白石牙水库拦河坝建基面缓倾角软弱夹层分析及处理

针对白石牙水库拦河坝建基面缓倾角软弱夹层问题,通过对地质条件的分析研究,结合物探资料,推测其发育范围,据此进行坝基抗滑稳定分析评价,提出相应的处理措施。

基于小井距检查井的夹层分布特征及对剩余油分布的控制作用——以萨尔图油田北二西区为例

特高含水后期,河道砂体内部夹层是影响层内剩余油分布的重要因素。针对特高含水后期密井网条件下不同类型的河道砂体,以萨尔图油田北二西区5口小井距密闭取心检查井为研究对象,采用统计和预测分析方法,对曲流河河道、辫状河河道、高弯曲分流河道、低弯曲分流河道和水下分流河道砂体内部夹层进行了定量描述,对夹层的岩性、厚度、分布部位及稳定性等特征进行了研究。结果表明,辫状河河道—曲流河河道—高弯曲分流河道—低弯曲分流河道—水下分流河道砂体内部夹层的岩性呈泥砾岩—粉砂质泥岩—泥质粉砂岩—泥岩的变化趋势,夹层厚度呈明显变薄趋势;不同类型河道砂体内部夹层厚度较小,厚度小于5 cm的夹层占总夹层数的65.5%;夹层的分布部位和倾角差异大,层内薄夹层多,测井资料无法识别的夹层占总夹层数的69.6%;辫状河河道砂体内部夹层的稳定性较好,曲流河河道砂体内部夹层稳定性最差。辫状河河道砂体剩余油主要受沉积韵律影响,曲流河河道砂体中的剩余油主要受侧积夹层控制,低弯曲分流河道发育水平稳定层理,削弱了油层内部流体因重力作用而导致的水淹程度差异,砂体内部水淹程度相对均匀,有利于驱油效率的提高。

泥层厚度与倾角对互层状岩体力学特性影响

互层状岩体在工程中广泛分布,为了研究句容抽水蓄能电站工程区内软弱泥化夹层对工程稳定的影响,利用已有的岩体力学参数标定微观参数,在PFC2D中建立含多层泥化夹层的岩体模型对其破坏规律分析.对不同倾角、不同厚度比例的9组模型进行双轴数值试验.结果表明,互层状岩体强度随软弱泥化夹层厚度比值增加先增大后减小;互层状岩体在轴压增大过程中,软弱夹层多次被破坏,且破坏从软硬交界面处开始;在一定厚度比值下,倾角的增加直接影响了互层岩体的强度,同时也使得轴压较低时软弱泥化夹层破坏次数降低,倾角越大对岩体破坏形式的控制作用越明显.

含软弱夹层炭质板岩单轴压缩力学行为模拟研究

为探究含软弱夹层炭质板岩的单轴强度特性,本文运用ABAQUS软件建立炭质板岩单轴压缩数值模型,分别研究了岩样含软弱夹层及其数量、软弱夹层倾角、端部约束对炭质板岩单轴抗压强度的影响规律。数值计算结果表明:含软弱夹层会降低炭质板岩单轴抗压强度,且随着软弱夹层数量增加,单轴抗压强度呈减小趋势;随着软弱夹层倾角逐渐增大,单轴抗压强度先减小后增大,呈"U形"分布,软弱夹层倾角为0°时得到的单轴抗压强度最大,软弱夹层倾角在接近60°时单轴抗压强度最小;以接触面的摩擦系数μ模拟端部约束,结果表明随摩擦系数μ增大,单轴抗压强度先增大后趋于平稳,且端部约束对水平软弱夹层影响最小,对倾斜角为45°的软弱夹层影响最大。

软弱夹层对隧道稳定性影响研究

从兰渝铁路典型软弱夹层围岩隧道施工过程中出现的大变形和支护侵限问题出发,以围岩和初期支护为实体单元,采用FLAC 3D建立有限差分模型,研究了软弱夹层倾角和厚度对隧道稳定性的影响,确认了当软弱夹层倾角为30~60°时位移和应力增长更为显著及随夹层厚度的增加初期支护位移呈线性增长趋势等变形特性。分析建议采取在软弱夹层与洞壁交界处初期支护局部增加锁脚锚杆或注浆锚杆数量和长度等控制初支变形措施。

水利工程边坡含夹层软弱岩体工程力学性质试验研究

为研究含水条件和软弱夹层对水利工程边坡稳定性的影响,对不同含水率和夹层倾角的软弱岩体在室内开展了单轴压缩力学试验。研究发现:岩石的力学性质随着含水率增大而逐渐劣化,当岩体的含水率分别为6%和9%,其强度则相对降低10.94%和18.19%;而夹层倾角对力学性质的影响则更为复杂,边坡软弱岩体的强度呈现出先减小后增大的变化趋势,不同夹层倾角下岩体强度分别为11.06MPa、8.87MPa、6.78MPa和7.52MPa。研究成果为我国水利工程边坡设计提供参考和借鉴。

软弱夹层对大型水电站坝址砂岩工程力学性质影响研究

岩体软弱夹层是危害水电站坝址边坡稳定性的重要因素。为研究软弱夹层对水电站大坝坝址砂岩地层工程力学性质的影响,依托于西北地区某水电站工程,室内展开含不同倾角软弱夹层岩体的单轴压缩力学试验。研究发现,软弱夹层倾角对岩体的破坏形态具有较大影响,夹层倾角越大,岩体的破坏特征越复杂。随着软弱夹层倾角的增大,岩体的单轴压缩强度和弹性模量呈先减小后增大的变化趋势。当夹层倾角为45°时,含软弱夹层岩体的承载能力最差。研究成果可为我国水电站坝址岩体加固提供一定的参考与借鉴。

含不同倾角天然软弱夹层的大理岩破坏试验

为研究不同倾角的天然软弱夹层对大理岩的影响规律,分别基于0°,30°,45°,60°和90°的天然软弱夹层岩样进行单、三轴压缩试验.试验结果表明夹层对岩石的强度具有“弱化效应”：1）单轴压缩时,夹层岩样整体上表现为劈裂型破坏,但在倾斜夹层处会出现不同程度剪切滑移,产生拉剪复合型破坏.三轴压缩时,夹层岩样发生剪切破坏,其中60°夹层岩样的破裂面与夹层面完全重合.2）不同倾角的夹层对岩石的弱化作用不同,整体趋势为岩石的强度随夹层倾角的增加呈现出先减小、再增大的特点,当夹层角度为60°时,夹层对岩样的弱化效应最为显著.3）大理岩三轴压缩时沿夹层破坏的夹层倾角范围为51°～69°,理论与试验结果吻合较好。

宋农水电站混凝土重力坝断面优化设计

由于层次多、倾角缓、抗剪强度较低的泥化夹层或破碎夹层广为分布,故宋农水电站混凝土重力坝基础沿缓倾角软弱夹层的深层滑动是大坝抗滑稳定要控制的重点。经多方案比较,最终采用了坝体上游设置防渗板的处理方案。该方案不仅满足了坝体强度及稳定要求,而且使坝体工程量减少了26%,且加大了溢流坝的泄流能力。此方案是较为经济安全的处理办法,解决了不良坝基的大坝深层抗滑稳定问题,而且优化了坝体断面体形。

泥岩中软弱夹层的剪切力学特性研究

软弱夹层对斜坡及围岩稳定性影响较大,对其剪切力学特性及破坏模式的研究具有实际工程意义。以甘肃天水地区的泥岩及软弱夹层为研究对象,基于三轴不排水剪试验和数值模拟方法对不同倾角软弱夹层试样开展剪切力学特性研究,分析其应力–应变关系,探讨其剪切破坏特征。结果表明,试验、理论解与数值结果基本一致,试样剪切破坏均是在软弱层内部发生。随软弱层厚度和倾角的增加,倾角在0°~60°范围内,试样的剪切强度逐渐降低;缓倾角软弱层发生挤压鼓胀破坏,倾角大于15°时,沿软弱层发生剪切滑移;当软弱层较薄时,试样发生沿结构面的剪切,软弱层较厚时,发生软弱层内部挤压,或软弱层接触面剪切滑移。不一致的是软弱层倾角0°~15°,试验和理论解显示试样破坏切穿软弱层,而数值研究发现软弱层无明显剪切变形,在软弱层内部发生挤压鼓胀。