软弱夹层的工程特性

软弱夹层一词早被地工界（岩土工程界）广泛的应用；一般指的是岩体中，在岩性上比上、下岩层显著较为软弱，而且单层厚度也比较薄的岩层；按其力学效应的程度，可分为薄膜、薄层及厚层三类。     

软弱夹层结构的极限状态分析

软弱夹层属于一种特殊的层状结构。在实际工程中其形态来源广泛且对工程的稳定性影响较大,目前关于软弱夹层结构极限状态下的破坏模式和极限荷载影响因素的研究还不够深入。通过有限差分数值方法,建立软弱夹层挤压模型,分析夹层厚宽比、层面粗糙程度、层顶堆载等因素对其极限荷载和破坏模式的影响,并且与现有实用计算方法的结果进行对比。分析结果表明:粗糙层面的软弱夹层极限荷载随厚宽比增大而逐步减小至恒定值,这一过程伴随着破坏模式由不均匀的侧向挤出向整体剪切过渡;光滑层面的软弱夹层极限荷载在一定范围内随厚宽比增大而逐步增大至恒定值,相应的破坏模式由均匀塑性挤出向整体剪切过渡;总体上软弱夹层结构的破坏模式在厚宽比为0.5~1.0间变化。夹层厚宽比越小,层面的粗糙程度对其极限荷载的影响就越大。现有的实用计算方法在较小厚宽比时,极限荷载的计算结果偏大,在实际工程应用时需注意适当的安全储备。     

带软弱夹层的土质边坡稳定性分析研究

在简化方法的基础上,拟定破裂面为曲线形式,推导了深度不大位置存在软弱夹层的均质边坡的安全系数,并搜索了最危险滑动面,通过对比分析,反映了软弱夹层对边坡稳定的影响,可为带软弱夹层的实际边坡工程的分析和设计提供参考。     

白鹤滩水电站层间错动带的剪切特性

基于白鹤滩水电站层间错动带的室内和现场剪切试验结果,对层间材料、层间材料/母岩接触面(土/岩接触面)的剪切力学特性进行研究。试验结果表明,层间材料和土/岩接触面都表现出无剪胀行为的理想弹塑性力学特性;层间材料的蠕变特性不明显;土/岩接触面的抗剪强度与接触面形貌密切相关,接触面越粗糙,其抗剪强度就越高。比较层间材料的室内和现场直剪试验的抗剪强度可知,试样具有强烈的不均匀性。试样扰动对其抗剪强度的影响要比材料变异性的影响小。尺寸效应使得室内试验获得的内摩擦角要比现场试验获得的大。黏粒含量是影响层间材料抗剪强度的重要因素:随着黏粒含量的增加,内摩擦角减少,黏聚力增大。层间材料的抗剪强度对初始饱和度的变化不敏感。室内试验和现场试验结果在黏粒含量和初始饱和度影响上表现出良好的一致性,说明试样的尺寸效应和变异性只是影响其抗剪强度的次要因素。     

软弱夹层的透射模型及其隔震特性研究

尽管软弱夹层对工程往往产生不良影响,但同时又对地震波具有阻隔作用。对软弱夹层阻隔特性的研究不仅能够为岩土工程的屏蔽隔震提供必要的理论依据,而且有助于揭示充填贯通型节理的动力学特性。为此,基于固体弹性波传播理论,以平面P波为例,建立了弹性夹层对平面矢量波的透射模型。在此基础上,按照能量观点,全面分析了矢量波通过软弱夹层的传播特性,其中包括透射能量与入射角、波阻比及厚度等因素的关系,并初步分析了透射波形畸变的机理。     

黄泛区软弱夹层结构地基强夯现场试验

为探究黄泛区软弱夹层地层条件下强夯加固效果,采用4种不同的夯击能在鲁西黄泛平原区进行现场试验,研究了强夯过程中软弱夹层的夯沉量、超孔隙水压力以及强夯前后地基承载力、土质力学性质变化规律。结果表明:超孔隙水压力消散速率非常快,24 h后超孔隙水压力消散90%;强夯加固效果显著,地基承载力最大可提高80%;选择单夯1 800 kN·m夯击能加固经济合理,夯后土体物理性质明显提高;对于黄泛区含有软弱夹层地层结构,可用超孔隙水压力为自重应力10%估算强夯有效加固深度,有效加固深度约为7 m;对比不同夯击能下Menard加固深度公式,在一般夯击能条件下,实际加固深度与Menard加固深度较为接近,在较大夯击能下,Menard公式并不适用;所得结论对该区域地基加固有一定的指导作用。     

泥岩中软弱夹层的剪切力学特性研究

软弱夹层对斜坡及围岩稳定性影响较大,对其剪切力学特性及破坏模式的研究具有实际工程意义.以甘肃天水地区的泥岩及软弱夹层为研究对象,基于三轴不排水剪试验和数值模拟方法对不同倾角软弱夹层试样开展剪切力学特性研究,分析其应力-应变关系,探讨其剪切破坏特征.结果表明,试验、理论解与数值结果基本一致,试样剪切破坏均是在软弱层内部发...     

岩质基坑边坡泥化夹层的影响分析

岩质边坡中若存在外倾的泥化夹层,其稳定性差,影响坡顶、坡脚建(构)筑物的安全,因此,查明泥化夹层的空间分布并提出合理的物理力学指标,对边坡稳定性评价和防治十分重要。论文以某工程岩质基坑边坡存在多层外倾的泥化夹层为例,通过探井查明了泥化夹层的空间位置,采取泥化夹层样品作重塑剪切试验,并结合场地实际地质情况提供了泥化夹层抗剪强度指标等岩土设计参数,正确评价了边坡的破坏模式,采用赤平极射投影法定性和平面滑动法定量评价了边坡的稳定性,结合施工工序提供了安全可行的防治措施。     

无泥型软弱层带变形参数取值研究

分析表明,控制无泥型软弱层带变形模量的主要因素是其粒度成分和所赋存的地质环境条件。通过现场17组变形试验结果,建立了变形模量与各主控因素之间的关系式,并最终以控制因素的变化去揭示不同类型软弱层带变形模量的变化规律,为对不同地段、不同类型无泥型软弱层带变形参数的合理及准确选取提供了可能     

川北地区侏罗纪红层软弱夹层力学特性分析

在四川省广元至江油一带的侏罗纪地层中,分布着多层厚度从几厘米到几十厘米的软弱夹层,它是物质、环境、动力等综合作用下形成的地质结构,工程特性较为复杂。在铁路、公路工程建设中,线路在测区内大多平行构造线展布,顺层边坡问题十分突出。这些软弱夹层控制着岩体的结构和稳定性,最易诱发滑坡、崩塌等地质灾害,因而研究软弱夹层力学特性具有重要意义。     

软弱岩带变形特性试验研究

对软弱岩带工程岩体进行了系统研究，介绍了软弱岩带变形特性研究的试验方法及测试成果，为控制岩体的稳定性，在拱坝设计中，合理选择参数及取值，是使工程安全，可靠，经济，全理的重要基础和前提条件。     

含薄层硬岩的软弱夹层力学特性研究

针对句容抽水蓄能电站寒武系炮台山组岩层中含薄层硬岩的软弱夹层,采用颗粒流程序(PFC)建立含不同软岩倾角和厚度比的双轴压缩数值试验模型,分析倾角、厚度比及围压对试样强度和破坏规律的影响。结果表明试样的破坏主要发生在软岩部分,在围压保持不变时,随软弱夹层倾角增大,试样强度降低;软弱夹层倾角较小时,试样中软岩发生破碎,残余强度极低;软弱夹层倾角较大时,试样沿软岩中发生错动。随着软岩厚度增大,破坏面将软岩切割为多个块体;软岩厚度对试样强度有明显影响,软岩总厚度相同时,各试样强度相近;软岩总厚度增大,试样强度降低。研究结果对含薄层硬岩软弱夹层力学特性的认识、类似岩层强度参数取值等具有参考价值。     

泥化夹层蠕变全过程的模型及微结构的变化

本文采用陈宗基教授建议的方法对构造泥化夹层进行了恒温、饱水剪切蠕变试验,并将所得蠕变曲线划分为A、B两种类型,通过对大量试验结果进行线性变换,得出蠕变各阶段的经验方程。它们在初始蠕变阶段为幕函数及负指数函数形式;等速蠕变阶段为线性函数;加速蠕变阶段为复杂的对数函数形式,为了探讨这些方程的物理涵义,文中又将经验方程进一步抽象为蠕变模型,模型中采用一变η的牛顿筒来描述加速蠕变阶段,并给出了计算模型中各参数的程序框图。文中还研究了泥化夹层天然微结构及其在各蠕变阶段的变化,并通过这些研究对蠕变的机制作了初步分析。     

岩石软弱夹层的渗透变形特性研究及其方法探讨

岩石软弱夹层渗透变形试验方法还不够成熟,也没有相应的试验规程。介绍伊江上游其培水电站坝基F41和F42断层的扰动样和原状样渗透变形试验及其成果,试验方法主要参考土工试验规程。扰动样表现为流土破坏,没有明显的渗透变形过程,不同试样渗透系数差别不大。现场临时设置实验室开展的原状样试验表明,试样以冲刷变形为主,以冲刷或局部流土的形式破坏,临界比降较低,破坏比降较高,且成果的离散程度较大,分析认为这是试样内部结构不均匀性及其与围岩的接触关系所决定的。与扰动样试验相比,原状样试验成果更能揭示断层的渗透变形特性。结合本工程及其他工程已有的试验研究工作,讨论渗透变形试验方法,提出改进研究方法和成果运用原则的建议:微、细、宏观研究相结合,进一步揭示渗透变形机制;发挥数值模拟的作用,提高现场原位试验的水平;根据所处工程部位和危害性确定安全系数,综合考虑渗透变形扩展规律后进行允许比降取值。     

泥化夹层边坡稳定性分析与计算方法研究

海子沟水厂边坡处于8度地震区,地质条件复杂,砂岩泥岩交替且泥化夹层普遍发育,厚薄不均。为评价场地的稳定性,对该区域边坡进行三维建模分析;根据岩体结构面的分布情况,对具有代表性的区域进行二维计算复核,结果显示,二维与三维计算结果较吻合,与实施后的监测数据也较吻合。     

小浪底工程中原状泥化夹层的动三轴试验

对黄河小浪底工程左岸山体含泥化夹层的岩芯试样进行了动三轴试验研究。结果表明：当总剪应力比α较小时，试样变形随振次增加而趋向稳定，而当α大于０．４时，变形随振次增加呈破坏性发展趋势；试样的动强度随振次增加而减小，在振次达到千次后趋向稳定。根据试验成果，并结合山体的实际条件，提出了泥化夹层的动力总强度指标     

基于应变破坏准则的泥化夹层强度参数测定

泥化夹层作为最常见的次生型软弱夹层,抗剪强度指标极低,常常是导致斜坡失稳的主控因素,泥化夹层强度参数对合理进行边坡稳定性分析至关重要。采用常规的直剪试验或三轴试验测试泥化夹层剪切强度参数均存在一定缺陷且可能导致测试结果失真。在泥化夹层应变破坏准则的基础上,通过无侧限压缩试验,结合ARAMIS数字散斑监测压缩过程中剪切带形成、发展和变化及压缩破坏后破坏面与水平面的夹角α,并基于土体极限平衡理论提出了一套对泥化夹层剪切强度参数试验预测的新方法。     

桩基中软弱夹层的处理

1工程概况某十二层综合楼,框架结构,占地面积1058m2,建筑总面积12930m2。2工程地质情况根据《工程地质勘察报告》揭示,本工程地质随深度分层顺序为人工填土,第4系残积土,强风化岩带,中风化岩带（见附图1）,在中风化岩中还有厚、薄不均的强风化岩层。地质报告提供的中风化岩单轴极限抗压强度为23．9MPa（区间值13．6～23．9MPa）,最小平均值为18．3MPa。3桩端持力层中软弱夹层的处理经过建筑物的结构计算,结合本地区地质岩层的分布特性及理深情况,本工程采用人工挖孔桩作为桩基。通过对单桩竖向承载力的计算,桩基采用D。＝1．…     

低速软弱夹层二维横波速度结构的OCCAM反演

高速公路路基中的低速软弱夹层若处理不当，将会给高速公路的后期正常运行留下安全隐患，甚至将会导致路基结构严重的下陷和变形。本文成功地将OCCAM算法引入到瑞雷波频散曲线反演中，并获得了某路基低速软弱夹层地质结构的二维横波速度剖面。在反演过程中，权重矩阵的应用，提高了解的纵向分辨率；拉格朗日乘子光滑参数的应用改善了迭代效果并提高了解的稳定性，使其可以在解的精度和模型分辨率中取最佳折中解。实例分析结果表明，OCCAM算法用于反演低速软弱夹层瞬态瑞雷波频散曲线不但具有稳定性好、精度高及分辨能力强的优点，而且能自动分层和反演地层参数。     

软弱夹层不同分布部位对隧道支护结构的影响

以山西云中山隧道工程为依托,针对花岗岩隧道,当软弱夹层相对隧道的位置不同时,在工地现场监控量测的基础上,采用数值模拟方法和现场监控量测进行对比,并运用有限元方法,对软弱夹层在角度、长度和宽度特定、而相对于隧道的位置不同时的几种情况进行了数值模拟,具体分析了支护结构的弯矩以及锚杆受到的轴力等变化规律,并把模拟分析得到的结果和监测的结果进行了对比分析,揭示了软弱夹层对隧道围岩稳定性的影响规律,最后提出了采用这种方法的注意事项。