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。     

近水平层状软硬相间岩体风化特征研究——以黄河古贤水利枢纽工程为例

古贤水利枢纽坝址区的主要岩性为砂岩、粉砂岩,为一套陆相碎屑岩系,岩体近水平,软硬相间分布。岩石的主要矿物均为石英、长石、云母,但含量差别较大,这是岩体风化程度不同的主要原因。文章采用定性判断、定量指标相结合的方法对坝址区岩体风化程度进行划分,结果显示风化与地形地貌密切相关,且具有明显的差异风化特征。从不同高程看,两岸岩体的风化深度均有随高程降低而减小的趋势;从不同岩性来看,岩性对风化程度的影响较大,粉砂岩风化深度明显比砂岩大,抗风化能力较弱。     

广东八村群地层筑坝工程地质特征

广东寒武系八村群地层具砂岩、页岩互层或砂岩夹页岩的沉积特点,因而导致该地层沿页岩层面频繁发生层间挤压破碎,河谷两岸岩石风化深且不均匀、岩体力学性质差异较大、地下水位低,可能有坝基、堤肩渗漏等工程地质问题,文中列举了广东拟建和在建的乐昌峡、锦江、都平、山口、黄石蚴等水电站和大河水库等工程的工程地质特点,并对在该地层兴建水电工程时的坝址选择、坝型选择和工程处理进行了探讨。     

砒砂岩风化特性试验

采用X射线衍射仪、超景深三维显微镜对不同深度的砒砂岩进行矿物成分检测及微观结构观测,研究了不同深度砒砂岩的风化特性,选取次生矿物总量、孔隙率作为评价指标,对不同深度砒砂岩的风化程度进行判定。试验结果表明:不同深度砒砂岩中所含的矿物种类相同,主要为石英、长石、绿泥石、方解石、伊利石、黑云母、高岭石等,但所含的次生矿物总量不同,随着深度的增加,次生矿物总量降低;随着深度的增加,砒砂岩表面粗糙度逐渐减小,微裂隙、孔隙的尺寸及数目逐渐减少,砒砂岩受外界环境影响减小,风化程度逐渐降低。     

某隧道工程岩体声学特性研究

岩体声学特性与岩体结构、破碎程度、风化程度密切相关。为了获得岗上隧道工程岩体声学特性,采用声波测试技术对某隧道工程岩体及岩芯进行测试与分析。研究结果表明波速与岩体的风化及破碎程度密切相关。掌握工程岩体的声学特性,对岩体结构分类、岩体动弹性参数测试、以及岩体质量评价等具有重要意义,可为隧道工程的设计与施工提供重要依据。     

深水库淹没区岩土体文物异地模拟展示选址研究——以皎平渡渡口山洞遗址为例

水库建设将影响淹没区内文物古迹的保存,岩土体文物具有本体和赋存载体不可分割的整体性特征,在水库淹没较深的情况下,无法进行整体搬迁或就地保护展示,因此"原址覆盖保护、异地模拟展示"便成为保留文物信息和价值的首选方法,其中选址即为最重要的环节之一。以乌东德水库淹没区的皎平渡渡口山洞遗址为例,在详细调查山洞遗址文物和拟选场地信息的基础上,采用层次分析法,建立以最优选址为目标层、6个指标为准则层、14个指标为子准则层、5处选址为方案层的层次结构,逐层逐个指标构建判断矩阵,通过计算和检验最终确定1号场址为最佳模拟展示场址。分析同时证明,层次分析法是一种可实现综合兼顾各种定量与定性因素的决策方法,适用于水库淹没区文物异地模拟展示及迁移复建选址方案的决策评价。     

干湿循环下不同风化程度泥质粉砂岩崩解特性试验研究

为了研究干湿气候环境的变化对泥质粉砂岩崩解特性的影响,以新疆肯斯瓦特水利枢纽工程泥质粉砂岩为研究对象,通过室内模拟干湿淋水状态变化,对风化作用下的泥质粉砂岩进行崩解性和力学特性试验研究,结果发现:随着风化程度的加剧,泥质粉砂岩耐崩解性逐步减弱;循环崩解后,各粒径含量都呈现增加趋势,强风化的崩解速度和崩解含量高于风化程度低的岩石;风化作用促使泥质粉砂岩原生结构发生了改变,泥质物含量增加,使其强度和抵抗变形的能力降低。从崩解的微观机制上分析,黏土矿物含量、胶结物类型等对崩解的发生起了主导作用;风化作用促进了黏土矿物含量的增加,加速了崩解,不同风化类型导致崩解特性也出现差异性。     

福建平潭风化花岗岩原位测试及岩土参数取值研究

因风化花岗岩具有结构性强,遇水软化、常规钻探取原状土样难等特点,所以通过常规土工试验获得的风化花岗岩的抗剪强度和变形参数往往偏小很多。为了合理确定风化花岗岩的抗剪强度和变形参数,以福建平潭某工程为项目背景,对福建平潭地区具有代表性且结构性强的风化花岗岩地层开展了旁压试验、标准贯入试验、剪切波速测试和平板载荷试验等系列原位力学特性试验研究,通过相关理论对原位试验结果进行了分析研究并推算了风化花岗岩的抗剪强度和变形参数。将旁压试验计算结果与平板载荷试验及室内试验进行了对比分析和验证,发现旁压试验计算结果与平板载荷试验推算的结果较为一致且明显大于室内试验结果。研究结果表明旁压试验结果在很大程度上反映了深部风化花岗岩的原状特性,利用旁压试验结果推算风化花岗岩的抗剪强度和变形参数是合理的。针对风化花岗岩,旁压试验是值得广泛推广应用的一种原位试验手段。     

福建平潭风化花岗岩原位测试及岩土参数取值研究

因风化花岗岩具有结构性强,遇水软化、常规钻探取原状土样难等特点,所以通过常规土工试验获得的风化花岗岩的抗剪强度和变形参数往往偏小很多。为了合理确定风化花岗岩的抗剪强度和变形参数,以福建平潭某工程为项目背景,对福建平潭地区具有代表性且结构性强的风化花岗岩地层开展了旁压试验、标准贯入试验、剪切波速测试和平板载荷试验等系列原位力学特性试验研究,通过相关理论对原位试验结果进行了分析研究并推算了风化花岗岩的抗剪强度和变形参数。将旁压试验计算结果与平板载荷试验及室内试验进行了对比分析和验证,发现旁压试验计算结果与平板载荷试验推算的结果较为一致且明显大于室内试验结果。研究结果表明旁压试验结果在很大程度上反映了深部风化花岗岩的原状特性,利用旁压试验结果推算风化花岗岩的抗剪强度和变形参数是合理的。针对风化花岗岩,旁压试验是值得广泛推广应用的一种原位试验手段。     

半合式单动双管钻具在破碎砂泥岩中的应用

乐业县那漏水库工程坝址区所处地层为深厚的较破碎砂泥岩,钻探岩芯采取率低,在地层岩性判别、风化程度划分上存在较大困难。通过研究,选取半合式单动双管钻具,配合合理的钻进参数,成功解决了破碎砂泥岩地层清水钻进取芯困难的问题,为地质专业提供了可靠岩芯资料,达到了准确判断地层地质岩性的目的。     

两河口水电站砂、板岩各向异性的研究

岩体具有不同程度的各向异性。对两河口水电站砂、板岩各向异性研究的结果表明：岩石的各向异性与岩性、岩层厚度、岩石风化及裂隙发育程度等因素密切相关。板岩各向异性明显予砂岩;岩层厚度越小,其各向异性越明显;岩石的风化强度越大、顺层裂隙越发育的岩石各向异性越明显。板岩的弹性模量、湿抗压强度各向异性系数为1．10、0．71,砂岩为1．07、0．86,岩体变形模量各向异性系数为1．2。研究成果可为岩石（岩体）力学参数选取提供参考依据。     

龙滩水电站右岸坝肩堆积风化深槽成因分析与治理

龙滩水电站右岸6号冲沟堆积风化深槽是坝肩及上航道边坡的主要工程地质问题之一，其成因是层状岩体正交坡层面与反倾向结构面组合的楔形体破坏形成冲沟，冲沟堆积物、楔形体残留岩体和顺层重力变形岩体经过长期风化所至。通过对其成因和稳定性分析，提出了综合治理措施。计算结果还表明，加强排水对该风化深槽边坡的治理是最有效的措施。     

坪头水电站1~#竖井的开挖与支护

坪头水电站1#竖井总高度为102.2 m,开挖直径为5.6 m,所处地层为微风化至强风化的细晶白云岩,为Ⅲ~Ⅳ类围岩,极易产生塌方、掉块。通过对1#竖井这种复杂地质条件下开挖与支护施工的方法研究与实践,探索了竖井的导井法施工、开挖前回填灌浆与开挖中的喷锚支护、钢支撑加强支护,对塌方区域采取模喷、回填浇筑等处理方法,总结出对极其复杂地质条件下的竖井开挖与支护分别采取预固结灌浆、锚喷支护、钢支撑加固以及模喷、回填浇筑的综合施工方法。     

三江源区岩体冻融风化特征及影响主因分析

为探索三江源区岩体冻融风化特征及规律,明确主控因子对岩体冻融损伤裂化过程的影响,在野外科学考察基础上,结合航拍影像,通过开展岩石切片观察和岩石物理指标测试,总结了源区岩体冻融风化特征,归纳了岩体冻融破坏过程,分析了主控因子对岩体冻融损伤劣化过程的影响,得出以下结论①岩体冻融风化强度具有垂直分带性、纬度坡降性和水平方向性3个基本特征;②岩体呈明显的“立体状”冻融风化特点,且不同岩性岩体冻融风化所产生的碎屑坡形态和碎屑形态差异明显;③岩性对岩体抗冻融风化性起着至关重要的作用,孔隙和孔隙水是影响岩体冻融风化过程的2个基本条件,而冻融循环次数则对岩体冻融损伤劣化过程起着决定性作用。     

干湿循环作用下砂岩的劣化及破坏特性研究

针对干湿循环作用下消落带砂岩岩体强度衰减易导致砂岩边坡失稳的问题,以三峡库区秭归县沙镇溪典型库岸边坡砂岩试样为研究对象,采用浸泡—烘干处理方式模拟岩石干湿循环过程,将试样分组进行单轴压缩试验和直接剪切试验研究,并通过数值模拟,从变形的角度分析破坏过程。结果表明:干湿循环对砂岩的劣化作用在初期表现强烈,随着循环次数增加,作用逐渐减弱;在相同循环条件下,砂岩的极限抗剪强度随法向应力的增大而增加,相同法向应力作用下砂岩极限抗剪强度随干湿循环次数的增加而减小;粘聚力和内摩擦角随着干湿循环次数的增加而逐渐减小,总劣化度逐渐增大。试验结果对水库砂岩边坡稳定性分析具有较强的参考价值。     

考虑软弱基座风化效应的望霞危岩崩塌机制分析

三峡库区巫山县望霞危岩属上硬下软的软弱基座型边坡。软弱基座为页岩,抗风化性弱,易形成一定深度的低强度强风化带,甚至出现凹腔。软弱基座的压缩变形,是造成危岩压缩-滑塌失稳的主要原因。首先对望霞危岩工程地质条件及变形破坏特征进行分析,然后采用离散元UDEC模拟研究了软弱基座风化深度对危岩变形破坏过程及机制的影响规律。研究发现:通过考虑软弱基座的风化效应能较好地再现危岩的失稳过程。根据风化深度及危岩变形破坏演化,将危岩变形失稳过程分为稳定、累积损伤、座落及折断四个阶段。     

降雨诱发全-强风化岩边坡浅层失稳模型试验研究

以珠江－西江经济带先行试验区典型降雨诱发型滑坡为研究对象,引入流体力学相似原理以韦伯准则作为降雨相似标准,开展了3组降雨诱发滑坡全过程物理模型试验。分析了边坡对降雨入渗的响应规律、入渗过程对边坡变形的影响、边坡破坏过程与破坏模式,初步获得华南强烈风化地区降雨诱发滑坡形成机理与成灾降雨特征:①浅层岩土体风化强烈造成的高孔隙率是试验区降雨诱发滑坡的物质基础,非饱和岩土基质吸力消散是试验区降雨诱发滑坡的本质原因,降雨入渗后特定的基质势(含水率)分布是降雨诱发滑坡的条件。②降雨诱发全风化花岗岩滑坡灾害所需累积降雨量比强风化碎屑岩小,强风化碎屑岩滑坡滑动影响范围比全风化花岗岩大。③强暴雨诱发滑坡灾害所需累积降雨量比间歇性降雨小,强暴雨更易诱发滑坡,且诱发的滑坡规模更大。     

马鹿塘工程岩体灌浆试验及效果评价

马鹿塘水利枢纽坝基主要工程地质问题就是基岩深风化问题。因此 ,初步设计阶段在坝址两岸趾板线上拟定了 2组灌浆试验场地。文中重点介绍了右岸灌浆试验方法、效果检查、成果分析及效果评价 ,试验表明该地区强风化岩体属可灌岩层     

卡里巴电站南岸扩机工程岩体特性综合测井试验

利用测井技术研究水电工程岩体结构和质量已被证明为一种可靠的方法。为评价卡里巴电站南岸扩机工程Sd01部位、进水口闸门井和进水口上游围堰岩体地质条件和结构特性,基于声学与光学测井技术开展了相关部位的现场试验研究,获得了上述部位的覆盖层厚度、基岩风化特征、基岩裂隙发育情况和基岩波速分布特性。试验结果表明:上述部位的水位分别为11.7,13.1,14.1~16.5 m;平均波速分别为3 200,3 500,2 000 m/s;覆盖层厚度分别为21,26,>30 m;Sd01部位和闸门井岩体较完整,主要裂隙统计分别为12条和11条;上游围堰岩体较破碎,强风化。     

PS对克孜尔砂岩的加固效果研究

克孜尔石窟位于新疆库车县,是藏传佛教传入中原的中间地带。石窟主要开凿在绝壁砂岩上,由于长时间的风吹日晒,加上位于活动的地震带上,近年来石窟多处坍塌,常有坠石从高处坠落,影响文物的价值并对游客的人身安全造成一定的影响。为了探究PS溶液对克孜尔砂岩的加固机理,首先对砂岩进行了XRD矿物分析,然后设计了不同浓度的PS溶液分别加固砂岩。通过测量不同浓度加固过程中质量、体积和波速的变化过程,并对比前后砂岩微观结构变化来研究PS对克孜尔石窟砂岩的加固机理及规律。结果表明:PS对克孜尔砂岩加固作用效果明显,其中浓度为20%的PS溶液加固效果最好;随着PS溶液逐渐凝固,波速升高;PS在砂岩颗粒与颗粒之间起着胶结作用,增强了砂岩的抗压强度。