石,其纵波波速为2 700～3 700 m/s,并随着孔隙率的增大线性减小;礁灰岩的软化性较弱,干燥抗拉强和度饱和抗拉强度相差不大;礁灰岩的破坏形态表明其具有脆性岩石的特点,但又与花岗岩等脆性岩石有本质的区别。在破坏时并不像其他脆性岩石一样具有单一破裂面,而是沿着珊瑚生长线同时出现多个破裂面,并保持较高的残余强度,礁灰岩的这种破坏模式是由其特殊的岩体结构决定的。     

礁灰岩嵌岩桩的端承特性试验研究

为服务中马友谊大桥项目中的桩基础设计,探究礁灰岩嵌岩桩的桩端承载特性,利用在拟建桥基处钻孔取得的礁灰岩样,开展室内物理力学性质试验和端承桩模型试验研究,得到桩端礁灰岩样在三向受压状态下的强度和破坏规律。试验表明,桩端应力较无侧限压缩试验提高明显,桩端应力的增长趋势受岩样强度和结构类型影响较大。在不同结构类型的礁灰岩中,桩端应力随桩顶位移的变化曲线呈现不同的增长趋势。考虑到实际桩径和模型试验的比尺对试验的影响,试验依据《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106—2014)确定出不同结构类型礁灰岩的单桩竖向抗压极限承载力,并结合现场试桩试验结果进行强度折减,得到不同结构类型礁灰岩的极端阻力标准值的设计参考值。     

珊瑚岛礁岩土工程特性研究

通过对珊瑚岛礁有关资料的研究,介绍了珊瑚的生长环境和珊瑚岛礁的形成过程,对礁坪的生物格架支撑结构作了进一步探讨,提出了珊瑚岛礁岩土工程特性的评价原则和方法,进行了合理的工程地质分区和地层划分,并对珊瑚岛礁的岩土工程特性进行了较详细的论述和评价,本研究成果对今后进一步研究珊瑚岛礁的岩土工程特性具有一定的借鉴意义。     

礁灰岩孔隙结构表征及关键孔隙节点识别研究

珊瑚礁灰岩作为一种天然的多孔介质,孔隙结构复杂,对其宏观力学及渗流特性均有较大影响。为准确表征珊瑚礁灰岩孔隙结构,并探究其孔隙网络结构特征,以2种海南珊瑚礁灰岩样品为研究对象,利用μCT扫描和三维重构技术,构建礁灰岩的数字化三维模型及等效孔隙网络模型,分析礁灰岩孔隙结构的空间分布特征,并对其孔隙率、孔隙喉道尺寸及配位数等孔隙结构参数进行统计分析。构建礁灰岩内部孔隙结构的拓扑网络模型并开展复杂网络分析,获得礁灰岩孔隙网络的整体和个体属性指标,识别出影响网络特性的关键节点。研究表明：珊瑚礁灰岩孔隙率高、非均质性强,孔隙喉道尺寸及配位数分布符合对数正态分布规律;内部孔隙网络连通性较好,紧密性程度较高,且存在一些重要性较高的关键孔隙节点,对整体网络特性影响较大。     

流花油田礁灰岩储层微观性质及驱替特征研究

与碎屑岩储层相比,礁灰岩储层的微观孔隙结构复杂且具有油湿性,其水驱油机理主控因素尚不明确。采用"岩芯扫描电镜、铸体薄片、压汞、润湿性"等静态资料与"微观驱替及岩芯驱替实验"等动态测试相结合的分析方法,建立了"静态数据动态化"的渗流机理研究新方法,明确了礁灰岩储层的微观性质与流体驱替特征的关系以及不同孔隙结构的剩余油分布规律。研究表明,流花礁灰岩储层微观孔隙结构可分为4类,其中,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类为有利储层,具有低排驱压力、低退汞效率及强非均质性的特点,储层渗流能力与储层类型关系密切,主控因素有储层类型、孔喉半径比和润湿性3个关键因素。水驱前后的油水分布特点及不同岩芯驱替动态与驱替效果受储层微观性质控制并有直接的相关性。     

灰岩强度特性的试验分析与数学模拟

以某电站所提供的灰岩岩芯为例,对该电站的岩芯的强度特性进行了研究,依据单轴压缩试验结果分别提出了风干状态下岩石的单轴抗压强度与高径比,自然状态、饱和状态下岩石的单轴抗压强度与横截面积之间的非线性关系式,该式可以很方便地在有关工程中为相似岩石估算其强度值提供参考、借鉴。天然状态下的岩石处于三向压缩状态,室内三轴压缩试验是岩石应力状态较为真实的反映。针对灰岩的三轴压缩试验结果,对其应力应变关系曲线进行了分析与比较,并进行了曲线拟合。结果表明,岩石的变形可以分为四个不同的阶段,围压对岩石的应力应变关系有一定影响,用多项式函数拟合应力应变关系曲线是比较理想的。     

卸荷条件下灰岩力学特性研究

较加载状态相比,卸荷条件下岩石的力学性质有明显的区别。在对拟建引水隧洞的灰岩( h3O -3)岩样进行常规三轴与卸荷三轴试验的基础上,对试验结果进行对比,结果表明：(1) h3O -3灰岩岩样的卸荷破坏特征以向卸荷方向发生侧向变形和体积扩容为主。(2)灰岩岩样在卸荷状态下脆性特征较加载状态下明显。在卸荷试验中,峰值强度之后岩样表现出明显的脆性特征。若在此岩体中进行地下工程开挖,岩爆现象的发生是不可避免的。(3)灰岩岩样在卸荷条件下得到的抗压强度明显小于常规三轴条件下的强度值。在本次试验围压范围内,峰值强度最大降低25.65%,残余强度最大降低73.15%。(4)灰岩岩样在卸荷条件下得到的抗剪强度与常规加载条件下得到的值相比,黏聚力 c 的峰值强度和残余强度均有所降低,内摩擦角?的峰值强度和残余强度有所增加。(5)卸荷状态和加载状态下, h3O -3灰岩岩样的变形模量E50和泊松比μ与围压σ3均呈二次相关性,区别在于变形模量E50与围压σ3的关系表现为先减后增,而泊松比μ与围压σ3的关系呈先增后减趋势。     

灰岩强度特性的试验分析与数学模拟

以某电站所提供的灰岩岩芯为例 ,对该电站的岩芯的强度特性进行了研究 ,依据单轴压缩试验结果分别提出了风干状态下岩石的单轴抗压强度与高径比 ,自然状态、饱和状态下岩石的单轴抗压强度与横截面积之间的非线形关系式 ,该式可以很方便地在有关工程中为相似岩石估算其强度值提供参考、借鉴。天然状态下的岩石处于三向压缩状态 ,室内三轴压缩试验是岩石应力状态较为真实的反映。针对灰岩的三轴压缩试验结果 ,对其应力应变关系曲线进行了分析与比较 ,并进行了曲线拟合。结果表明 ,岩石的变形可以分为四个不同的阶段 ,围压对岩石的应力应变关系有一定影响 ,用多项式函数拟合应力应变关系曲线是比较理想的。     

灰岩地区复杂地质的岩土工程勘察措施

通过对灰岩地区特殊地层的特征分析,研究了软塑状态灰岩残积土和溶蚀灰岩两种地层对实际岩土工程勘察的影响、鉴别时应注意的问题及相应措施,研究结果对于灰岩地区的岩土工程勘察具有一定的指导作用和现实意义。     

论灰岩地质条件桩基工程的施工技术

灰岩地区网其地质条件复杂,如土洞、岩溶（溶洞、溶沟、溶槽）、构造带（断层、裂隙）发育,地下水丰富甚至有地下暗河通道等,严重影响桩基础的选型和施工质量及安全。尤其是大型建筑物的基础,如果对灰岩工程条件认识不足,在施工中多次更改桩型,就会造成严重的质量安全隐患和经济损失。     

灰岩注浆帷幕体渗透特性的试验研究

为了研究注浆堵水帷幕的稳定性,对灰岩注浆帷幕体的渗透特性进行了试验研究,获得了灰岩注浆帷幕体受压破坏全过程的渗透规律.结果表明:应变-渗透系数曲线峰值滞后于应变-应力曲线峰值,说明岩石破裂先于透水发生,是透水发生的直接原因.试样的渗透破裂过程一般由稳定渗透、加速渗透和渗透破坏三个阶段组成,裂隙和注浆结石对渗透系数有明显的影响,轴向贯通的大裂隙或大结石对渗透系数影响最大.     

酸性溶液对灰岩溶解特性试验研究

岩溶地区溶洞的形成是石灰岩在地下水的溶蚀作用下的结果。通过室内试验研究了不同p H溶液和不同的换水频率条件下灰岩的溶蚀特征。试验结果表明:相同的换水频率下p H值越低,溶液中离子浓度变化越显著,试样溶蚀量越大;相同p H值下,随着换水频率的增加灰岩的溶蚀量越大;p H=2溶液浸泡50天后试样表面致密;p H=4溶液和蒸馏水浸泡50天后试样表面变化不明显。研究结果为揭示溶洞的形成机制提供参考。     

深部灰岩单轴蠕变特性试验研究

采用MTS815液压伺服岩石试验系统和DISP-2声发射监测系统,对重庆市某煤矿深部灰岩进行了单轴蠕变压缩实验,对单轴蠕变实验过程中伴随的声发射特征进行了研究,认为岩石的声发射特征能很好的表征岩石整个蠕变变形过程,包括岩石微观结构如晶格缺陷的扩散、孔隙裂隙的张合、粒间协调变形及微观破裂的产生、扩散贯通等岩石蠕变特征。同时对实验曲线进行了不同的模型参数的反演,认为用对数函数型及指数函数型模型均能很好的表征该类灰岩蠕变变形性能,且二类模型中对数模型为最佳模型。     

东南亚传统民居聚落的文化特性探析

本文以原始崇拜、宗祖崇拜和宗教崇拜三种文化类型为基础,对东南亚传统民居聚落的空间形态和空间意象进行了分析研究,展示了不同文化形态下东南亚民居聚落的空间图式和聚落建成环境的意义。在此基础上,探索了东南亚传统民居聚落的文化特性,总结了其理想化、秩序化、领域化和符号化特征。     

灰岩特性之小比尺模拟试验研究

在总结灰岩相似材料特性研究现状的基础上,借鉴前人的经验,通过大量的配比试验,利用重晶石粉、膨润土、石蜡油为主要材料,对小比尺模型试验中灰岩特性进行了模拟,对其力学特性进行了测试,并且探讨了各材料含量对相似材料试件力学性质指标的影响。材料的力学试验表明,提出的相似材料配比范围,试验得出的力学参数范围及破坏特征符合实际,证明该相似配比范围满足小比尺模型试验的要求,具有一定的借鉴意义。     

灰岩地区岩土工程勘察应注意的若干问题

本文通过几个典型勘察实例分析了在灰岩地区进行岩土工程勘察容易忽略的一些问题,并结合自己多年的勘察经验,探讨在石灰岩地区进行岩土工程勘察工作应注意的若干问题和几点体会。     

水布垭地下洞室燧石灰岩卸荷蠕变特性研究

为了解决水布垭水电站地下洞室发生不协调的卸荷蠕变破坏的问题,揭示分级卸荷对燧石灰岩蠕变特性的影响,在恒轴压分级卸围压的应力路径下,开展了燧石灰岩的三轴卸荷蠕变试验,研究结果表明：(1)在轴压恒定时,在分级卸荷条件下,燧石灰岩的轴向变形比侧向变形更明显;(2)随着分级卸荷量的减小,燧石灰岩发生蠕变破坏时的围压越小,燧石灰岩发生蠕变破坏需要的级数越多,同时需要的试验时间逐渐延长,分级卸荷量越小,燧石灰岩的蠕变应变越小;(3)在两种卸荷量应力路径下,侧向蠕变速率明显比轴向蠕变速率大,出现了明显的侧向扩容现象,而且加速阶段,出现蠕变速率陡然增大的现象;(4)在恒轴压分级卸荷应力路径下,燧石灰岩破坏形态主要以剪切破坏为主。     

广西大厂矿田龙头山矿区锡多金属矿床地质特征及礁灰岩控矿因素

广西大厂矿田100号、105号矿体是世界上罕有的大型特富锡石—硫化物多金属矿体,赋存于巴力—龙头山区生物礁灰岩中。文章对矿体成矿地质背景、矿床地质特征、成矿物质来源和机制,以及生物礁灰岩的组分、结构、构造等控矿因素进行分析研究,表明生物礁灰岩对该区域矿体的形成具有十分重要的作用,是生物有机成矿及构造成矿双重作用的结果,并指出龙头山礁灰岩礁核亚相的骨架灰岩为礁体内最有利的成矿岩性,同时推测出105号矿体深部及边部最有利的成矿部位。     

广西大厂矿田龙头山矿区锡多金属矿床地质特征及礁灰岩控矿因素

广西大厂矿田100号、105号矿体是世界上罕有的大型特富锡石—硫化物多金属矿体,赋存于巴力—龙头山区生物礁灰岩中.文章对矿体成矿地质背景、矿床地质特征、成矿物质来源和机制,以及生物礁灰岩的组分、结构、构造等控矿因素进行分析研究,表明生物礁灰岩对该区域矿体的形成具有十分重要的作用,是生物有机成矿及构造成矿双重作用的结果,并指出龙头山礁灰岩礁核亚相的骨架灰岩为礁体内最有利的成矿岩性,同时推测出105号矿体深部及边部最有利的成矿部位.