川西泸定昔格达地层黏土岩工程地质特性研究

昔格达地层作为一类特殊的半成岩,具有“见风成粉,遇水成泥”的特性,是工程地质问题与地质灾害的良好孕生载体。以川西泸定海子坪昔格达地层黏土岩为研究对象,通过X射线衍射、电镜扫描、现场与室内岩土测试,分析了其物质组成、微观结构及力学特性,重点研究水作用下其物理力学性质的变化规律,并与其他地区昔格达地层工程地质特性进行比较分析。研究表明:①海子坪昔格达地层黏土岩主要成分为粉细砂、黏土等细粒物质,由薄层黄色和灰色的黏土岩互层产出,具有近水平层理构造。②黄色和灰色黏土岩的物质组成相同,但占比不同,黄色黏土岩的黏粒含量比灰色黏土岩高约12%,方解石含量少约10%,黄色黏土岩的结构更为致密,黏粒间胶结作用更强。③海子坪昔格达地层黏土岩现场实测渗透系数为3.62×10^(−4)~7.34×10^(−4)cm/s,介于其他地区昔格达地层的黏土岩类–砂岩类之间,这与其天然节理发育、受扰动极易开裂的特性密切相关。④黄、灰色黏土岩的黏聚力均随含水率增加而降低,且含水率越高,降幅越大,内摩擦角与含水率的关系则表现有所不同。⑤不同地区昔格达地层的力学特性对含水率变化的敏感性具有明显差异,其中泸定海子坪昔格达地层黏土岩的水敏性最为显著。

淮北古近系“红层”工程地质特性及不良地质分区研究

我国“红层”分布广泛,“红层”成分复杂和结构特殊,极易诱发地质灾害。以淮北矿区信湖煤矿82采区为研究区,通过室内试验,从矿物成分、微观结构、物理力学特性和水理特性4个方面研究了淮北古近系“红层”工程地质特性,基于古近系“红层”工程地质特性,结合层次分析法,建立了“红层”潜在诱发灾害工程地质模型,提出了9个指标作为“红层”潜在诱发灾害的主要地质因素,对信湖煤矿82采区“红层”诱发矿井地质灾害进行了不良工程地质分区评价。研究结果表明:古近系“红层”以泥岩为主,抗压强度低,微观结构较差,稳定性差,含大量的亲水矿物,具有较强的亲水膨胀和崩解性。整体上,82采区范围内古近系“红层”覆岩结构相对稳定,“红层”诱发矿井地质灾害隐患易发生程度从西北至东南逐渐增加,其中:南部及东南部和采区范围内断层附近灾害隐患最强,西部局部地区较安全,中部及北部大部区域内较危险。

泗水县城区膨胀土判定及工程地质特性研究

济宁地区广泛分布膨胀性黏土,膨胀土在工程地质勘察中属于特殊性岩土,具有吸水膨胀失水收缩工程特性。从而改变原有土体结构和力学性能,对其上部建筑物造成不同程度破坏。泗水县城区及周边膨胀土较为明显,给当地居民的生活和财产造成不同程度的损失。本文通过泗水县膨胀性粘土矿物成分、物理力学性质等分析,研究膨胀土各项性能指标和膨胀性能及形成原因,对本区工程建筑设计和施工具有指导意义和参考价值。

黎城至霍州高速公路太岳山隧道工程地质特性及围岩稳定性评价

太岳山隧道为越岭型隧道,隧址区的工程地质条件复杂。在对拟建隧道建设场地的地形地貌、地质构造、地层岩性、不良地质及特殊岩土、水文地质条件以及洞体围岩工程地质特征等工程地质特性进行详细分析的基础上,进而对隧道围岩稳定性做出评价。研究认为隧道洞口边坡稳定性差,洞口段地基稳定性较好,隧址区基本适宜拟建工程建设,对于硬质脆性岩类的隧道围岩,必须选择合理的开挖方法,并且在施工过程中必须采取一定的安全防护措施。研究结果为工程设计与建设提供必要的地质依据。

含水率影响下全风化泥质灰岩工程地质特性及桩孔稳定性分析

全风化泥质灰岩成分复杂、结构特殊,遇水易软化崩解,强度迅速降低,极易诱发多种工程地质灾害。以济南大涧沟地区全风化泥质灰岩为研究对象,通过现场勘察与室内试验相结合,从物理、力学和水理等方面研究了全风化泥质灰岩的工程地质特性,并基于PFC离散元软件对钻进过程孔壁稳定性进行评价,得到钻孔孔内应力与灌浆压力间的相关关系,为今后桩基施工提供合理的建议和参考。研究结果表明:全风化泥质灰岩耐水性差、易崩解,且含水率对崩解速率影响尤为显著;随着含水率升高,全风化泥质灰岩抗剪强度呈指数函数趋势减小,强度损伤劣化规律明显;在动态扰动下全风化泥质灰岩内部单元损伤严重,建议将泥浆压力设定为0.3 MP,可在不造成土层破坏的前提下对孔壁生成较为明显的法向接触力,为孔壁的稳定提供较好的支撑。

滇中引水沿线峨眉山组玄武岩工程地质特性与破坏模式研究

文中通过收集大理下河坝-双廊一带的二叠系峨眉山组玄武岩的勘察资料,分析了该区域玄武岩的喷发规律与岩石构造特征,以及岩性、风化、岩体结构、物理力学参数等工程特性,分析了该区域隧洞工程围岩破坏模式与机理,为该区域工程研究玄武岩提供借鉴。

汕头市区软土空间分布及其工程地质特性

软土作为一种不良土,在汕头市区广泛分布,其工程特性表现为天然含水量高、强度低、压缩性大以及渗透性低等,易发生不良工程地质问题。本文基于区域地质资料和汕头市中心城区城市地质调查,对汕头市区软土埋藏条件、结构类型、空间分布规律和工程特性进行分析,提出由其引起的沉降变形、滑移失稳等工程地质问题,并在软土地基处理和地面沉降地质灾害防治方面提出工程地质建议,对区内工程建设和地面沉降防治具有借鉴和指导意义。

四川红层剑门关组岩石工程地质特性研究

红层分布于世界各地,中国境内主要分布于西北、西南及华南地区,四川盆地分布最广、最连续、最典型。随着四川盆地红层地区内水能资源、水利供水与灌溉等各类工程的大力开发,红层地质特性对各类工程的兴建起了决定性作用。为了研究四川红层地质特性,本文通过对四川省南江县白垩系剑门关组各类岩石采用原位测试、物探试验及室内试验等方法,总结出了该地层各类岩石的工程地质特性,提出了后期研究建议,可为红层地区内各类工程的兴建提供有价值的参考。

玉龙雪山西麓冰碛(水)砾岩的工程地质特性研究

作为滇西北、川西和西藏地区最重要的第四纪堆积物类型之一,冰川堆积物的工程性质及其相关的地质灾害和工程问题研究日益受到工程界的关注。通过对上述地区大量冰碛物和冰水沉积物的现场调查发现,冰碛物和冰水沉积物是一类成分、结构和性质都十分复杂的第四纪堆积物,其工程性质主要与母岩成分和充填胶结物的矿物成分密切相关。发育在石灰岩地区的冰碛物和冰水沉积物因钙质(方解石)的次生胶结,而成为单轴抗压强度达10.94-14.22 MPa的岩石,作者称其为“冰碛(水)砾岩”。结合滇藏铁路滇西北段线路比选和优化工作,对云南玉龙雪山西麓第四纪冰川堆积物的类型和分布特征进行了详细的野外调查;在室内物理力学试验的基础上,着重研究了冰碛(水)砾岩的胶结物成分与胶结作用、水稳性、力学性质、声波速度等方面的特性,这不仅可以丰富现代岩石力学的研究内容,而且对本区铁路工程建设和水力资源的开发具有重要的实际价值。

滇西北红粘土的工程地质特性及其灾害效应

在野外地质调查的基础上,结合室内土工试验,系统分析了滇西北红粘土的物质组成、物性特征和工程地质特性,并以此为基础探讨了其地质灾害效应。研究结果表明:滇西北红粘土粒度组成主要以粘粒为主,粘土矿物成分比较复杂,在丽江以南其矿物成分主要以高岭石(K)为主,在丽江以北则以伊利石/蒙脱石(I/S)混层矿物为主。此外,滇西北红粘土具有含水量高、重度低、塑性高、膨胀性弱等物性特征,在天然状态下比较稳定,但是随着含水量的增加其土体强度大大降低,易引发滑坡、水土流失等地质灾害。

北京平原区新近沉积土基本工程地质特性分析

文章通过各种实验,分析了北京市新近沉积土的物质组成、化学成分、矿物成分及其基本的岩土工程特 性。结果表明,新近沉积土在总体上是工程地质性质较差的地层,一般来讲呈欠压密状态,具有较高的压缩性,强 度相对较低。但是对于新近沉积的砂质粉土而言,即当塑性指数Ip<7时,通过比较发现新近沉积土的实验数据则 接近于一般第四纪沉积土,并出现了交错,反映出新近沉积的砂质粉土与一般第四纪沉积的砂质粉土的力学性质 指标接近而不容易被区分。

西沙海槽东部海底浅表层土工程地质特性及水合物细粒土力学性质试验

利用2012年在西沙海槽东部海域获得的25个重力柱状样的土工试验分析,以及以南海北部陆坡区浅表层土为试验介质的含水合物细粒土的力学特性模拟试验结果,对西沙海槽东部海域浅表层土的工程地质特性和含水合物细粒土的力学特性进行了综合分析。结果显示西沙海槽东部海域浅表层土土质类型单一,主要为高液限粉土,粉砂含量较高,黏粒含量次之,砂粒含量极少。通过差异显著性检验,陆坡斜坡及北槽坡区与槽底平原和南槽坡区浅层土的工程地质特性差异显著,而垂向上各区浅表层土的工程特性无显著性差异,整体为一高含水率、高塑性、高压缩性和低抗剪强度的软弱高液限粉土层。以细粒土为试验介质,不同水合物饱和度土的土力学特性有较大差异。低饱和度的土表现为两次塑性破坏,而高饱和度的土仅表现为一次塑性破坏。水合物细粒土的黏聚力值随饱和度的增加呈现先增加后降低的趋势,内摩擦角随饱和度的变化不明显。

大岗山坝区花岗岩蚀变特征及工程地质特性研究

大岗山高拱坝坝区花岗岩在多期次蚀变作用下形成多种蚀变岩类,通过现场地质调查和室内岩样分析以及宏观-微观对比,查明了蚀变类型、空间分布规律及矿物学特征,并结合现场试验对其工程地质特性进行了研究。研究表明:区域复杂的构造环境造就了坝区花岗岩的不同种类和程度的蚀变,蚀变类型有热液交代、动力构造和次生风化蚀变;蚀变岩受构造影响较大,主要发育分布在断层和节理密集带附近,X衍射数据表明蚀变生成了一定量的黏土矿物绿泥石;蚀变花岗岩纵波波速和变形模量都有一定程度的降低,弱化了岩体质量。研究成果为深入分析大岗山坝区地质力学特性及工程建设提供了可靠基础依据。

埕岛油田海域海底沉积特征与工程地质特性

详细阐述了埕岛油田海域海底沉积和冲淤特征,介绍了沉积物的成分、类型和分布特征,并综合描述了埕岛海域海底地貌形态和海底沉积物的物理力学特性,上述研究对埕岛油田的进一步研究和开发有指导意义。

南水北调中线工程上第三系膨胀性硬粘土的工程地质特性研究

上第三系硬粘土在中国东部新生代沉积盆地具有广泛的分布 ,因其性质复杂而成为中国区域性特殊岩土研究的重要对象。纵贯于南阳盆地和华北盆地西缘的南水北调中线工程长距离地开挖在不同的上第三系硬粘土中。本文在对南阳盆地、方城—宝丰、邯郸—永年三渠段上百个原状样的物质组成、物理性质、物化性质、膨胀性和收缩性、强度特性系统测试分析的基础上 ,总结了各类硬粘土的工程地质特性及其形成机理和变化规律 ,并根据不同湿度、围压状态下的试验结果分析了硬粘土的工程环境效应 ,这对于认识上第三系硬粘土在开挖运营条件下的变形破坏机理有着重要的理论和实际意义。

滇中引水工程红层软岩工程地质特性及力学性质分析

以滇中引水工程穿越大量红层软岩段为工程背景,基于现场调查和室内试验,研究了红层软岩的工程地质特性及力学性质。首先通过观察红层软岩的物质组成、结构构造、时空分布变化及风化特征,分析了其工程地质特性;然后采用扫描电子显微镜观测了红层软岩的微观结构特征,并从崩解、膨胀、软化三个方面研究了红层软岩的水理特性,结果显示红层软岩中矿物粒间空隙大多被粘土矿物填充,粘土矿物多数为混层结构,结晶程度相对较差,红层软岩经过自由浸水48h后,各地层软化系数均在0.4~0.7之间,遇水软化效应明显;最后采用MTS793岩石力学试验系统研究了红层软岩的力学性质,发现红层软岩三轴压缩破坏形态以压裂片状剥落和剪破坏为主,其应力-应变全过程曲线均属于稳定破裂传播型。

江苏盱眙特殊软土的工程地质特性研究

根据在苏北某高速公路工程地质调查发现,江苏盱眙南部丘陵山地向平原地区过渡地带,地貌上为典型的封闭式岗地-洼地,在低洼地带发育一种与一般沿海软土有较大区别的特殊软土,具有较特殊的工程地质性质。本文针对盱眙特殊软土的成因特点和分布规律进行探讨,对其矿物化学成分、物理力学性质、胀缩特性及其击实后的膨胀性和承载强度等进行了试验研究。研究结果表明盱眙软土除了具有一般软土的特征外,还具有粘土矿物、粘粒含量高,收缩性明显,而粘粒主要呈团聚状态,其原状样的膨胀性并不明显、压实后却具有显著膨胀性的特征。这类特殊软土,若处理不当易造成路堤边坡失稳、地基不均匀变形和路面因膨胀而开裂等问题,需要特别关注。

南黄海中西部海底空间沉积特征及工程地质特性

南黄海海区被认为是我国在海上进行公益性、战略性油气资源评价的有利海区,但目前该海区海底深度方向上沉积特征及工程地质特性的研究仍较少。本文利用2009年6月及2010年6月在南黄海中西部海底获取的287个站位的沉积物柱状样品,通过粒度分析、物理力学性质测试,得到了该海域海底的空间沉积特征及沉积物工程地质特性:研究区海底表层沉积物类型多样,西南海底以粉砂质砂、砂质粉砂为主,力学强度较高,不易压缩,但由于较强的水动力条件,易冲刷粗化;东北海底以粉砂质黏土、黏土质粉砂为主,力学强度低,极易压缩;研究区海底深度方向上沉积物类型并非单一,常由几种类型沉积物互层组成,沉积物基本物理性质和力学性质随埋深变化的情况主要与沉积物类型有关,其次是压实作用。一定程度上,可利用本文给出的拟合函数,通过压缩波速估算研究区海底沉积物的孔隙度。

西南某地岩石蚀变机制及工程地质特性

针对制约我国西南地区工程活动的蚀变岩问题,通过对蚀变岩的发育地质环境分析,在结合区域地质条件的基础上探讨蚀变岩成因及演化过程。X线衍射和热分析结果表明:蚀变岩是在特定的地质条件下形成的,其矿物组成大多是长石蚀变后的蒙脱石,其具有较强的吸水膨胀特点。对该地水利工程建设来说,蚀变岩对工程地质特性的影响主要体现在力学强度的改变、变形特性和水文地质条件的劣化。

黄河西霞院工程坝基黏土岩的工程地质特性研究

黄河西霞院工程电站厂房地基为上第三系洛阳组黏土岩类地层。现场勘察揭示该黏土岩具有特殊的工程地质性质,在开挖或遇水时风化分解较快,由岩石的性质转变为土的性质。为了更好地了解洛阳组黏土岩的工程特性,进行了一系列室内试验和现场大型剪切试验。该黏土岩的黏土含量最高达53.7%,黏土矿物成分以蒙脱石为主,含量在28%～38%,岩体的膨胀率为0.6%～4.9%,单轴抗压强度为0.11～1.04MPa,凝聚力为132.2kPa,内摩擦角为22.29°。研究表明洛阳组黏土岩具有典型的软岩硬土特征。