模糊层次分析法在白云岩砂化等级划分中的应用

砂化白云岩地层在滇中引水工程玉溪段输水隧洞中广泛分布,该地层中修建的小扑、扯纳苴等隧洞常出现塌方、突水涌砂等地质灾害,严重影响施工安全。科学合理地划分白云岩砂化等级,对施工过程中的灾害防控具有重要意义。从3个方面选取12个能够准确描述白云岩砂化程度的指标,建立白云岩砂化等级划分层次结构模型,将白云岩划分为微砂化、弱砂化(下段和上段)、强烈砂化(下段和上段)、剧烈砂化4个等级,运用模糊层次分析法进行白云岩砂化等级划分。选取小扑2#主洞上游部分洞段建立模型并划分砂化等级。结果表明,该方法通过定性与定量相结合的方式实现了白云岩砂化等级划分,其划分结果与工程实际情况基本相符。

白云岩砂化突水涌砂灾变机理研究及防治对策

为研究白云岩砂化地层突水涌砂防治对策,以新建成昆复线吉尔木隧道二号横洞为背景,详细分析了二号横洞穿越白云岩砂化地层时发生突水涌砂的灾变机理及原因,并提出了相应的防治对策。结果表明:震旦系上统灯影组(Zbd)微晶白云岩在发育的节理裂隙、特殊的溶蚀“砂化”以及地表持续降雨补给等内外在因素影响下最终导致突水涌砂;同时,针对白云岩富水砂化地层“风化差异严重、纵向短距变化频繁、岩体扰动前较为致密、在水的冲刷淘蚀作用下自稳性极差”等特点,提出了“三重一轻一预案”的突水涌砂预防方案,即重探测、重排水、重支护、轻扰动、帷幕注浆预案,可有效保障隧道施工安全和效率。

中等砂化白云岩小断面隧洞控制爆破技术:以滇中引水工程玉溪段隧洞为例

白云岩砂化是白云岩分布区一种特殊的岩溶地质现象,中等砂化白云岩岩体呈块状破碎结构,爆破以及超欠挖控制难度很大。为降低施工风险,减少超挖超耗,依托滇中引水工程扯那苴隧洞前段,开展了中等砂化白云岩小断面隧洞控制爆破参数优化研究。采用LS-DYNA软件,建立了砂化白云岩周边孔爆破模型,研究了不同光面爆破参数对岩体爆破裂纹扩展的影响,通过不同工况下的对比研究,提出了适用于中等砂化白云岩的光面爆破设计参数的合理取值范围。结果表明:周边孔间距取30~70 cm、径向不耦合系数小于2.6、最小抵抗线距离取30~60 cm、周边孔密集系数介于0.6~1.3时,爆破效果良好。在此基础上,总结形成了相应的控制爆破技术,施工效果与数值模拟结果吻合较好。

用于砂化白云岩防渗处理的高致密灌浆材料研究

研究了一种用于砂化白云岩防渗处理的高致密灌浆材料,该材料具有价格成本低、可灌性好、固结后固结体力学性能优良等特点。通过对高致密灌浆材料中固化剂(酸酯)、乳化剂、偶联剂等组分对材料性能的影响,得到最优配比下高致密灌浆材料的浆液初始黏度为20~35 mPa·s,胶凝时间控制在32~48 min,固结2 h压缩强度为1.4 MPa,固结体抗压强度为2.0~3.0 MPa。通过提取砂化白云岩试样在室内开展的一维模拟试验表明,高致密灌浆材料有较好的可灌性,灌后固结体渗透系数较低,固结体的7 d抗压强度大于3.0 MPa。

砂化白云岩隧道突泥涌水处治技术

我国西南地区广泛分布着以白云岩为代表的碳酸盐岩,这种岩体在有水的情况下易出现砂化现象。营盘山隧道工程D2K169+023~+195施工段,白云岩岩溶强烈发育,局部存在砂化现象。施工过程中在岩溶水作用下先后发生初支变形、左侧边墙溜坍和掌子面突泥涌水问题,危害施工安全。论文针对掌子面突涌问题,为超前泄水降压和探测溶洞发育规模,于路线右侧增设了迂回导坑,确定按“泄水降压、注浆加固、管棚超前”的原则,同时为防止地下水软化,隧底采用钢管桩进行加固,最终隧道安全通过该大型充填溶洞,为后续相关问题的解决提供了经验。

岩溶砂化白云岩岩质边坡力学参数取值探讨与思考

白云岩砂化是玉溪、昆明、保山等云南地区高速公路项目、大型工业项目施工中遇到的典型工程地质问题之一,剧烈砂化、强烈砂化的白云岩岩体极为破碎,因难以采集到满足室内试验条件的原状岩块试样,准确获取砂化白云岩岩质边坡稳定性计算的力学参数具有非常重要的意义。基于此,文中采用现场调查、现场钻探、大单容试验、岩体现场直剪试验等手段,对剧烈砂化、强烈砂化的白云岩进行地层分层和原位试验,为边坡工程项目的勘察、设计、施工等提供重要的技术支撑,对类似砂化白云岩岩质边坡项目提供借鉴。

富水砂化白云岩隧洞防突结构临界安全厚度预测

富水地区砂化白云岩隧洞在开挖掘进时易发生涌水涌砂等地质灾害,确定其临界防突安全厚度对隧洞的顺利实施尤为关键。文中以滇中引水工程玉溪段小扑隧洞为背景,运用FLAC^(3D)中的渗流模型进行受力分析,探讨不同参数对防突结构临界安全厚度的影响规律。结果表明:防突结构临界安全厚度与内摩擦角、内聚力呈负相关性,与隧洞中心水头高度呈正相关性;数值模拟分析结果与工程实际差值较小,具有一定的工程参考意义。

白云岩砂化地层涌砂段帷幕注浆技术探究

为了解决砂化白云岩地层涌砂难以治理的问题,依托成昆复线吉新隧道,通过对涌砂段开展帷幕注浆加固现场试验,对注浆区域、注浆材料、注浆压力以及注浆工艺展开探究,主要结论如下:(1)帷幕注浆前可结合地质预报对涌砂区域进行注浆孔设计,施工时再根据注浆孔的出水出砂情况适时补充注浆孔,实现对松散涌砂区域的全覆盖;(2)对于砂化白云岩这一特殊地层,注浆时应采用多注浆工艺组合施工技术,针对不同区域采用不同的注浆工艺,以实现良好的注浆效果;(3)超细水泥砂浆配合12 MPa的注浆压力,相较于普通硅酸盐水泥,可保证浆液在致密地层拥有极佳的扩散效果;(4)帷幕注浆可以显著提高砂化白云岩地层的稳定性,同时起到很好的堵水效果。

砂化白云岩地层铁路隧道突水涌砂处理技术

针对白云岩段隧道施工发生多次突水涌砂现象,通过分析突水涌砂及砂化白云岩工程特性,结合改进帷幕注浆施工工艺及注浆参数以及真空抽水降水释压等措施,对加固洞身、突涌体进行固结,隧道施工成功通过突水涌砂段落,给同类隧道施工出现突水涌砂现象提供了借鉴经验。

铁路隧道Ⅵ级围岩砂化断层带地表注浆技术

通过对Ⅵ级围岩砂化断层带段采用刚性袖阀管地表深孔注浆固结地层技术的试验研究,结果表明:周边注浆孔采用水泥-水玻璃双液浆形成止水帷幕、中间孔采用普通水泥单液浆对隧道穿越富水砂化断层带段隧底以上隧道开挖面及开挖轮廓线外5 m地层进行地层加固,止水、加固效果明显,达到了地表注浆加固地层的目的,确保了施工安全和工期目标的实现。

Hoek-Brown强度准则在强烈砂化白云岩力学参数估算中的应用

白云岩砂化是滇中引水工程玉溪段面临的典型地质问题之一。砂化白云岩物理力学参数的准确获取可以为施工和设计提供依据,保障隧洞施工人员的生命财产安全,具有重要的工程意义。强烈砂化白云岩因其岩体结构较为破碎,难以通过制作标准试样进行室内试验获取岩体力学参数。基于此,为了快速获取强烈砂化白云岩岩体力学参数,通过现场调查以及针贯入试验,运用Hoek-Brown强度准则对其岩体力学参数进行估算,并将估算结果与现场岩体平硐试验结果进行对比。研究结果表明:通过Hoek-Brown强度准则估算的强烈砂化白云岩力学参数绝大部分值落在试验值区间内,Hoek-Brown强度准则在强烈砂化白云岩岩体力学参数估算中运用效果良好。根据估算结果给出研究区强烈砂化白云岩的岩体力学参数建议值,可为工程建设提供支撑,具有一定的推广价值。

细晶白云岩溶蚀“砂化”现象对坪头水电站工程的影响

坪头水电站引水隧洞后段及厂址区各工程部位围岩为震旦系灯影组细晶白云岩及含磷灰岩等,由于细晶白云岩受岩溶作用影响强烈,溶蚀"砂化"现象明显,岩体多呈"砂包石"状,部分呈"砂土"状,散体结构,自稳能力极差,岩体以Ⅳ～Ⅴ类围岩为主。开挖过程中,洞室岩体塌方、掉块现象严重。这种细晶白云岩溶蚀"砂化"的特殊地质现象对洞室的块体稳定影响极大,对工程的影响也很大。在充分认清和了解其形成机制及形成过程后,采取适当、有效的处理措施,保证了洞室围岩的稳定和各水工建筑物的安全运行。同时对今后工程再次遇到类似的情况,具有重大的指导和借鉴意义。

城市污泥和粉煤灰配施影响砂化土壤微生物区系的实验研究

目前,对利用城市污泥和粉煤灰改良土壤的研究大多集中在二者对土壤理化特性、作物产量以及重金属累积的影响等方面,而对土壤微生物区系进行研究的相对较少。为了了解城市污泥和粉煤灰改良砂化土壤对土壤微生物区系的影响,文章对包头试验田改良前后土壤微生物区系进行了比较,研究发现,刚刚改良后,土壤中微生物数量较对照组明显增加;在改良后的最初2个月内,细菌和放线菌的数量有所减少,真菌数量少量增加;改良后2～5个月内,改良后土壤中微生物数量较对照组增加幅度显著,细菌、放线菌和真菌数量分别增加79.53%～589.76%,46.53%～270%,61.92%～143.59%,且微生物数量增加的幅度随着时间的延长,呈上升的趋势。

四川坪头水电站白云岩砂化特征及发育分布规律

以四川美姑河坪头水电站坝址区深部白云岩砂化为研究对象,采用现场调查与室内化学全分析实验相结合的方法,对白云岩砂化物质结构特征及发育分布规律进行研究。研究认为:随着白云岩岩溶砂化作用的发展,白云岩砂化物质结构演化特征为白云岩砂—白云岩(粉)—粉质黏土。砂化物质主量元素的化学迁移过程具体表现为:易溶物质CaO、MgO的不断溶蚀淋失,难溶物质SiO2的明显富集,Al2O3、Fe2O3在后期形成粉质黏土过程中得到一定程度富集。白云岩砂化发育分布受地层岩性、地质构造、斜坡变形破坏影响较大,平面上表现为不均一性,而垂向上则表现为明显的分层特征。这一研究成果,对认识该地区这种特殊的岩溶现象有特殊意义。

坪头水电站岩溶砂化细晶白云岩的特性及围岩分类

为了能及时准确地对坪头水电站引水隧洞后段及厂址区内各水工建筑物洞室开挖揭示的围岩细晶白云岩进行围岩类别的确定,为工程设计提供科学合理的地质依据,在充分调查该区水文地质条件及岩溶发育特征和认识细晶白云岩岩溶砂化现象形成机制的基础上,通过大量的岩石磨片鉴定试验和物理力学性质试验,全面细致地查明了围岩细晶白云岩的物质组成及其在不同岩溶砂化情况下的物理力学特性。依据国家相关规程规范,结合各洞室实际开挖揭示情况和试验结果,对该区内岩体进行了围岩工程地质分类,总结出不同岩溶砂化细晶白云岩的围岩类别的特征及其综合评分情况,并对该区确定的Ⅲ类、Ⅳ类和Ⅴ类不同类别的围岩,有针对性地采取相应的工程处理措施,从而确保了各水工建筑物洞室的围岩稳定和安全运行。

美姑河坪头水电站深部白云岩岩溶砂化岩体质量分级

美姑河坪头水电站深部发育白云岩岩溶砂化现象,地下硐室围岩岩体质量降低。以岩体完整程度、岩体结构特征、结构面状态的统计分析为基础,对白云岩岩溶砂化进行宏观分级及定性分析了岩溶砂化对岩体质量分级的影响。以引水隧洞为例,结合岩溶沙化区岩体结构特征对水电围岩岩体质量分级方法进行修正,提出以"岩溶砂化发育程度修正系数"为核心的围岩岩体质量分级模型。该模型评价结果与5号支洞、压力管道中平段施工支洞、蝶阀室交通洞、上室交通洞等现场施工实际揭示情况吻合度较高,适用性较好,可为地下硐室支护设计与施工提供基础依据。

辽东砂化蚕场水土流失特点及防治对策

辽东砂化蚕场的水土流失以水力侵蚀为主,年土壤侵蚀模数达2500～8000t/km^2。人为的掠夺式经营、一场多用等是造成蚕场砂化的根本原因。防治对策是加强法制宣传教育,实行精养细放,人工造林与封禁相结合,在抓好薪炭林建设的同时,积极进行以桑补柞。

浙江省丘陵砂化土壤的特性和复退性的研究

对位于亚热带的浙江省侵蚀砂化土壤（粗骨土）的特性和复退性的研究结果表明：该地区侵蚀砂化土壤的特性有别于其他土壤，其养分并不十分缺乏，但其持水量低、土层薄、供水能力差、易旱，水分条件是影响这些土壤植被和肥力复退的关键。只要土壤水分得以适当的保障，这些砂化土壤的肥力和植被的恢复是可能的。

基于RS和GIS的黄山花岗岩砂化与地形因子的关系研究

基于RS、GIS的技术和数字高程模型（DEM）,揭示黄山风景区花岗岩砂化的空间分布,探讨花岗岩砂化与地形因子的关系。结果表明,花岗岩砂化主要分布于海拔900～1 100 m,坡度在30°～50°之间,剖面曲率25以下,平面曲率在60以上,坡向朝北的区域。

高水头条件下溶蚀砂化岩层帷幕灌浆技术研究

观音岩水电站坝基主要属"红层"岩体,岩体多裂隙、节理,裂隙发育部位岩体呈碎块状,坝基防渗处理难度大。文章结合观音岩水电站工程在高水头条件下溶蚀砂化岩层帷幕灌浆的实例,在常规灌浆的理论基础上,研究了溶蚀砂化岩层有效灌浆方法、灌浆材料选用、灌浆压力控制措施和动水条件下灌浆可靠成幕等施工技术。