风化岩组及其工程勘察概要

如果岩石经受不同程度的风化作用而降低了其力学强度。不仅给工程勘察与评价带来难度,且在某种程度上影响了勘察成果在工程设计中的合理利用。为加深对风化岩的认识,促进风化岩划分标志的统一,提高工程勘察质量．对风化岩组的形成、分带、风化类型及其组合做了概要讨论。并对工程勘察要点提出了建设性意见．旨在供岩基工程地质勘察时参考和应用．也为工程设计提供宏观决策依据。     

海南省文琼高速公路花岗岩路段工程地质特征研究

花岗岩风化岩与化岗岩残积土是工程地质勘察中一种常见的特殊性岩土。根据文琼高速公路工程地质勘察中所揭示的地层情况,将钻探岩芯野外鉴别与原位测试相结合的方法对地层进行划分是较为合理的。对花岗岩残积土遇水物理力学性质发生显著变化及花岗岩风化岩的不均匀性进行论述,分析了形成原因,就公路路基、边坡、桩基等工程在设计与施工中所遇到的工程地质问题提出了建议和处治方案。     

菲律宾达沃地区胶结土的岩土力学分析

菲律宾达沃地区广泛分布一层胶结土,处于一种由土向岩转化的过渡状态,既有土的特征,也有岩的特征。从地形地貌、区域河流、地质构造及地震效应对沉积环境的影响着手,结合对胶结土的各项土力学与岩石力学测试指标,分析得出达沃地区胶结土为海陆交互相沉积成因,并与我国洞庭湖盆地、三溏湖盆地发育的胶结土进行对比,得出胶结状态可进一步分级的结论,并对胶结土的工程应用进行了探讨。     

弹性波法在岩体风化带划分中的应用

岩体风化程度分带,是常用于区分地壳表部岩体工程地质性质优劣的一种较老的岩体质量分类方法,但由于参与风化带划分的因素中定量指标较少,因而造成分带的误差较大。本文依托广东省清远~连州一级公路升级改造工程裸露边坡特征,以弹性波法为主要方法,获取地层风化速率,以地层时代为依据,较精确地得到该地层目前风化层厚度,所得结果与其他划分方法做以校正、对比,从而对风化岩进行量化分带。较好地将岩体风化分带与岩体结构、岩体工程特性紧密地结合起来,在岩体风化程度的定量划分上做了新的探索。     

察格高速公路盐湖地区工程地质分区及路基阻盐技术

为查明察尔汗盐湖区工程地质情况,依托察格高速公路工程,采用地质勘察、土工试验等手段,提出了该区域工程地质分区:以区域地貌作为工程分区的主要依据,盐湖区分为湖相及化学沉积区、湖相沉积区、滨湖相沉积区3个区;依据岩土物理力学特征,在工程地质分区的基础上划分出工程地质亚区。根据工程实践,介绍了察格高速公路路基阻盐技术。     

黔东南浅变质岩工程地质性质研究

黔东南多为浅变质岩,其工程地质条件较为复杂。为给隧道施工提供可靠的工程地质参数,通过地质调查、现场试验及室内试验等手段,对隧址区浅变质岩的工程地质性质进行了综合研究。测定了岩石矿物成分和物理水理性质,应用单轴、三轴、点荷载及回弹试验,对岩石在不同风化程度下的力学性质进行分析,并详细调查了隧址区不同规模、不同类型的结构面,分析了结构面的特征。研究结果表明:隧址区浅变质岩抗风化能力较弱,随着风化程度的加剧,其物理力学性质及结构面特征都有显著的变化。     

宁杭高速公路东庐山超高边坡岩体特征分析

通过对东庐山的岩石成因、结构构造以及物理力学性质等特征的研究。指出该类岩石在变形特征上可视为均质弹性各向同性体。依据边坡区岩体构造的基本特征、空间产状、原生结构面性质及分布规律,对东庐山边坡岩体工程地质岩组和岩体结构类型进行划分。在此基础上。建立东庐山边坡岩体的地质模型。     

厄瓜多尔CCS水电站TBM法施工引水隧洞工程地质条件及问题初步研究

TBM法隧洞施工具有快速、高效、安全和环保的技术特点,但TBM施工地质适应性差,往往由于工程地质条件原因影响TBM的掘进效率,在TBM施工之前非常有必要对工程地质条件进行研究。以厄瓜多尔CCS水电站引水隧洞为例,分析岩石单轴抗压强度、岩石耐磨性和岩体的完整性等指标,得出该隧洞的地质条件适合TBM施工的结论。并根据工程区域的工程地质条件,分析施工可能遇到的工程地质问题,主要包括岩爆、断层破碎带塌方、软岩大变形、涌水、高地温及有害气体5个方面,并针对性地提出在各种不良地质条件下的预防措施和施工对策。     

虎门二桥不同风化程度泥质岩与基桩侧摩阻性能分析

本文结合虎门二桥桥梁试桩工程,对4组不同风化程度泥质岩与基桩侧摩阻性能进行了较为详细的分析。试桩分别在珠江口大沙水道、坭洲水道两岸。大沙水道东岸、坭洲水道两岸试桩采用自平衡法,大沙水道西岸试桩采用堆载法进行。大沙水道两岸试桩的基桩在中风化泥质岩内的工作性能表现不一。大沙水道东岸试桩多数中风化岩层反算得到的岩石参数小于规范取值,认为试桩单桩轴向受压承载力计算不宜按嵌入基岩内的桩基进行。大沙水道西岸试桩的中风化岩层反算得到的岩石参数有大于规范取值的桩段,也有小于规范取值的桩段,说明西岸试桩的中风化岩层工作性质介于嵌岩桩和摩擦桩之间。坭洲水道两岸微风化泥质岩内试桩的承载形状均表现为嵌岩桩的承载特性。但坭洲水道桥东塔岩石芯样强度稍大于西塔。从试验结果来看,西塔试桩荷载箱附近桩段实测摩阻力远小于东塔试桩,说明岩石性质的差异对于基桩实际承载性能影响很大。这也说明珠江口区域岩层工程性质复杂。综合本项目的各项认识,认为对于泥质岩层内的桩基,加强现场试桩工作从而确定其工作模式是非常必要的。     

铁路隧道疑难工程地质问题分析——以30多座典型隧道工程为例

以30多座在施工中发生与地质因素有关的工程事件为例,归纳为15类疑难工程地质问题： 高压富水岩溶、软弱围岩大变形、太古界硬质变质岩大变形、侵入岩脉蚀变风化破碎岩体塌方和突泥、富水逆掩断层破碎带大规模突泥、层状地层大规模顺层塌方、中更新统老黄土崩塌、新第三系地层突泥涌砂、泥岩页岩可燃气体燃烧和爆炸、白云岩剪涨裂缝突砂涌砂、岩溶地面沉降、含石膏地层围岩变形、断层破碎带与软岩层面组合围岩变形、新第三系粉质黏土岩（土）垂直节理坍塌变形及石英砂岩断层破碎带突水涌砂。分析各类疑难工程地质问题发生的原因,总结其工程地质特征。针对高压富水岩溶的分类、断层破碎带突水涌砂和大变形问题、高压地下水的防治、高位选线、大变形及大变形分级标准、挤压大变形和卸荷大变形、隧道顺层偏压构造的危害、5种围岩变形失稳类型的特征对比、隧道围岩压力现场实测、岩溶地面塌陷、Q2老黄土和N2黏土层垂直节理渗水崩塌、N2弱胶结地层“流变”、石膏地层隧道衬砌开裂以及非煤系地层的可燃气等14类问题进行讨论,并从依法合规性、地质不确定性、专项地质工作、工程劣质岩、修订围岩分级和纳入规范等方面提出6条建议。     

三轴搅拌桩入岩施工技术

某地铁深基坑工程,工程主体分布于富水上软下硬的复杂地质条件,设计选用三轴搅拌桩作为止水帷幕并要求三轴搅拌桩进入风化岩层,隔断基坑内外的透水层,搅拌桩如何进入风化岩是一个值得研究的技术难题。通过对三轴搅拌桩的机械选型、设计三轴搅拌桩钻头的结构形式、适用此地质条件下的施工参数等方面进行详细研究,实现三轴搅拌桩止水帷幕在泥质粉砂岩中的成功施工,达到彻底隔断透水层的目的。主要研究结论如下： 1）富水上软下硬复杂地质条件下可以选用三轴搅拌桩作为止水帷幕; 2）三轴搅拌桩入岩后,在类似地质条件下可选用钻孔桩+三轴搅拌桩代替地下连续墙作为围护结构体系,以节约投资。     

特殊隧道围岩的分级方法探讨

为探讨黄土、膨胀土、断层破碎带等特殊隧道围岩的分级方法,通过对目前国内外的研究进行总结,得到能反应特殊隧道围岩的特性的指标,采取不同的指标组合进行综合研究对其进行分级。研究认为：黄土可按地质年代、天然含水量、干密度进行分级;膨胀土可按塑性指数、自由膨胀率、标准吸湿含水率进行分级;断层破碎带可按地质力学特性进行分级。     

海域围堰内复杂地质条件下连续墙施工技术研究

苏埃通道工程南岸海域围堰内地层结构复杂,上部为回填土、淤泥质土,中部为砂层,下部为强风化、中风化岩层,岩石强度高,且槽段内有大量潜在孤石。为解决该复杂地层条件下连续墙施工的技术难题,例如上部软土层易塌方,下部孤石强度高、不稳定,斜面基岩难以引孔、取芯,风化岩层中成槽机不能有效施工等,通过优化、改进施工技术,形成“槽壁预先加固、成槽机抓取软土、密集钻孔+冲锤冲击破碎孤石、旋挖钻机和成槽机钻抓配合挖除风化岩层、牙轮钻钻取斜面基岩”的施工工艺 ,并通过严格控制施工管理作业程序,实现平行作业,大幅提高连续墙施工效率。研究结果可为同类工程的施工提供参考。     

煤系地层软弱围岩隧道大变形施工控制技术

煤系地层属隧道施工中的不良地质,施工过程中除面临瓦斯燃烧或瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出等高风险外,其围岩大变形问题也极为突出。通过地质调查和监控量测数据的综合分析,探讨地下水对煤系地层围岩的弱化效应,分析煤层隧道大变形出现的原因和发生机理。针对煤层隧道地质体工程特性和变形特点,提出相应的隧道大变形控制方法和技术措施,总结大变形侵限段换拱的施工方法,以有效控制围岩变形。     

武汉地区岩溶发育特征及地铁工程中岩溶处理

以武汉地铁岩溶专项勘察资料和地铁工程中岩溶处理案例为依据,采用综合统计方法分析岩溶发育特征和规律,总结地铁车站、区间隧道穿越岩溶区时的处理方法。研究表明武汉地区岩溶为浅层岩溶,主要在岩面以下0~15 m范围发育,表现为溶洞、溶沟、溶槽,钻孔遇洞率约50%,线岩溶率约6%,溶洞埋置越深填充率越低。岩溶区主要分为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ3种地质结构类型并对应高、中、低3种岩溶塌陷风险区。根据岩溶地质结构类型分类总结武汉地铁建设中采取的注浆填充、岩层注浆帷幕、土层隔离、旋喷加固及围护结构入岩等处理措施。     

盾构隧道穿越特殊地质围岩位移向量趋势线变形响应特征

为减少由于地质因素导致的盾构施工灾害的发生，做到早发现、早预防，利用FLAC3D模拟软硬岩层、断层破碎带、岩层产状、岩溶、球状风化体等多种不良地质体对盾构隧道三维位移的影响，并借鉴国内外学者所发展的隧道三维变形展示方式来呈现隧道开挖地层的反应特性。结果表明： 1）盾构由软岩往硬岩掘进时，位移向量趋势线减小； 反之，位移向量趋势线增加。2）随着断层破碎带宽度的增加，位移向量趋势线呈现出规律性变化。3）地质界面倾斜时的位移向量角比地质界面垂直时小。4）相邻地层强度差异越大，位移向量趋势线变化越明显。5）岩溶和球状风化体的尺寸越大，位移向量趋势线变化幅度越大。     

土岩起伏地层地铁隧道受上部卸荷影响的变形响应研究

为研究土岩起伏地层中基坑开挖对下卧地铁隧道变形的影响，基于Boussinesq解与Mindlin解，考虑土与结构的共同作用，提出土岩起伏地层中基坑开挖引起下卧地铁隧道变形的半解析预测方法。通过系统参数研究，提出考虑土岩分界面埋深影响的隧道最大隆起变形经验预测公式，并预测厦门地铁1号线区间隧道的变形。为确保施工过程中隧道的安全，采用人工与自动化监测相结合的方案，开展基坑施工全过程中隧道竖向变形现场测试。通过对比分析理论预测值和实测数据，验证所提出的经验预测公式的准确性，并结合实测数据进一步探讨岩面起伏对开挖引起的隧道变形的影响规律。研究表明： 1）所提出的经验预测公式可以较为准确地预测不同土岩分界面埋深条件下隧道的最大隆起变形； 2）位于残积土及全风化岩中的右线隧道最大隆起变形比位于强、中风化岩中的左线隧道最大隆起变形大约40％； 3）风化岩地区隧道隆起变形为软土地区隧道隆起变形的1/5~1/4。     

岩石隧道工程地质数据分类管理与应用

目前岩石隧道中工程地质数据缺乏统一交换标准、二维CAD 数据不便于进行空间分析和属性查询、数据难于集成显示等, 为解决以上问题,基于云南省老营隧道工程,提出岩石隧道工程地质信息目录和信息节点,实现对工程地质数据进行有效、快速的分类; 将CAD 数据以点、线、面、文字注记4 种格式转换成GIS 数据,解决不同CAD 数据在空间分析、属性查询方面的欠缺; 对老营隧道部分工程地质数据进行分类和处理,并在基础设施智慧服务系统iS3 中进行集成展示。最终结果表明,本文提出的方法提高了老营隧道工程地质数据的管理水平,对类似岩石隧道工程中地质数据管理有一定借鉴价值。     

山区公路岩土复合型高切坡稳定性分析

山区路基开挖易形成岩土复合型高切坡,其破坏机制和稳定性分析通常当作单一岩质或土质边坡进行处理,并造成治理缺乏针对性和有效性。基于岩土复合型高切坡特点,将其破坏模式归纳为上部土体内部破坏、上部土体沿土岩界面破坏、下部岩层平面滑动、下部岩层倾倒破坏四种类型,进而提出了岩土复合型高切坡稳定性分析流程,并通过重庆某主干道山区公路工程算例进行了验证。结果表明:在对边坡进行优化设计的基础上,其稳定性能满足《建筑边坡工程技术规范》的要求。