川中红层地区高速铁路深路堑基底上拱地段钻孔饼状岩芯发现及变形机理分析

以成自高铁球溪站深挖路堑工点为研究对象,结合球溪站工程地质特征,区域构造特征,地应力测试结果及勘探过程中饼状岩芯的发现,根据对钻孔饼状岩芯变形机理进行分析,为高速铁路深挖路堑基底上拱病害研究提供理论支持。

茅坪800m钻孔饼状岩芯分析

根据茅坪８００ｍ钻孔的水压致裂应力测量结果及钻孔岩芯的力学特性，分析了该钻孔出现饼状岩芯的破坏机制．文中认为，饼状岩芯是由于低地应力作用下，地应力主轴的倾斜所引起．由饼状岩芯的断面特性及应力分析结果表明，饼状岩芯的破坏形式为拉伸破坏．

钻孔岩芯饼状断裂破坏机制

本文首先阐述岩芯饼状断裂及其特征，进而用断裂力学的理论与方法对岩饼破坏进行了断裂扩张机制的分析，不但合理地解释了断裂特征及断裂破坏机制，且以二滩坝址为例，分析了产生钻孔岩饼的微裂纹条件及应力条件，为定量地评价坝址地应力状态，包括其大小及方向提供了一种新的方法。上述不仅具有重要的理论意义，而且具有重要的工程实际意义。

对“岩芯饼化的应力分析”一文的讨论

本刊1984年第5期上发表的“饼化岩芯的应力分析”一文,是有意义的,作者作了许多工作。但笔者认为该文有一定的条件性,不揣冒昧,提出如下几点看法,供参考和讨论。 第一,该文立足于剪切破坏机理,诚如该文作者所指出的,是国内外许多人所作工作的依据。但就该文所讨论的二滩岩石来说,则是不充分的。 这是因为,只考虑剪切破坏,在二滩水电站的地质岩体条件下,并不完全符合实际。作者在文章中也承认,二滩岩体中饼化岩芯形成过程中,除有擦痕存在(剪切破坏)外,还有拉裂坎存在(即拉断破坏)。为什么在计算中完全忽视后者,却认为能与应力解除的结果相近呢?对于这一点,原文完全没有作出任何理论解释。

原位地应力测量与实时监测在强构造活动区深埋地下工程中应用的思考

强构造活动区,因其原位地应力集中突出、变化复杂、各向异性显著,已成为亟待解决的重大工程地质安全问题和挑战。文章首先分析了原位地应力测量在强构造活动区深埋地下工程应用的经验和不足,然后研究了原位地应力实时监测在强构造活动区深埋地下工程中的应用方法、技术及作用,最后给出了原位地应力测量与实时监测在强构造活动区深埋地下工程中应用建议。研究表明在强构造活动区,不能仅仅依据有限深孔地应力测量结果确定深埋地下工程总体地应力设计参数,而应开展三维地应力场综合研究,揭示其三维地应力场空间分布特征,针对深埋地下工程不同位置采用不同的地应力设计参数,避免因地应力设计参数偏大或偏小造成工程建设浪费或工程病害;在强构造活动区,饼状岩芯密度与地应力测量大小成反比,在饼状岩芯发育深度范围之下未来会形成但仍未形成饼状岩芯的深度范围往往地应力最高、应力最为集中,深埋地下工程应避免该深度范围;原位地应力实时监测可以动态揭示某一构造部位地应力大小的相对变化趋势和演化过程,并可计算地应力实时监测期间不同时域地应力状态绝对值,当大地震或重大工程地质问题发生后,不用开展新的地应力绝对测量,就可以快速评价区域地壳稳定性、深埋地下工程地质安全风险等,为深埋地下工程损毁修复提供量化设计地应力参数及预防变形破坏应力应变预留阈值,评价断层活动危险性。研究成果可为强构造活动区重大工程规划建设和安全运维提供科学依据。

黄河黑山峡小观音坝址高地应力问题探讨

从区域应力场、勘探平硐变形特征、岩体原位试验、弹性波速度测试、地应力量值和岩芯饼化诸方面讨论了小观音坝址区的地应力特征 ,论证了该坝址不存在高地应力问题 .钻孔 ZK136岩芯研究表明 ,它不满足岩芯饼化的条件也不具备饼状岩芯的特征 ,因此不能表征高地应力的特征 .