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。     

水文地质试验在隧道工程地质勘察中的应用及涌水量预测

深埋特长隧道的水文地质勘察及涌水量预测是隧道方案设计的重要依据。以拟建的深圳外环高速公路三期工程田头山隧道为例,通过分析隧址区地质构造特征,并结合隧道深孔钻探,在孔内开展抽水试验、水位恢复试验、压水试验,以获取隧址区典型深度段岩体的渗透系数,然后采用降水入渗系数法、裘布依理论式及古德曼经验式对隧道涌水量进行预测及分析;同时综合隧址区工程地质与水文地质特征,分段预测出了隧道的涌水量。通过研究认为,该隧道受节理裂隙发育带、褶皱构造、强烈风化的影响,局部将会形成导水通道,在隧道施工时可能产生涌水;复式向斜轴部是地下水富集区域,是良好的储水构造,开挖后会造成大量地下水涌出。     

常吉高速沿线红砂岩工程地质特性研究

以常吉高速沿线广泛的红砂岩为研究对象,分析了红砂岩沉积环境和地质构造特征;阐述了红砂岩地层岩石组合类型、岩石学特征和物理力学性质。指出了红砂岩主要工程地质特性为遇水易软化、崩解、发育泥化夹层和层间软弱面。以上特性是高速公路沿线红砂岩地区易发开挖面风化快、表层易崩塌剥落和顺层滑坡等不良地质现象的主要原因。     

常吉高速沿线红砂岩工程地质特性研究

以常吉高速沿线广泛的红砂岩为研究对象,分析了红砂岩沉积环境和地质构造特征;阐述了红砂岩地层岩石组合类型、岩石学特征和物理力学性质。指出了红砂岩主要工程地质特性为遇水易软化、崩解、发育泥化夹层和层间软弱面。以上特性是高速公路沿线红砂岩地区易发开挖面风化快、表层易崩塌剥落和顺层滑坡等不良地质现象的主要原因。     

某海底隧道风化花岗岩物理力学性能研究

依托某海底隧道风化花岗岩，分别进行岩石的基本物理性质、矿物成分、微观结构、元素放射性、耐磨性及力学性质试验，系统分析风化花岗岩的相关物理力学性质参数指标。研究表明：该风化花岗岩主要呈中-微风化，岩石密度2.6 g/cm³；主要矿物成分为黑云母和角闪石，以及各种长石类矿物，少量副矿物参杂其中；全-强风化花岗岩主要成分为高岭石、伊利石等黏土矿物，均由原岩矿物风化而成；测区职业照射年有效剂量当量2.71 mSv/年，小于5 mSv/年，属于无放射性危害非限制区；岩石摩擦性指数为3.96，具有较高-极高摩擦性；岩石单轴抗压强度天然值123.70 MPa，饱和值108.85，软化程度0.84，弹性纵波波速4 579 m/s，弹性模量54.967 GPa，泊松比0.235。     

大相岭深埋特长隧道的微裂隙发育特征及开挖塑性区的影响分析

大相岭深埋特长隧道处于三大构造体系复合部位,地质构造条件极为复杂。隧址区不同部位受区域构造影响程度不同,其岩体微裂隙发育程度存在较大的差异。通过显观微裂隙和微观微裂隙统计,总结了微裂隙发育程度与单轴抗压强度存在负指数相关关系,通过节理的统计,微裂隙与节理近似呈线性递增关系,并通过岩样表面素描总结了微裂隙的主要结合类型以及不同类型微裂隙岩样的单轴特征抗压曲线特征。从而确定不同构造变形范围物理、力学性质的差异,以及在开挖过程中,影响塑性区分布范围的特征,并对隧道支护提供参考依据。     

某高速公路路基红色泥岩微观结构试验研究

对某高速公路路基红色泥岩细观结构进行了试验研究。首先，利用X射线衍射对不同风化程度的红色泥岩、泥岩残积土进行图谱分析，得到泥质粉砂岩、紫红色泥岩和红色粉砂质泥岩中黏土矿物含量分别为45%，64%和50%，不同类型泥岩的黏土矿物在种类和数量上差别很大，由此引起工程性质差异明显。然后，利用电子显微镜扫描仪对紫红色泥岩、泥质粉砂岩及泥岩残积土进行微观结构测试，结果表明:红色泥岩的风化程度与矿物成分、微观结构密切相关，岩石风化改变了微观结构，进而影响岩石的宏观物理力学性质。     

AMT与高密度电阻率法在公路深埋隧道勘察中探测效果分析

在山区高速公路设计中,常采用深埋长大隧道贯通隧址区,工程地质勘探中常开展地球物理勘探专项。音频大地电磁法和高密度电阻率法,因其分别对地下深部与浅部地质构造有较高的分辨率常被用于公路深埋隧道勘探,其测量方式(点距、线距以及横纵剖面的综合布设方式)的选择与勘探效果之间有着密切的关系,文章通过采用不同地球物理勘探方法以及不同的测量方式在公路隧道勘察中的具体实例来分析其应用效果并提出总结及建议。     

重庆新屋基隧道隧址区岩溶水文地质与分区评价

岩溶突水是可溶盐岩分布地区修建隧道工程面临的首要工程地质问题,开展岩溶水文地质评价是隧址区的重要工作内容之一。本文以重庆新屋基隧道为例,在野外岩溶地质调查基础之上,研究了隧址区岩溶发育规律、控制因素和岩溶水文地质特征,分区评价了新屋基隧道水文地质条件。     

黄铁矿岩石微生物风化作用的试验研究

岩石风化会造成岩体结构改变和物理力学性质恶化,造成工程失效和地质灾害。岩石风化尽管受到了岩土工程学家的关注,但对岩石生物-化学作用仍是需要关注的重要内容,特别是对富含硫化物的黑色岩石和煤系地层。以黄铁矿岩石为研究对象,通过微生物风化作用试验研究结果表明:微生物作用可使黄铁矿岩石的风化速率提高1个数量级,形成酸度更低,腐蚀性更强的水环境;在微生物作用下,黄铁矿硫化物等会加速风化,造成岩体结构破坏;黄铁矿风化形成的酸性水环境会腐蚀长石等岩石骨架矿物,恶化岩体完整性,降低岩体强度,从而导致很多工程事故和地质灾害     

深埋特长隧道水压致裂法地应力测量与分析

对于深埋特长隧道,岩体的地应力状态直接关系到工程的稳定性。准确地测量地应力,对于预测岩爆等工程地质灾害有着重大意义。基于水压致裂法和室内岩体力学试验,研究了隧道围岩地应力状态,最后基于隧道地应力对岩爆发生的部位和等级进行了预测,为隧道的开挖与支护方案设计提供依据。     

断层影响下隧道围岩稳定性的数值分析

断层等软弱结构面是隧道工程中最常见的一类规模较大的地质不连续面。诸多工程实践和研究表明,隧道围岩的变形与破坏大多受到断层等软弱结构面的控制。结合大华岭隧道施工过程,根据隧址区断层实际走向、断层面产状与隧道轴线不同夹角,利用基于有限元方法的岩土与隧道分析系统(MIDAS/GTS)对断层影响下的隧道围岩稳定性进行数值模拟分析,以DX(V)位移等值线数据分析为例,分析了特定施工段支护前后沉降对比及位移量,讨论了围岩和支护体系的结构状态及工程效果。该方法可为同类隧道设计、施工和研究提供有益借鉴。     

板岩隧道顺层塌方分析及预防失稳措施研究

为避免板岩隧道围岩楔形体掉块和顺层塌方的发生,针对板岩的力学性质和变形特性,从隧道施工方面对板岩隧道围岩的工程特性和易形成塌方的地质构造类型进行总结,并以半山隧道初期支护长段落顺层塌方为例进行深入的分析和研究。结果认为:当顺层构造岩层和节理产状与隧道走向夹角较小、多组节理相互切割与岩层面形成不利结构面组合长段落斜穿隧道时,受施工开挖爆破震动、地下水浸润、重力作用以及大断面开挖形成临空面的影响,围岩及支护结构局部薄弱处出现失稳破坏,由于牵引作用不断扩大并持续发展造成较长段落的坍塌。最后,提出了顺层构造、节理密集带和隧道开挖后不利结构面组合对围岩稳定性的影响分析方法,针对板岩地质隧道施工提出了预防围岩失稳的措施和支护结构的优化措施。     

隧道工程裂隙围岩结构稳定可靠性研究综述

在裂隙岩体隧道工程修建领域，大体量塌方、渐进式围岩失稳、巨石垮落等地质灾害时有发生，虽然近几年针对隧道工程的勘察手段、理论模型、数值方法及评价体系研究等很多，但围岩稳定可靠性作为隧道等地下工程修建的“老大难”问题仍未得到解决。数据不完备的复杂地质系统与理论严密的力学模型之间严重脱节,已然成为确定性分析方法的“瓶颈”； 单一的分析手段或确定性计算方法均无法获取准确的评价结果。不同于纯粹的结构工程，有着比较明确的数学模型，裂隙岩体隧道工程修建最为显著的特点就是岩体结构的不确定性问题。从岩体结构的不确定性这一根本属性出发，分别在裂隙岩体结构信息提取与解译、隧道围岩整体稳定性分析、局部块体稳定可靠性分析以及隧道工程智能反馈与系统评估4个方面进行概述，并对存在的问题及发展趋势进行针对性总结与探究。     

浅基岩地区轨道交通地质分层系统研究

文章对岩石和土的分类方法进行了总结与分析,对于岩体,采用岩石的风化程度进行工程地质分层,既能体现地质规律,又能很好地结合工程应用,文中共划分了残积土、全风化岩、强风化岩、中等风化岩和微风化岩共5个主层。对于土层,土的地质年代对土的工程性质影响较大,共划分了人工填土、新近沉积土、一般沉积土共3个主层。浅基岩地区工程地质分层可采用"九分法",即工程地质分层中的主层仅采用9个,既可符合地质规律,又易于工程使用,并以福州轨道交通2号线为例进行说明。     

隧道掘进破岩试验机结构设计及仿真

针对复杂多变地质环境，为可高效可靠地开展掘进机刀盘刀具选型设计及掘进参数精准选择，研究不同地质环境、不同掘进参数条件下多掘进机破岩机制物理试验特点，结合隧道掘进机现场工作特点，设计一种隧道掘进机螺旋推进式破岩伺服试验机。通过分析室内开展隧道掘进机破岩试验的重难点与试验机的通用性、宽泛性，重点针对试验机框架结构、刀盘结构和刀具安装装置等，采用有限元对其可靠性进行仿真计算，确定关键结构件设计参数，确保试验机工作稳定性、结构可靠性，实现试验机的研制。     

基于层状围岩变形特征的高地应力陡倾板岩隧道合理洞型研究

即将开工建设的川藏铁路雅安至昌都段,隧道穿越地层多以陡倾（立）变质层状板岩为主,埋深大都在千米左右,地应力高或极高,其建设面临着很严重的大变形问题,给设计阶段初期带来极大挑战。针对以上工程背景,基于层状围岩的变形特征,对高地应力陡倾板岩隧道的合理洞型选择展开研究。首先通过解析计算分析圆形洞室层状围岩的变形特征,并进一步采用离散元数值模拟计算分析马蹄形洞室的变形特征,经相互对比验证数值计算的可行性和合理性,在此基础上,对比研究高地应力陡倾板岩地层单洞双线隧道、双洞单线隧道选择对控制变形的优越性,最后在选定的双洞单线隧道洞型基础上进行优化选择。研究结果表明：与岩层倾角垂直处围岩以结构变形为主,结构面张开变形与薄层结构的弯曲变形为变形的主要来源,且垂直结构面方向围岩变形程度与影响范围均大于其他方向;从控制隧道变形及开挖影响范围考虑,在高地应力陡倾（立）板岩地层采用双洞单线隧道更为合理;在高地应力陡倾（立）板岩地层中,单线隧道高跨比为1.02~1.06时,变形控制最好,而圆形隧道由于开挖面积的增大并非为最优断面。     

龙马溪组页岩特性及用作高速公路路基填料的试验研究

对渝东南龙马溪组黑色页岩的地质构造、矿物组成、结构特征、工程特性和用作公路路基填料的适应性进行试验研究。结果表明:龙马溪组黑色页岩室内状态崩解性差,而干湿交替环境下易风化崩解破碎,不能用作过湿土路基的基底换填材料;尽管页岩大部分的物理力学指标满足现行规范对路基填料的相关要求,但其饱和单轴抗压强度不能满足路床填料的强度要求;试验路段验证结果显示岩块颗粒间黏结性差,碾压后的岩屑碎块不易固（板）结;承受路面荷载后,岩块颗粒间易发生错动,尤其是潮湿环境下,更易出现粒间错动,因此,该种页岩不能直接用作路床填料。     

滇中引水工程白云岩砂化分级体系研究

依托滇中玉溪段砂化白云岩洞段引水工程,经过现场勘探,结合岩体质量指标和声波测试分析,从地质主要特征、质量指标、围岩等级等方面区分不同砂化程度,将白云岩砂化程度划分为轻微砂化、中等砂化、强烈砂化、剧烈砂化四个等级。建立较完整的白云岩砂化程度分级体系,以指导工程设计和施工。