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。     

桂北南丹-河池构造带晚白垩世岩石圈伸展作用及其对油气成藏条件的影响

在广西南丹大厂超大型多金属矿床的中泥盆统礁灰岩中发育大量的天然沥青,表明这里曾经存在过大厂古油藏。大厂古油藏东部车河花岗岩属于过铝质高钾钙碱性岩系,花岗岩的轻稀土富集,具有显著的负Eu异常,富集高场强元素和大离子亲石元素,该花岗岩具有壳幔混源的特点。对花岗岩中锆石进行的激光探针等离子体质谱U-Pb定年获得了(86.27±0.68)Ma的加权平均年龄。结合区域地质分析认为,晚白垩世中期南丹-河池一带处于强烈的岩石圈伸展状态,伸展背景下花岗质岩浆底辟作用一方面使先存古油藏受到剥蚀,破坏了古油藏的保存条件;另一方面提高了该地区的地温梯度,使古生界烃源岩过成熟。晚白垩世中期的岩石圈伸展作用强度大,范围广,对古生界油气系统的破坏作用比较严重。对南盘江盆地东部古生界油气系统的油气勘探应该着眼于由残存封盖层封闭的次生油气藏。     

CAPILLARY PRESSURE-SATURATION RELATIONSHIPS IN ROCK FRACTURE

Understanding and quantifying unsaturated flow through fractures in rocky slope is important for design and construction of drainage system in large-scale hydraulic engineering. The data of the hysteretic relationship between capillary pressure and water saturation are primary for simulating unsaturated flow in fractures and analyzing the stability of high rocky slope. The drainage and imbibition curves are measured for a single fracture in granite sample got at construction site of the Three Gorges Project (TGP). The method used in this study for measuring the capillary pressure-saturation relationship , under the conditions of no normal load to rock sample, is generally following the laboratory technique developed by Reitsma and Kueper. A distinct entry pressure, indicating rise to initiate nonwetting phase invasion, was observed. The drainage curve is found to be well represented by van Genuchten porous media capillary pressure function.     

循环加卸载下花岗岩强度变形及声发射特征

为了研究花岗岩在循环荷载作用下的强度、变形及声发射特征,采用MTS815岩石力学试验机开展了单轴和三轴循环加卸载试验。结果表明:三轴循环压缩下偏应力-轴向应变曲线的上凹现象和滞回环的迁移现象相比于单轴不太明显;峰值强度和峰值应变与围压间呈现良好的线性增长关系;单轴循环加卸载下,试样表现出柱状劈裂破坏,而在三轴循环加卸载下,试样则具有明显的剪切破坏特征;前5次的循环下加载、卸载段的弹性模量和泊松比都随着循环次数的增大而增大,而在最后一次加载段弹性模量有所降低;三轴循环下试样在最后一次加卸载破坏时产生的声发射振铃计数要明显少于单轴循环。此外,在单轴循环下,每一次加卸载阶段对应的损伤-时间曲线都会出现平台,而三轴下对应的损伤-时间曲线并未出现明显的平台,表明岩样损伤保持平缓增长。     

热处理花岗岩循环冲击下断口形貌研究

为了研究温度和动载对黑云母花岗岩破坏机制的影响,利用分离式霍普金森压杆对不同温度处理后的花岗岩试样进行了循环冲击试验,随后采用钨灯丝扫描电镜对岩样的断口形貌进行细观观测。结果表明:常温岩样低弹速作用后,其断口表面出现韧性疲劳裂纹,中弹速作用后则出现脆性疲劳裂纹,而在高弹速冲击作用后,断口出现典型的解理裂纹;相同冲击荷载下,低于400 ℃的岩样断口表面存在大量解理裂纹和瓦纳线,随着热处理温度的升高,解理裂纹减少,准解理裂纹及韧窝逐渐增多;花岗岩在循环冲击荷载作用下,加载率效应明显,弹速越高脆性断裂特征越显著;温度效应使花岗岩的韧性增强,处理温度升高会使花岗岩由脆性断裂向脆性-局部韧性断裂的耦合破坏模式转变。     

利用裂缝指示曲线判别花岗岩潜山纵向裂缝发育带

依据花岗岩潜山发育裂缝在各种常规测井曲线上的不同响应特征,利用有限的岩心资料和少量的成像测井图像标定常规测井曲线,进而建立裂缝指示曲线,可以行之有效地判别潜山纵向裂缝发育带。海洋石油钻井实际例子也证实了该方法的正确性。     

三峡工程花岗岩骨料的溶出碱及混凝土总碱量试验研究

三峡工程大坝混凝土使用花岗岩做人工骨料，花岗岩骨料本身含有5%～10%的碱，这些碱有一小部分是可以溶出并参与碱骨料反应的，参照法国国家临时标准(LCP No.37,1994年)、巴黎大学Pierre Marie Curie(UMPC)方法和常规浸泡方法，对花岗岩骨料的溶出碱进行了试验，结果表明：花岗岩骨料样品的溶出碱与试验温度、用时及骨料粒径有关。在300h、80℃条件下，花岗岩人工砂溶出碱与全碱量的比值为0.0092%，花岗岩碎石溶出碱与全碱量比值为0.012%。此外，还对水泥、粉煤灰、外加剂等的溶出碱进行了分析，并计算了该工程大坝混凝土几种典型配合比的溶出碱总含量。     

重型动力触探试验在广东花岗岩地区的应用

分析广东花岗岩地区花岗岩残积土的特征，论述重型动力触探试验在广东花岗岩地区的适用性，得出重型动力触探试验与标准贯入试验的回归方程，据此来确定花岗岩残积土的地基土承载力标准值及变形模量，并将其应用于实际工程中。     

三峡二期围堰风化砂砾振冲加固检测成果分析

 为了检测大功率振冲器对三峡二期围堰深水抛填风化砂砾的加固效果，根据原位物理力学性能指标检测结果，对加固效果进行了总结分析。分析表明，加固处理后的堰体物理力学参数满足设计要求，加固效果良好。     

云南勐堆水库利用花岗岩风化砂筑坝可行性研究

云南保山勐堆水库工程位于花岗岩地区,坝址区方圆数千米内均是花岗岩,坝基两岸岩体全风化深度大,只适合修建土石坝。坝址附近花岗岩风化砂分布广泛,厚度大、储量多、易于开采。通过调查、收集国内外一些工程利用花岗岩风化砂作为大坝填筑料的成功经验,对勐堆水库工程及周边的花岗岩风化砂物理力学性质、风化机制及长期稳定性、动力特性及风化砂坝体稳定性等进行了研究。研究表明：无论从理论上或是实践上,勐堆水库工程及周边的花岗岩风化砂作为分区坝填筑料使用均是可行的。建议通过合理的设计和施工充分发挥勐堆水库工程及周边的花岗岩风化砂特性,修建既经济又环境交好安全的分区坝。