超深厚表土层特殊凿井技术探究

为了开发超深厚土层下的固体矿物资源,以2000m深厚表土层建井为工程背景,通过总结深厚土层中井筒建设成果,并参考深土层井筒施工经验与理论研究,对冻结法、钻井法及混凝土帷幕法等特殊凿井法进行了可行性分析。研究表明:在本工程背景下,使用单一的冻结法或使用单一的钻井法作为建井技术尚不成熟且实现难度较大;而采用冻结-帷幕凿井工艺具有一定的可行性。由于深井建设面临“高地应力、高地温、高水压”问题,为确保工程安全性,提出了冻结-帷幕凿井法,为后续超深厚土层凿井方法的选取提供了方向性的参考。

超深厚覆盖层中深埋细粒土动力变形和强度特性三轴试验研究

土石坝(超)深厚覆盖层中的深埋细粒土难以完全挖除(换填),其在地震作用下的动力变形特性和强度特性是科研设计人员关注的问题。本文进行某大型土石坝工程超深厚覆盖层地基中的深埋粉砂层土动力特性三轴试验,研究其在地震荷载作用下的动力变形与强度特性,并为大坝—地基系统动力分析和抗震设计提供基础资料。研究表明:试验土料最大动剪模量和平均有效应力在双对数坐标中呈良好的线性关系,不同围压力条件下的模量衰减(阻尼比增长)曲线可以采用参考剪应变的方式进行归一,可用试验确定特定围压力条件下的模量衰减(阻尼比增长)曲线外延推求任意围压力条件下的相应曲线;试验土料在地震荷载作用下的动强度特性主要受土体密度、固结条件和围压力条件等控制,当土体处在不等向固结状态时,不同动力破坏标准下确定的土体动强度特性参数差异较大。

超深厚覆盖层中深埋细粒土地震残余变形特性振动三轴试验研究

土石坝(超)深厚覆盖层地基中的深埋细粒土抗地震残余变形能力较差,尤其是在土层厚度较大时,覆盖层地基连同坝体在强震作用下可能会产生较大的地震沉陷。针对我国西部某大型土石坝工程,对超深厚覆盖层地基中深埋粉砂层土的地震残余变形特性进行三轴试验研究。研究表明:试验土料级配曲线与相应土层各钻孔平均级配曲线很接近,试验土料的颗粒级配对实际土层的颗粒组成特性具有代表性;试验土料的地震残余变形特性主要受土体密度、固结条件和围压力条件等控制,尤其是固结比对土体地震残余变形特性影响较大;各因素对土体残余体积变形特性和轴向变形特性的影响规律有所差异。

冶勒水电站坝基超深厚覆盖层Q_3的工程地质特性及主要工程地质问题研究

冶勒水电站大坝属首座在400m级超深厚覆盖层上建成的坝高125m沥青混凝土心墙堆石坝,基础防渗最大深度达200m,工程勘察设计难度极大。本文主要就冶勒水电站坝基超深厚覆盖层的工程地质特性及主要工程地质问题有关研究成果进行了总结。

超深厚覆盖层上土石坝动力分析边界处理方法研究

采用深厚覆盖层上土石坝动力分析黏弹性边界处理方法和传统固定边界处理方法,进行某超深厚覆盖层上土石坝动力反应分析,研究了边界处理方式和地基截断范围对大坝-地基系统动力反应分析计算结果的影响规律,探讨了超深厚覆盖层上土石坝结构-地基系统动力分析边界处理方法。研究表明:不同的边界处理方式,大坝-地基系统内部加速度反应的分布规律基本一致,黏弹性边界条件下的坝体地震动力反应水平低于固定边界;随着覆盖层地基侧向边界范围的扩大,不同边界条件下坝体的加速度反应水平都在降低,固定边界条件下的计算结果和黏弹性边界逐步趋近;对本文研究的超深厚覆盖层上土石坝结构-地基系统,动力分析中将底部边界取到基岩表面、侧向边界取到坝踵和坝脚向上下游延伸3~5倍大坝加地基高度范围,并采用固定边界的边界处理方式,可以达到工程设计对计算精度的要求。

无限元在超深厚覆盖层坝基动力分析中的应用

基于ABAQUS软件平台进行二次开发,开展了基于无限元-有限元耦合的超深厚覆盖层坝基动力仿真模拟,初步探讨了强震区超深厚覆盖层坝基地震波传播过程与坝基-坝体动力反应特性。文中首先介绍了ABAQUS无限元计算时地震波的施加方法,其次给出了数值模型网格与相应的计算参数,最后通过计算得到了深厚覆盖层坝基及上覆坝体的加速度、动位移、动应力等动变量的发展历程。研究结果定性地捕捉到超深厚覆盖层坝基及上覆坝体中地震加速度传播过程与变形发展过程,直观反映了软弱土层的隔振作用,为研究超深厚覆盖层坝基动力反应提供了一条新思路。

高海拔地区超深厚地下连续墙施工工效分析

由于西藏水电工程所处的地理位置、地质条件、施工条件等具有特殊性,常存在超深厚地下连续墙施工的问题,导致现行相关的规定、费用标准和配套定额等不能完全适用,有必要开展相应的专项研究,为后期的工程施工和经济分析提供依据。以西藏某工程为研究对象,通过分析抓斗和液压铣槽机的定额耗量和实际施工耗量,得出成槽机械在不同地层条件、槽孔深度下的施工工效,验证了定额深度系数外延的合理性,对成槽设备的施工工效的分析,为后期高海拔地区超深厚地下连续墙施工和投资编制提供了参考和借鉴。

超大长细比预应力管桩施工质量控制——基于超深厚软弱地层中

结合工程实际施工案例,针对在超深厚软弱地质情况下超大长细比预应力管桩施工时存在的桩偏位、桩身倾斜、断桩等施工难点进行了分析,通过真空预压处理场地、设置消挤孔、合理部署施工顺序、控制预应力管桩焊接接头质量、控制沉桩速度、土方开挖保护管桩等措施,提高预应力管桩施工质量。

爆炸挤淤工艺处理超深厚淤泥层的技术应用

爆炸挤淤技术在工程中已经成熟应用,成为港口、防波堤、护岸等工程软基处理的重要技术手段。文章结合工程实例,在传统爆炸挤淤工艺的基础上,对处理超深厚淤泥层(淤泥厚度达到45m)的施工工艺、爆破参数、施工方法等进行分析研究,节省了投资,缩短了施工工期,有效控制了堤身沉降,为类似工程提供参考。

库车山前超深巨厚致密砂岩纵向细分层改造技术

塔里木油田库车山前白垩系储层为超深巨厚裂缝性致密砂岩储层,天然裂缝发育,非均质性强,已改造井产气剖面测试显示常规笼统改造纵向厚储层动用不充分,产能释放不彻底。为了解决这一问题,对于油层厚度大且中间有明显隔层的井可实施分层压裂,提高纵向改造程度。通过工程地质一体化研究,利用多种测井数据,建立了一套多尺度近远井裂缝精细识别方法;基于钻井漏失量与产量关系认识,建立了一套综合考虑构造位置、钻井井漏、裂缝发育情况、力学活动性等资料的储层评估分类方法;通过双封隔器管柱力学精细校核,增加伸缩管,优化暂堵材料粒径,形成了“机械+暂堵”软硬分层压裂技术。该技术实现了巨厚储层高效动用,应用20口井,改造后单井产气量由6.7×10^(4)m^(3)/d提高至34.0×10^(4)m^(3)/d,平均增产4倍,提产效果显著,为巨厚致密砂岩储层高效开发提供了技术支撑。

固结应力状态对超深厚覆盖层深埋砂土动强度参数的影响

在室内固结不排水动三轴试验基础上,对较低有效固结应力到较高有效固结应力范围内超深厚覆盖层深埋紧密砂土的动强度特性进行了研究,重点研究了固结应力状态对动强度参数的影响。结果表明:(1)有效固结围压力对抗液化动剪应力比有明显影响,其影响随土类和相对密度的不同而不同,有效固结围压力越增大,抗液化动剪应力比越减小,相对密度越大,这种效果越明显;(2)有效固结应力比的影响规律比较复杂,在有效固结围压力较低时,抗液化动剪应力比随有效固结应力比的增大而越大,相对密度越大,这种效果越明显;在固结应力较高时,随有效固结应力比的增大,抗液化动剪应力比可能增大,也可能减小,主要取决于相对密度和有效固结应力比的大小;当紧密砂土在较高的有效固结应力下呈现剪胀时,抗液化动剪应力比随有效固结应力比的增大而增大;当紧密砂土在较高的有效固结应力下呈现剪缩时,抗液化动剪应力比随有效固结应力比的增大而减小;(3)对于中密和紧密砂土,在由剪胀到剪缩状态转变的过程中,存在一个剪胀与剪缩分界的临界固结应力状态,其对应的临界有效固结围压力随相对密度的增大而增大。

多桥静力触探在临海深厚层超软土地区工程勘察中的应用与展望

临海深厚层超软土工程性质的评价一直是工程界的难点之一,文章总结了静力触探在深厚软土层场地勘察中的优势,并基于某临海深厚层超软土地区的勘察项目,运用了可量测倾斜度的多桥静力触探设备;验证了多桥静力触探可准确区分填土层与淤泥质土层;建立了本场地淤泥质土层的qc、fs与不同试验条件下抗剪强度的换算关系式;通过类比淤泥质土层的换算关系,得到了吹填填土层更为合理的剪切强度指标建议值。结合静力触探的优势,下一步研究方向之一可放在其替代标准贯入试验作为花岗岩残积土工程性质的判别手段。

大超载比下深厚超软地基处理效果分析

随着海峡西岸经济区、海上丝绸之路核心区建设,福建地区围海、围垦造地迎来新一轮发展。福建地区海相淤泥土具有显著的地域特点,即含水率高达60%以上,局部可达80%,普遍高于我国其他沿海地区;沿海滩涂地海产养殖业发达,土壤生物质富营养化对淤泥土性状的影响十分显著,因此,在该地区对深厚超软地基类进行真空联合堆载预压处理时,针对性经验缺乏。本文通过福建地区大面积深厚超软地区填海工程实例分析,综合考虑技术和经济、时间和效益等因素,对深厚超软地基真空预压处理,提出工艺技术参数建设性建议。

西藏旁多水利枢纽大坝基础处理超深防渗墙施工技术研究

西藏旁多水利枢纽大坝基础防渗墙厚1.0m,坝基覆盖层深厚,主要采用CZ-9型冲击钻与利勃海尔HS885钢丝绳抓斗配套施工。

广州南沙大规模深厚软基处理重点、难点剖析

文章以广州南沙软基处理工程为例,介绍真空预压加固深厚超软弱地基的施工技术,并对该施工技术的工程项目管理重点和难点进行剖析。该技术目前在国内外均处于领先水平。

基于GOCAD的坝址区三维地质建模及成果应用

在传统的水电勘测设计过程中,地质模型常用传统的二维剖面形式展现,无法构建地质体的空间几何形态及分布。利用GOCAD系统强大的三维建模功能建立某水库电站坝址区工程地质模型,模型直观显示了河床基覆界面、砂层透镜体、覆盖层内部界面、风化卸荷面等地质对象的空间属性,并借助地质解译、空间分析功能进行超深厚覆盖层条件下河谷形态研判及天然防渗铺盖层可靠性分析。其意义在于加强坝址区超深厚覆盖层成因以及河谷演化地质宏观认识,指导后续勘探布置,实现水电工程协同设计。

广州南沙软基处理工程项目管理重点、难点剖析

本文以广州南沙软基处理工程为例,介绍真空预压加固深厚超软弱地基的施工技术,该技术目前在国内外均处于领先水平。