广西防城港岩石性能对疏浚生产率影响分析

以防城港20万t航道疏浚工程为例,从重型绞吸船"天鲸号"开挖岩石难易程度的角度,分析了影响疏浚生产率的关键因素;并对疏浚区域的泥质粉砂岩单轴饱和抗压强度、岩石质量等反映岩体特性的指标进行统计分析,利用经验公式估算岩体的完整性指数。针对疏浚岩石工程特性,创新性地引进了反映岩体整体特性指标——疏浚岩体基本质量指标修正值[BQ]TH,基于最小二乘法建立了[BQ]TH疏浚生产率的经验公式,并利用拟合的经验公式和BP(Back-Propagation Network)神经网络对疏浚生产率进行了预测,得到了良好的效果。     

饱水对红层地区岩石力学特性影响的试验研究*

红层地区港口岩石地基在饱水作用下抗变形及承载能力衰减,影响港口地基稳定性。为探究饱水对红层地区岩石力学特性的影响,以砂岩、泥质砂岩和泥岩为研究对象,开展吸水率测定、巴西劈裂、单轴及三轴压缩试验。试验发现：泥岩吸水性能最强,平均吸水率达到0.505%,泥质砂岩和砂岩的平均吸水率分别为0.435%和0.414%;3种岩石饱水后泊松比均有一定增大,饱水后环向变形相比轴向更为敏感,体积扩容更为显著;岩石饱水后,抗拉强度、单轴和三轴抗压强度表现出不同程度的衰减。研究成果可为红层地区岩石饱水力学特性及港口地基承载性能研究提供参考。     

预制桩在岩石地基中的应用

在淤泥层较厚持力层为岩石地基的地质条件下,常采用冲、钻孔灌注桩嵌岩,但在施工过程中塌方塌孔严重、安全性差,如何突破预制桩本身具有无法穿过孤石和滚石的特性,实现嵌岩是工程中需要研究的问题。结合实际工程设计与施工,根据工程地质和荷载情况,通过采用不同的桩体及桩靴形式,成功实现预制桩在岩石地基中嵌岩的目标。     

岩石水力输送的管阻特性和阻力模型修正

岩石破碎后在排泥管线内的运动状态、管阻特性与其他土质有较大区别,岩石输送的阻力损失机理复杂,因而针对岩石输送,目前在疏浚领域内缺乏通用性的计算模型。对固体颗粒运动状态及阻力损失特性、阻力模型基本理论进行论述,对Durand经典阻力模型的特点和适用性进行分析,并基于“天鲲号”在大连大窑湾和俄罗斯某岩石疏浚工程中的输送数据,对Durand模型进行修正计算,得出杜兰德系数KD的修正值。结果表明,管阻计算精度得到较大提高,使得模型的适用范围扩展至粒径100 mm以内的岩石土质。     

基于多因素试验的凿岩参数影响规律研究

为掌握凿岩棒水下破岩特点，明确深中通道沉管隧道基槽岩石处理凿岩参数，采用多因素正交试验的方式，研究提升高度、凿击次数、排距、位距分别对平均块度、不均匀系数、分形维数以及清礁厚度影响的规律。结果表明，平均块度与提升高度、排距、位距呈正相关，与凿击次数呈负相关；不均匀系数与提升高度、排距、位距呈正相关，与凿击次数呈负相关；分形维数与凿击次数呈正相关，与提升高度、排距、位距呈负相关；清礁厚度与提升高度和凿击次数呈正相关，与排距和位距呈负相关。基于多因素试验结果，凿岩参数设置为凿岩棒提升高度27 m、凿击次数3次、凿岩点排距2.5 m、位距1.7 m，岩石破碎块度适当，清礁难度小，取得较好的施工效果。     

西汲河大桥钻孔灌注桩静载荷试验研究

通过312国道六安-叶集段西汲河大桥钻孔灌注桩的静载荷试验，对该地区的软质岩石力学特性进行了综合分析，认为坐落在软质岩石上的桩基属于摩擦-端承桩类型，以桩尖承载力和桩周摩阻力共同作用，桩周摩阻力可取410kPa。     

疏浚岩石分级方法的优化

文章在分析了国内外疏浚规范对岩石分级现状的基础上,结合岩石特性,提出了首先用完整性指数KV修正岩石的单轴抗压强度Rb,然后结合抗剪强度τ对岩石进行分级的新思路。同时引入加权的方法,方便了岩石级别的计算。通过增加新指标和引入新方法,使得岩石分级更加合理,更具有可操作性,具有较高的实用价值。     

花岗石类全风化带的工程地质特性

分析研究国内若干工程实例花岗岩类岩石风化带的物理力学性质试验指，论述了花岗岩类岩石全风化带的工程地质特性，并提出全风化带与强风化带和残积土的区别。     

大型耙吸挖泥船岩石疏浚方案优化

分析大型耙吸挖泥船开挖岩石的难点。 结合耙吸挖泥船设备性能特点,从施工工艺、疏浚机具设备选型及适应性改造等方面,提出耙吸挖泥船挖掘岩石的优化措施。通过实际工程应用、改进和提炼,形成较成熟的方案,取得了较好的使用效果。     

广西航运枢纽工程卵砾石层岩土物理力学参数取值*

影响岩土工程参数选取的因素很多，在水电、航运枢纽工程涉及的问题更为复杂，常规的试验方法得到的指标往往不能反映真实环境条件。通过对那吉航运枢纽、鱼梁航运枢纽、老口航运枢纽在竖井、基坑等进行现场直剪、荷载试验等原位测试，并对现场取原状样进行室内试验，获取卵砾石层的物理力学参数取值基础资料，采用FRWS 软件对m值进行反演分析。结果表明，卵砾石层的垂直基床系数、水平基床系数随着卵砾石层密实程度的增加而增加；依靠荷载试验得到的圆砾层基床系数比规范给出的经验值偏大，但也在合理范围之内；反演得出的m值，比规范中非岩石地基m的经验值小，鉴于规范中主要为桩基的m值，故最终结果以反演分析结果为准。     

挖岩绞刀的岩石切削试验及数值模拟

绞刀是绞吸挖泥船的核心部件,通过现场试验研究绞刀挖掘性能的代价巨大。针对在实船试验中难以遇到合适土质的问题,提出在实验室进行挖掘试验和数值模拟表征绞刀挖掘性能的方法。制作2 000 kW功率绞刀的缩比模型和不同单轴抗压强度的岩石模型,在实验室进行不同切削厚度、步进距离等参数的绞刀切削岩石的模型试验,建立1：1尺寸的绞刀数值模型和岩石模型,采用单元删除法模拟2 000 kW绞刀切削岩石的过程,分别模拟产量为240和500 m³/h的切削过程,并分析绞刀切削功率和横移拉力。结果表明,挖掘产量240 m³/h时的最大功率为1 884 kW、平均功率为1 088 kW,满足设计要求。     

缓岩石边坡爆破施工技术在陆域形成工程中的应用

一般的硬质岩石边坡倾角较大,或者为垂直边坡。边坡开挖有预裂爆破和光面爆破等形式,炮孔中心线与边坡线重合,施工较为简便。但对于软岩或风化程度较高的岩石边坡,为保证边坡的稳定,边坡倾角较小,要做到炮孔中心线与边坡线重合,施工不方便,难度较大。因此,对软岩、风化程度较高的缓岩石边坡,采用阶梯式垂直炮孔加孔底柔性垫层弱松动控制爆破的施工方法。该方法易于定位,钻孔效率高,工期较短,成本低。设置柔性垫层的目的是既将上部岩石破碎又不造成下部边坡的破坏。惠州港荃湾煤炭码头工程采取阶梯式垂直钻孔加孔底柔性垫层的爆破方法,成功开挖了73 000 m~2的边坡。     

声发射技术在地应力测量中的研究现状

介绍了国内外岩石声发射技术在测量地应力的应用现状和目前的主要问题,以及声发射Kasier效应进行地应力测试的基本原理,结合现今声发射信号处理的理论试验成果,阐述了小波分析在地应力测量中的重要性,最后根据存在问题,展望了岩石声发射技术测量地应力的发展趋势。     

高速公路岩石边坡的客土植草防护工艺

高速公路的岩石边坡防护一般采用浆砌块石或锚喷护面。这两种工艺都是成熟的防护工艺，已得到了广泛应用。客土吹附植草作为一种边坡防护的新工艺，在杭甬高速公路拓宽工程绍兴段进行试点应用，并取得了成功。下面介绍客土植草防护工艺。     

重型自航绞吸船天鲸号岩石输送分析

针对国内外疏浚业缺乏关于岩石输送分析资料的现状,立足于泥泵及管路输送系统原理,以亚洲第一大重型自航绞吸船天鲸号输送岩石的施工数据为基础,对泥泵泥浆扬程换算系数和管路沿程摩阻系数分别进行反分析.对于风化较为严重且混有大量细颗粒成分的岩石与风化程度较弱几乎全部由岩块构成的两种岩石的泥泵泥浆扬程计算方法进行研究,验证经验公式的适用性,同时反分析得出输送两种岩石时的管路沿程摩阻系数.由于岩石的单轴饱和抗压强度不同,沿程摩阻系数差距很大,建议针对性地对项目的土质进行反分析得出沿程摩阻系数.     

广西航运枢纽工程新近系泥岩岩土参数取值*

由于第三系泥岩地层时代新、成岩差、岩性软弱、模量低、强度低、承载力不高,特别是在卸荷或开挖暴露后易受环境条件影响，岩体的工程地质性质变化大，常规的岩石试验方法得到的指标往往比真实值低。依托广西航运枢纽工程，现场开展岩体载荷试验、钻孔声波速测试和旁压试验，研究广西新近系泥岩的地基容许承载力。采用SPSS数据分析软件，对地基容许承载力、钻孔纵波波速、岩体完整性系数的相关性进行分析，最终得出相关公式，可通过钻孔声波速测试间接获取新近系泥岩的地基容许承载力。研究可为类似工程提供借鉴和参考。     

人工砂用于北方水运工程混凝土的试验与应用

人工砂是由制砂设备筛分制成的粒径小于5 mm的岩石颗粒(但不包括软质岩、风化岩的颗粒),具有质量可控、稳定、颗粒坚硬等特点,经试验能满足北方水运工程混凝土的物理力学性能指标和抗冻融、抗氯离子渗透等耐久性指标的要求,在实际主体工程中应用效果较好。在天然砂日益缺乏及质量严重下滑的状况下,用人工砂取代或部分取代天然砂,可以缓解砂资源缺乏对工程进度、成本及质量的影响。     

水下钻孔爆破不同起爆方式的数值模拟

以连续介质力学和动力非线性有限元理论为基础,推导了炸药、岩石和水的ALE控制方程,采用多物质的ALE算法模拟了实际工程水下岩石钻孔爆破装药中不同位置起爆时爆炸产生的应力波在岩石介质中的传播过程。模拟结果表明：无论以何种方式起爆,端部效应现象始终存在,都会影响水下钻孔爆破上部岩石破碎质量;岩石与水接触面处由于反射波作用,提高了岩石爆破质量;两点起爆效果比单点起爆好,距两端1/4处同时起爆药包的爆破效果最好。研究结果可为水下钻孔爆破工程应用和安全施工提供参考。     

不同含水状态下花岗岩失稳破坏特性研究

开展不同含水状态下岩石失稳破坏特性研究,对岩石安全施工及岩石工程灾害预测预警等具有重要意义。本文以花岗岩作为试验对象,将花岗岩在单因素下(不同含水状态)进行单轴压缩试验,通过分析其力学特性和声发射特征参数,探讨其在不同含水状态下受压过程破坏规律。试验表明:不同含水试样应力应变曲线特征不显著,但宏观破坏特征差异较大;干燥、自然、饱和状态下各岩石试样强度依次减小;不同含水状态对试样的累计振铃计数、累计能量有明显影响。     

大洋钻探介绍之三：来自地狱的雪球——气体水合物

墨西哥湾钻井平台。与往日一样，工作人员头顶烈日，汗流浃背，正操作着钻机向冰冷的海底岩石深处钻进。