论不同地质条件下深基坑的变形破坏类型、主要岩土工程问题及其支护设计对策

本文以地貌单元、地层时代和地层组合为基本要素,根据我国广泛分布的地貌单元的时代———地层组合特点,将深基坑的地质条件划分成六种常见的、有代表性的组合类型。进而对这些不同类型地质条件下深基坑的变形破坏机制类型、其主要岩土工程问题和支护形式进行了概括。文中对“与地下水渗透破坏有关的深基坑变形破坏机制和主要岩土工程问题”作了专门论述。最后提出了深基坑工程设计的一些宏观控制念。

山西临县黄土边坡变形破坏类型及机理分析

山西临县地区黄土具有含水率低、孔隙发育、易溶盐含量高、湿陷性等级高、抗剪强度低的特点。在此基础上对该地区的黄土边坡变形破坏类型进行研究,发现该地区的边坡破坏类型主要有边坡剥落、坡面冲刷、黄土崩塌、黄土滑坡,并对它们的破坏机理进行分析,得出该地区黄土所具有的含水率低、孔隙发育、易溶盐含量高、湿陷性等级高、抗剪强度低的特点为边坡变形破坏提供了条件,广泛发育的落水洞、节理裂隙等不良地质现象破坏了边坡的完整性,成为水流冲蚀的优势通道,影响了边坡的稳定性。

土质边坡变形破坏类型及其防治措施

文章首先对土质边坡破坏类型进行了介绍,包括圆弧(类圆弧)型破坏、折线型破坏、平面型破坏、复合型破坏等,其次从加固处理和改善边坡地质条件角度对土质边坡变形防治措施进行阐述,提出了要结合工程地质条件、内外影响因素,并考虑工期、成本、安全等多因素综合确定防治措施的观点。

低地应力区地下洞室围岩变形破坏基本类型及其特征研究

本文以西北地区某市水利工程为例,对低地应力状态下洞室围岩变形破坏类型及其特征进行了研究,提出了低地应力区洞室围岩变形破坏的三种基本类型,即洞顶自重掉落石块型、拱顶横向拉张塌落型和侧壁切向挤压滑落型。这对进一步研究低地应力状态下洞室围岩变形破坏机理,以及围岩稳定治理方案的实施具有理论价值和实际意义。

水平层状优势节理石灰岩采空区顶板破坏特征及其影响机制

为研究层状石灰岩采空区顶板的破坏特征及影响机制问题,在梅州某地下矿调研的基础上,构建采空区水平层状优势节理顶板力学模型,推导其应力分量表达式;结合M-C岩体强度准则,给出任意点岩体破坏判定值Z及其峰值数学式,分析顶板可能出现的变形破坏类型及失稳特征。结果表明:顶板的顶部、下部、两侧翼等位置出现4个判定峰值区域,依照Z值大小排序,分别对应脱落型(Ⅰ类)、挠曲型(Ⅱ类)、剪切型(Ⅲ类)等3种可能变形破坏形式。当Ⅰ、Ⅱ类变形破坏时,顶板具有“梯形拱”承载效应;当Ⅲ类变形破坏时,顶板具有类似“工”型承载特征。顶板破坏类型受安全系数m、跨厚比n和侧压系数k0等因素影响,其中,m、n为可控因素,k0为不可控因素。当k0和n既定时,m仅影响Ⅰ、Ⅱ类或Ⅰ、Ⅲ类破坏类型之间的转化,临界处m分别为2.02和1.22;当m和n既定时,k0影响方式与m的方式相同,临界处k0分别为1.25和1.33;当m和k0既定时,n将影响Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类等3种破坏类型之间转化,临界处n为1.6和3.5。采空区现场勘察结果验证理论分析结果的合理性。成果为此类矿山采空区顶板参数选择提供理论依据。

高温高压作用下致密砂岩三轴压缩试验

为探究温度和围压对四川盆地新场气田须家河组二段致密石英砂岩力学性质和破坏方式的影响,利用MTS815电液伺服控制刚性试验机还原其地下深部高温高压的地质环境进行常规三轴压缩试验。结果表明,温度一定时,试样的三轴抗压强度和弹性模量平均值均随围压增大而增大;围压一定时,随试验温度升高,60℃之前,致密石英砂岩试样的粘聚力呈二次非线性减小,内摩擦角、三轴抗压强度及弹性模量呈非线性增加;60℃之后,各参数变化趋势则与之前相反。60℃是温度-围压共同作用条件下试样力学性质变化的温度节点。在0~100 MPa围压范围、15~150℃温度范围内,致密砂岩试样变形破坏类型取决于温度和围压,围压对岩石强度的影响程度大于温度。按试样破坏过程和破坏方式,可将应力-应变曲线大致分为5种类型,破坏方式包含拉张破坏、剪切破坏、剪胀破坏和拉张-剪切破坏。