基于滑动测微计的某拱坝坝基岩体变形研究

基于滑动测微计,成功监测了某拱坝蓄水期及运行期坝基岩体变形规律,探测了裂隙、断层、软弱夹层分布和变形量.监测结果表明,坝基岩体在蓄水后处于受压的工作状态,岩体累积位移量比较小,坝基表面岩体变形最大,随着深度的增加,岩体变形越小,总体上反映出基岩的变形规律.     

富水公路隧道地质灾害探测反演与防治研究

运用地震波跨孔层析技术，通过最小二乘法作理论反演，分析九顶山隧道岩溶突水灾变机理是由于隧洞开挖，上方全风化花岗岩受开挖扰动，松动破裂，与上方灰岩裂隙水连通，在水的软化作用下，岩体崩解破坏，并针对性的提出“探”—跨孔ＣＴ与地质调查结合的超前探测；“截”—对洞顶地表的陷穴、深坑加以回填，对裂缝进行堵塞，截断地表水补给；“泄”—右幅拱腰采用ＰＲＤ－180ＣＢＲ型多功能钻机，安装倾角35°，深度为45ｍ，管径108ｍｍ的泄水管；“帷”—使用多功能钻机钻孔注浆一体化工艺进行全断面帷幕注浆等措施，使隧道安全通过岩溶富水段，为九顶山隧道施工提供防治施工措施。     

裂隙岩体渗透张量的特征值扰动分析

裂隙岩体渗透张量是基岩地区地下水研究中非常重要的水文地质参数。基于裂隙岩体渗透张量的基本表达式和矩阵特征值扰动理论,以青岛黄岛地下洞库现场试验成果为例,在查明了岩体中裂隙的空间产状、位置基础上,建立了裂隙渗透性与岩体整体渗透张量之间的定量关系,分析了单条裂隙和单组裂隙渗透张量特征值的扰动问题,提出了优势裂隙渗透性对岩体整体渗透张量贡献的评价方法。研究结果表明,并非岩体中发育的裂隙对渗流都具有均等的作用,而只有优势裂隙组中的优势裂隙在裂隙渗流问题中占主导地位。这些成果对于基岩地区地下水资源开发和评价、地下水污染预测和控制、地下工程渗流计算和控制都具有重要的意义。     

三峡工程右岸建基岩体帷幕灌浆研究

三峡工程右岸建基岩体主要为前震旦系闪云斜长花岗岩。岩体裂隙发育，多数裂隙紧闭，透水性微弱；少数陡倾角裂隙透水性强，相对封闭；透水极不均一和各向异性等特征明显。且施工是在高围堰保护下的基坑中进行，基坑与围堰外水头差最大为119．8m，对建基岩体实施帷幕灌浆时，难以封堵透水性强的裂隙。针对岩体的透水特点和工况条件，采用合理的帷幕布置和灌浆方式，取得了良好的灌浆效果。     

利用天然与人工示踪法探测岩体裂隙渗流构造及渗透性研究

本文论述了拉西瓦水电站石门坝址同位素示踪探测岩体裂隙渗流中，所采用的天然示踪法与人工非示踪法以及其基本原理。天然条件下测定孔中及河水中的温度与电导，人工同位素示踪测定单井中测渗透流速、流向、渗透系数及含水层之间的补给关系，注水条件下示踪测定含水层分布、渗透系数及静水头等；以及进行天然流场与人工流场下的多孔连通试验。通过一系列的综合测试研究，查明了该坝址岩体的裂隙渗流网络及其渗透性。     

电法勘探在堤坝隐患探测中的应用

应用电法探测堤坝隐患,比采用开挖或多孔钻探有明显的优越性。它可在较短的时间内迅速查明工程隐患的位置、范围、埋深及走向,为工程隐患的治理提供较准确的资料,它是一项比较经济而有效的技术措施。尤其对病险水库和堤防内部的一些常见隐患如:裂缝、洞穴、管涌、集中渗流以及基岩破碎带和岩溶裂隙带等,只要正确地掌握电法勘探的基本原理和方法,因地制宜地加以使用,就能够取得明显的探测效果。本文简述应用电法探测堤坝隐患的基本原理,着重介绍了电法勘探在湖南省堤坝隐患探测中的实际运用,并通过实例对其探测效果予以验证,以及对电法探测堤坝隐患的经济效益问题进行了评述。     

利用天然与人工示踪法探测岩体裂隙渗流构造及渗透性研究

本文论述了拉西瓦水电站石门坝址同位素示踪探测岩体裂隙渗流中，所采用的天然示踪法与人工非示踪法以及其基本原理。天然条件下测定孔中及河水中的温度与电导，人工同位素示踪测定单井中测渗透流速流向、渗透系数及含水层之间的补给关系，注水条件下示踪测定含水层分布，渗透系数及静水头等；以及进行天然流场与人工流场下的多孔连通试验。通过一系列的综合测试研究，查明了坟址岩体的裂隙渗流网络及其渗透性。     

山区地下水位隐变特征

地下水位指埋藏于地表之下、自由移动水面的位置高度（海拔标高）。通常所说的水位多少米，是指水面在地表之下埋深。所以在现实生活中遇到水位说法，要分清是水面的位置高度，还是指水面的埋深。山区地下水位有两个隐变特征： 一、山区地下水补给区水位变幅大 山区地下水多数储存于基岩裂隙和岩溶空隙中，空隙受地质构造影响，分布很不均匀，一般呈带状存在。空隙中重力水通过径流及水化学作用，侵蚀岩体扩大空隙，使得径流途径更加畅通，由高势向低势自由运移，也就是常说的，由补给区向排泄区运移，直向地表排泄点——以泉的形式排出。 …     

高应力硬脆玄武岩微裂隙分布及破裂发展辨识

白鹤滩水电站区域构造地应力高,玄武岩坚硬性脆、隐微裂隙发育,地下厂房开挖过程顶拱浅层应力型开裂和深层破裂特征明显,传统的声波、钻孔电视测试和变形监测等方法难以精确获取岩体微破裂裂隙分布特征及高应力破裂发展特征信息。采用高精度超声波成像综合测试系统新方法,对厂房顶拱应力破裂破坏显著区域进行了多次重复测试。测试成果揭示：① 厂房顶拱上方岩体赋存的裂隙面倾角以陡倾角为主,优势倾角范围为45.98°~52.06°;裂隙面的倾向为NWW向,优势倾向范围为276.36°~292.01°,裂隙面倾角和倾向随深度变化不明显。② 顶拱浅层围岩破裂裂纹集中区一般在3.50~4.25 m的深度范围内,围岩深部诱发破裂裂纹区主要分布在9.68~10.11,16.12~16.32,21.45~21.77 m范围。③ 局部岩体受顶拱应力场不断调整演化作用,出现岩体破裂随时间加剧的现象。该成果高精度地辨识了玄武岩不同深度微破裂裂隙面分布特征、深度范围和应力破裂发展特点,对研究高应力硬脆玄武岩力学特性和响应机理提供了坚实基础资料,为工程开挖施工和动态支护设计发挥了重要支撑作用。     

基于二维裂隙网络模拟的岩块搜索与岩层追踪方法

脉动压力在岩石河床裂隙中的传播是导致大坝下游基岩冲刷破坏的主要原因之一。岩体裂隙网络作为水体的赋存空间,其结构特性决定了水流脉动压力波的传播规律。应用蒙特卡洛模拟方法,编译Fortran程序语言,模拟得出与天然岩体裂隙网络在统计上完全等效的、具有相似结构特性的仿真裂隙网络,实现管网线元和节点的自动编号存储。借助矩阵理论定义了衔接矩阵和回路矩阵,从数学意义上精确描述裂隙网络。提出了基岩冲刷破坏过程中,孤立岩块的自动搜索和逐层追踪的新方法。文中以10 m×10 m范围内的两组裂隙为例,依据裂隙网络的统计分布规律,通过蒙特卡洛模拟,给出由两组裂隙组成裂隙网络的模拟结构图以及块体逐层自动追踪的结果。研究结果为高坝下游基岩冲刷过程的模拟研究奠定基础。     

考虑节理岩体强度各向异性的最危险滑动面搜索

针对实际岩体中节理裂隙的分布特征, 为了找准岩体破坏性滑动面的位置，在考虑节理岩体强度各向异性的基础上，提出了重力坝坝基滑动面自动搜索算法，并基于ABAQUS和FORTRAN平台，开发了针对有限元分析结果的重力坝坝基滑动面自动搜索程序。该程序由有限元结果导入、滑动面搜索2个模块组成。采用该算法，对坝基基岩中含有不同节理裂隙分布特征的重力坝在地震动荷载作用下的深层滑动面进行了实例验证。结果显示，该搜索方法得到的滑动面同有限元法得到的屈服区相吻合，证实了该滑动面搜索程序的可行性和可用性。     

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。     

三峡库区地表泥灰岩边坡变形机理研究

三峡库区地表巴东组泥灰岩地层,大范围内岩体结构松动。为了查明原因,从沉积环境以及沉积地层进行分析,得出的结论为:嘉陵江组顶部膏岩地层在临江部位发生溶蚀,溶腔顶部巴东组地层在重力作用下发生坍塌,导致地表岩体变形破坏。巴东组泥灰岩地层受重力和蠕变作用后,发育多组垂直裂隙,使地表岩层表现为整体性松动现象。因此地表岩体结构松动破碎的原因是深部石膏层岩溶塌陷与表生溶蚀改造作用共同导致的结果,前者为控制因素,后者为叠加效应。     

探地雷达技术在藏区碎裂岩体探测中的应用研究

藏区水电站岸坡广泛分布着碎裂结构岩体。碎裂岩体呈现似连续性质特征，并且因为地形条件限制，导致勘探难度极大。通过探地雷达探测结果与已知信息对比及与其他不同方法的对比，证明探地雷达在碎裂岩体探测中具有较好的适用性及分辨率。介电常数是探地雷达应用的关键参数，在应用过程中可以采用目标体标定及窄角反射法的方式对区域介电常数进行标定测定。另外，藏区碎裂岩体现场环境限制了常规二维线性探测方式，可以采用散点探测结合三维建模的方式进行。     

深水大型沉井内部地形探测方法与实践

为了解决沉井施工监控中内部地形探测这一难题,在分析了探测作业环境特点基础上,提出了封闭环境下深水沉井的探测方法,利用三维多波束实时声呐系统在瓯江北口大桥成功采集到沉井内部地形数据。采用GIS技术构建了沉井内部地形三维场景数据,结合测绳探测数据和现阶段沉井取土方案,验证了探测的井底地形高程精度满足施工要求,论证了数据对井底地表形态特征的表达是可信的,表明提出的探测方法是可行的。在分析探测数据过程中发现:结合探测数据图像颜色的明暗和空间几何形态特征,能辨识出不同的取土分区和分布特征,通过GIS技术对取土分区及地形高程进行可视化分析,可以为沉井施工确定取土方式、位置和范围提供辅助数据。     

用孔中雷达对裂隙和溶洞进行探测

一、孔中雷达技术原理 　　孔中雷达可以用单孔反射或跨孔层析成像方式进行探测.对于单孔反射方式,雷达提供钻孔周围基岩不连续的图像,包括基岩面、不同岩性界面、裂隙及溶洞.根据天线和设备的类型,可以用方向性天线或非方向性天线进行测量.对于层析方式,发射和接收在不同的孔中,雷达提供钻孔间的平面图像.调查的半径取决于天线的频率和介质的电导率.对于一个中心频率为100MHz的天线,做反射时的探测距离在大阻抗的岩石中是10～40m,在导体、富黏土或泥岩中要小于5m.……     

岩桥倾角对岩体能量演化规律影响研究

天然岩体内部常含有各种分布形式和尺寸长度的裂隙，裂隙对岩体破坏模式和强度有重要的影响，从能量角度研究裂隙对岩石压缩破坏模式的影响可以反映裂隙岩体变形破坏的本质特征从而为岩体设计施工提供依据。因此制备了不同裂隙组合形式的相似材料，通过单轴循环加卸荷试验进行加载，探究了双节理裂隙岩桥倾角（裂隙搭接程度）在岩体各受荷阶段中对能量演化规律的影响，揭示了不同岩桥倾角下岩石弹性能和耗散能演化及分配规律。研究表明:随着岩桥倾角的不断增加，即裂隙搭接长度的增加，最终积聚弹性能密度在逐渐减小，易于形成宏观裂纹；耗散能比例曲线的明显转折是岩石失稳破坏的前兆。随着岩桥倾角的变缓，耗散能比例曲线增幅越陡，因此破坏越明显；岩桥倾角越小即裂隙水平距离越远，裂纹发育速度越快。     

金沙水电站狮子石危岩体治理浅析

金沙水电站是一座规模较大的低水头河床式电站,坝址区河谷较宽,坝址两岸河谷深切、谷坡陡峻、坡体基岩裸露、岩体卸荷裂隙发育且分布广泛,多发育在工程边坡以上。为确保工程施工及电站营运安全,设计单位针对自然边坡因裂隙形成的狮子石危岩体提出了治理防护设计方案。介绍了高陡自然边坡条件下危岩治理防护采用的设计和施工方法。     

三峡船闸混合式闸室墙稳定研究

 介绍采用地质力学模型研究三峡船闸四闸室混合式闸室墙的稳定问题。分析了在船闸闸墙后的岩体中存在倾向闸室的陡倾角裂隙和由两组陡倾角裂隙构成的不稳定岩体——楔形体对闸墙稳定产生的影响以及在墙后渗压力作用下船闸闸墙与基岩不同接缝形式的锚杆应力分布规律；闸墙墙体、重力式墙、楔形体的位移情况；在超载情况下船闸的破坏机理和破坏发展过程。研究表明锚杆对闸墙的整体稳定起到了较好的作用，闸墙的破坏主要取决于锚杆和砂浆的极限粘接强度。锚杆的应力分布规律和最大拉应力出现的部位均与闸墙和基岩的接缝方式有关。     

地质雷达在建筑物地基岩溶探测中的应用

地质雷达采用了高频、宽频带、短脉冲和高速采样技术,其探测的分辨率被公认为高于其它地球物理勘测手段。地质雷达可用于水利工程、工民建筑、交通设施等的地基基岩探测、溶洞和裂隙探测、第四系地层划分、滑坡预测、堤坝隐患探测、隧道开挖撑子面前的地质灾害预测、高速公路和机场跑道的地基及质量检测、水底沉积和埋藏物探测、地下埋藏物(金属和非金属管线、墓穴、容器、桩基)探测、污染区划界、管道漏水及漏气探测等。通过工程探测实例介绍了地质雷达在建筑地基岩溶探测中的应用。