含球状风化体混合花岗岩边坡稳定性及加固方案

在我国公路路线建设过程中,不可避免地会遇到地形起伏较大的地质环境,一般采取以深挖路堑形式通过,这可能会形成含球状风化体混合花岗岩边坡。混合花岗岩边坡坡体中球状风化体的存在易形成落石及崩塌,为此开展此类边坡的稳定性分析及加固措施研究显得十分重要。以某拟建公路K248+640标段含球状风化体混合花岗岩边坡实际工程为案例,根据现场勘察得到的球状风化体含量,采用随机程序生成半径1 m的球状风化体数据,并导入PLAXIS2D中构建相应边坡数值模型;利用有限元强度折减法开展边坡稳定性研究,探究不同工况下边坡的稳定性,并提出了3种不同的边坡加固方案;通过该类边坡不同加固方案位移、剪应变、稳定性系数等方面的数值模拟分析,并经过现场实测数据的印证,揭示了锚索格构梁方案加固该类边坡的可行性。结果表明:(1)含球状风化体混合花岗岩边坡稳定性变化规律表现为,最大剪应力随开挖步数逐渐增多整体上呈现出前期缓增、中期陡增、后期缓增的阶段性发展特征;(2)被动支护与主动施加反压力支护对含球状风化体混合花岗岩边坡支护效果有明显的不同,总结出被动支护与主动施加反压力支护的区别;(3)数值模拟与现场验证相结合,监测数据显示该类边坡采取锚索格构梁方案可以取得较好的支护效果。该研究可为锚索格构梁方案在此类含球状风化体混合花岗岩边坡加固中的应用提供借鉴。

花岗岩球状风化特性地质高层建筑地基基础方案的选型

高层建筑场地的地质情况会对地基处理方案及基础选型产生直接的影响。为研究花岗岩球状风化特性地质条件对高层建筑地基基础方案选择的影响,结合实际工程案例,分析了出露花岗岩孤石场地基础选型的难点问题,根据场地的周边环境条件、场地地层条件及施工可行性分析,及天然地基沉降计算与复合地基处理沉降模型计算,得出最优的地基基础方案为“地基CFG桩处理+筏形基础”+“端承摩擦桩+筏形基础”。

边坡花岗岩风化孤石工程危险性评价方法研究

对边坡花岗岩风化孤石工程危险性预测时尚无规范依据和行之有效的方法。影响边坡花岗岩风化孤石稳定性的因素较多且不确定性较强,引入层次分析法,建立危险性评价层次结构模型,根据工程实践经验和反馈给出影响因素重要程度评判矩阵,从而得到影响因素重要程度权重矩阵,根据各影响因素定性评分得到危险性评价结论,且具有半定性半定量的特点。通过工程对比,有较好的一致性。

球状风化体混合花岗岩边坡稳定性分析

为准确地分析球状风化体混合花岗岩边坡的稳定性,采用传统极限平衡法,考虑球状风化体含量为0%~40%共9种不同情况,利用GeoStudio软件中的SIGMA/W模块和SLOPE/W模块研究了球状风化体含量、直径和位置对混合花岗岩边坡稳定性的影响。结果表明:随着球状风化体含量的增加,混合花岗岩边坡的稳定性系数增加,边坡最危险滑动面向深部发展;当球状风化体的直径逐渐增大时,混合花岗岩边坡的滑动面深度会由深变浅,其稳定性系数会逐渐减小,但变化幅度不大;球状风化体的位置分布对混合花岗岩边坡稳定性的影响较大,当球状风化体分布在混合花岗岩边坡的上部时边坡的稳定性系数最小,分布在混合花岗岩边坡的中部时边坡的稳定性系数次之,分布在混合花岗岩边坡的下部时边坡的稳定性系数最大,球状风化体分布在混合花岗岩边坡浅层时边坡的稳定性系数比分布在边坡深层时大,球状风化体位置分布对混合花岗岩边坡稳定性具体的影响关系表现为:边坡下部>边坡中部>边坡上部,边坡浅层>边坡深层;与无孤石边坡对比,加入孤石以后,边坡最危险滑动面会随着孤石的加入而改变,呈现明显的绕开孤石的效应。该研究成果可为混合花岗岩边坡的设计和治理提供理论参考。

地下连续墙施工遇球状风化花岗岩的处理对策

深圳地区花岗岩地层风化岩呈现差异性风化特征,其表现之一为球状风化,即孤石。球状风化花岗岩分布具有随机性。在花岗岩地层进行地下连续墙施工时,若遇到球状风化花岗岩,会对工程质量、工期产生极大影响。结合深圳某地铁车站工程实际,分析了地下连续墙施工过程中遇球状风化花岗岩时对工程本身产生的不利影响,总结了地下连续墙施工时遇孤石时的成槽方法和工艺,详述了冲孔桩机引孔配合成槽机成槽、旋挖钻机引孔配合冲击钻成槽两种成槽工艺,并对这两种方法在实际工程中的工效进行了对比分析。

盾构区间花岗岩球状风化孤石处理设计及综合效果比较

本文结合广州地铁知识城线花岗岩球状风化孤石的工程处理经验,综合分析了钻孔爆破法、冲孔桩处理法、旋挖钻处理法、盾构直接掘进等孤石处理设计、施工的措施及实施效果,对多种孤石处理方法的优缺点进行了分析、比较,孤石处理较适宜采取钻孔爆破处理形成粒径较小的碎块,以便盾构机顺利通过。

深圳地区花岗岩球状风化体地下分布规律统计分析

深圳花岗岩发育地区球状风化体(俗称孤石)广泛分布,对地下工程建设产生了不利的影响。通过对深圳地区花岗岩孤石大样本的统计分析,得到如下统计结论:深圳地区花岗岩孤石主要成份是微风化花岗岩,60%以上分布在强风化花岗岩层中,残积层和全风化层中也有分布,孤石层面分布高程集中在40.00~70.00m(黄海高程)区间内;80%的孤石揭示"厚度"不超过2.50m,三分之二花岗岩孤石主要发育一层,随着发育层数的增多,出现频率锐减。

跨孔超高密度电阻率法在球状风化花岗岩体探测中的应用

花岗岩发育地区球状风化体(俗称"孤石")的分布直接影响城市轨道交通工程的建设,准确探明花岗岩孤石的空间分布具有重要的现实意义。为了探明地铁建设过程中花岗岩孤石的分布情况,结合深圳地铁11号线某区间孤石探测试验,采用跨孔超高密度电阻率法研究两孔间孤石分布情况,试验数据能较好反映出土层间电阻异常。试验分析结果与现场验证钻孔的对比表明:该物探方法能在一定程度上揭示孤石的空间分布,为进一步针对地铁工程勘察提供了指导,丰富了花岗岩孤石的探测手段。

闽东南花岗岩球状风化不良地质发育特征及其工程地质问题

闽东南沿海花岗岩广泛出露,其矿物成分差异明显,且受区域地质构造和湿热交替气候影响,花岗岩球状风化不良地质及其诱发的工程地质问题极为突出。粒径大小不一的风化球体受外界环境扰动,形成高空落石或坡面滚石,坚硬的风化球与残积土或全风化岩混杂的斜坡受降雨或开挖触发产生崩塌和滑坡,形成复杂的斜坡地质灾害。富含孤石的花岗岩地段开挖浅埋隧道,由于围岩不均匀引起初期支护局部应力集中,诱发围岩大变形、地表沉降和塌方冒顶等事故。隐伏的孤石易被误认为基岩,并造成桩基工程成孔困难;而裸露的孤石对斜坡地段桩基及墩台构成威胁。

广东花岗岩地段球状风化地下分布特征分析

通过对武广客运专线广东韶关至花都段花岗岩地段钻孔岩芯特征的相关分析,揭示了该花岗岩地段球状风化具有“上小下大、上多下少”的地下分布特征,并提出了相应的工程建议。

花岗岩球状风化综合勘察技术研究

球状风化是在花岗岩地段比较常见的一种不良地质现象。采用地表调绘、钻探、物探三种手段,从不同角度对花岗岩球状风化的地表分布特征和地下分布特征进行了分析,并进行了对比综合分析。提出了花岗岩球状风化的综合勘察技术,即先地表调绘确定风化球体地表分布密集地段,然后在此类地段进行物探确定风化界面大致深度,最后进行钻探详细揭示风化球体地下分布特征。

球状风化花岗岩工程特性综合分析方法的探讨

球状风化是花岗岩中普遍存在的一个现象,对于工程设计和施工来说是一个严重的隐患。研究球状风化花岗岩的工程特性,并为工程勘察、设计以及施工提供指导性的原则具有必要性和实用性。而花岗岩球状风化的离散性使这项工作变得十分困难。对球状风化花岗岩工程特性的分析方法进行探讨,并提出了“地质分析法、现场勘探法与室内试验分析法相结合”的综合分析方法。

韩同林的“冰臼论”是对花岗岩类岩石“负球状风化”的误解

韩同林著《发现冰臼》英文书名Moulin Discovered,将花岗岩类地区大量出现与节理有关的小型臼状地形统称为冰臼,即Moulin,并指为古冰盖的遗迹,以之反推所有臼状地形区均是两、三百万年前全球泛大冰盖所遗留的地质现象。笔者假韩著中丰富图片与记述,对照文献研究,认为冰川区罕见,只有死冰区可能存在的冰臼不可能生成上述臼状地形。这种空间尺度为厘米级至米级的臼状地形,应是花岗岩类地区与节理有关的负球状风化(Negative spheroidal weathering)与风、水协力作用的结果。少量臼底堆积热释光测年证明,这一过程是冰期后即不超过10ka的时段里进行的。韩同林大力宣传其错误的冰臼论,影响读者盲目相信过于夸大的第四纪冰川分布范围,并导致旅游部门广泛布置第四纪冰川景点,对社会舆论和旅游文化产生了不良误导作用。

苏埃通道滚刀破岩物理模型试验花岗岩球状风化相似材料研究

针对汕头市苏埃通道工程,拟在盾构及掘进国家重点实验室的盾构施工模态试验系统上,通过滚刀破岩物理模型试验,指导该工程盾构穿越花岗岩球状风化区过程中的掘进施工。确定地质力学模型的相关参数之后,在查阅大量参考文献的基础上,提出采用42.5号普通硅酸盐水泥、中砂及重晶石粉作为相似材料模拟现场的花岗岩球状风化。将单轴抗压强度、密度、弹性模量及泊松比等物理力学参数作为控制标准进行比选,通过正交试验,最终得到苏埃通道工程花岗岩球状风化的相似材料的配合比,为今后物理模型试验的展开奠定了坚实的基础。

球状风化孤石群内端承桩复合成孔施工技术

在深圳地铁4号线403标,需要在高强度、各向异性、大倾角等特性的球状风化花岗岩孤石群地层中进行端承桩成孔,成孔与周围建筑物距离仅约20 m,且一幢建筑物已严重倾斜,鉴定判断已属于危房等级,经多次论证,最终采用对周边环境影响较小的回转钻孔工艺。先后采用刮刀钻头切削钻进、球齿滚刀钻头碾压钻进、套筒取心钻头环切纠偏等多种钻孔措施相结合的复合钻孔工艺,配以反循环泥浆护壁进行钻孔施工,取得成功。该项技术可为类似地质条件桩基成孔提供良好的技术支持。

高密度电法和井间电磁波CT法在花岗岩球状风化体探测中的综合应用

花岗岩球状风化地段是地铁建设过程中几大难题之一。本文对高密度电法和井间电磁波CT法进行试验研究,总结归纳两种方法在探测花岗岩球状风化体中的有效性。高密度电法选择三种温纳排列装置,测量过程中存在接地条件差等因素,进行常规数据反演,与实际钻探结果误差较大。因此,测量中改进电极与地面耦合条件以及加大供电电压,采用比值法数据反演,根据高电阻率分布特征推断球状风化体的分布情况,其结果与钻探结果较为吻合,效果较好。同时,应用电磁波CT法,也取得了良好的效果。

盾构机穿越花岗岩球状风化体时掘进参数的控制分析

本文以深圳地铁5号线民治站～五和站盾构区间为工程实例,分析地铁盾构施工时盾构机掘进参数的变化情况,并对这些掘进参数进行分析,得到盾构机穿越花岗岩球状风化体时掘进参数的变化范围。希望对类似工程的施工具有一定的借鉴作用。

探地雷达在花岗岩球状风化体探测中的应用

花岗岩发育地区球状风化体(俗称"孤石")的分布直接影响城市轨道交通工程的建设,准确探明花岗岩孤石的空间分布具有重要的现实意义.为了探明地铁建设过程中花岗岩孤石分布情况,结合深圳地铁11号线某区间孤石探测试验,采用探地雷达研究两孔间孤石分布情况,试验数据能较好反映出土层间反射回波的异常.试验分析结果与现场验证钻孔的对比表明:该物探方法能在一定程度上揭示孤石的空间分布,表明了探地雷达在孤石探测上的有效性和适用性.

花岗岩球状风化体的三维表达及工程应用

花岗岩发育地区球状风化体(俗称"孤石")的分布直接影响城市轨道交通工程的建设,而准确描述花岗岩孤石的空间分布具有重要的现实意义。本文根据深圳地区花岗岩球状风化体的分布特点,基于Arc GIS 10.1建立其三维模型,并将其放置真实场景中,实现了花岗岩孤石的三维表达。该研究为花岗岩发育地区地铁线路的规划、设计和施工提供了更直观的观察手段。

广州地区花岗岩球状风化特征及地貌景观——以火炉山森林公园为例

广州地区现有众多森林公园如火炉山、凤凰山、帽峰山森林公园,其中花岗岩广泛发育,是很好的地质遗迹,并且区域内花岗岩普遍发生了球状风化.通过对火炉山森林公园内花岗岩球状风化体的地质考察与分析,总结了一系列花岗岩球状风化的特征,简要阐述了球状风化体的形成机制,并认为它们是兼具科学和美学价值的地质景观,值得进一步保护和开发.