郁江走滑断裂带北部储集空间发育特征及主控因素

为探索走滑断裂破碎带储集空间发育特征和形成机理,综合应用野外露头、遥感影像和岩心测试资料,对郁江走滑断裂带北部储集空间进行识别刻画和量化分析,并探讨其发育主控因素。结果表明:郁江走滑断裂带北部破碎带在平面上可分为北部张扭段和南部压扭段,不同段储集空间发育特征存在差异,张扭段裂缝开度更大,压扭段裂缝长度、裂缝线密度、破碎区面积和洞穴面积更大,总体上,压扭段储集空间发育规模相对较大;走滑断裂带构造应力是决定优势储集空间发育的外部因素,岩层厚度和岩石矿物组成是控制储集空间发育的内部因素,岩层厚度大于1 m且碳酸钙含量低于70%的碳酸盐岩经压扭作用改造后,可形成缝洞型储集体有利发育区。

基于钻孔土层参数的黄金开采地质特征三维模拟

为了解决黄金开采过程中由于数据不足和参数偏差等不确定因素导致的地质特征分析难度大的问题,提出一种基于钻孔土层参数的黄金开采地质特征三维模拟方法,以改进资源储量估算的准确性。采用钻探设备获取钻孔土层信息,并利用距离反比加权差值法优化钻孔土层参数,建立包含地质参数的数据库。基于这些参数,可以使用Surpac软件来构建具有地下空间的三维模型,生成黄金开采区不同地质特征。实验测试结果显示:该钻孔土层参数能够构建较为理想的黄金开采区地下空间三维模型,同时还能模拟出地下空间黄金开采不同深度的地质特征,划分出研究区域的断裂带以及金矿分布、侵入岩位置,准确估算出金矿储量,误差值在2%以内。所提出的基于钻孔土层参数的黄金开采地质特征三维模拟方法具有较高的可行性和准确性。该研究方法的应用可以提高黄金开采区地质特征分析的准确性和可信度,有助于更好地理解研究区域的地质环境,为黄金开采过程中的决策制定提供准确的地质数据支持。

隧道断层破碎带三维综合超前预报应用研究

隧道内断层破碎带是一种致灾性极高的不良地质体,施工过程中对其精准探测一直都是隧道超前地质预报的重难点。为有效预防因断层破碎带引发的隧道坍塌、突水、涌泥等事故,提出了基于TGP法+瞬变电磁法+地质雷达法的三维综合探测方法,并用于实际隧道工程中,取得了良好的探测效果。结果表明:1)TGP法、瞬变电磁法及地质雷达法优化组合形成的综合超前预报方法,不仅能有效提高探测的准确性,还能获取更全面的地质信息;2)采用三维探测及可视化技术能更直观、准确地展示断层破碎带的发育规模、性质以及与隧道的空间关系,为隧道建设提供更形象的预报成果。

红桥关隧道穿越川主寺1^(#)断层破碎带施工技术研究

以新建成兰铁路红桥关隧道D1K255+794.5~D1K255+756段穿越川主寺1^(#)断层破碎带发生的变形破坏为工程背景,根据出现的初期支护拱墙喷射混凝土剥落、掉块、钢筋网片拉裂、钢架扭曲变形和断裂现象,分别从地应力、地质构造、地下水和设计参数等方面阐述隧道变形破坏要因,通过采取钢花管注浆加固和套拱技术、断面扫描监测技术、侵限处理技术、地应力量测技术等综合解决红桥关隧道断层破碎带变形破坏问题,同时也为设计参数的优化调整提供依据。

超前注浆在巷道掘进过断层破碎带围岩控制中应用

为确保双柳煤矿5301回风巷安全高效掘进通过BF36断层,以及断层影响范围内巷道围岩稳定,提出采用“超前注浆+锚网索梁”组合方式控制围岩。通过超前注浆提高断层破碎带围岩整体稳定性,并为巷道掘进创造良好条件;采用锚网索梁方式为围岩提供较大的支护作用力,确保围岩稳定。工程应用后,回风巷在断层破碎带内掘进期间未出现漏顶、冒顶、片帮等问题,在断层影响范围内,巷道顶底板、巷帮变形量分别为52、53mm,围岩变形量整体较小,使回风巷安全掘进及围岩变形得到了有效控制。

内马铁路穿越大型裂谷工程地质特征及设计方案研究

为了选取合适的穿越活动断裂带铁路隧道安全防控措施,以东非大裂谷东翼地区恩贡隧道为例,采用现场地质调查及理论分析方法,对隧道穿越的断裂带范围内地层结构进行针对性研究,对其地质特征及断裂活动进行总结评价,进而推断出对隧道工程的影响,制定隧道专项设计原则及方案。研究表明,该隧道工程区域内的活动断裂以正断层陡坎形式分布,当7级强震发生时,隧道穿越的断裂带会发生0.9 m平均垂直位移,针对这些裂谷区域可预见的地质灾害,应在设计初期阶段进行规避或预防。研究结果表明,(1)线路应尽可能地规避地质不利地层,若无法绕避,则应采用易于修复的隧道、路基等结构大角度通过;(2)考虑震后的可修复性,应在线路平纵曲线要素的设计上留有足够的富余量,以满足震后调坡需求;(3)应在建设初期对隧道二衬结构内轮廓进行包容性设计,使其灾后隧道内轮廓仍满足列车正常通行的限界要求;(4)针对震后修复需求,对隧道内部轨下结构形式、接触网悬挂方式、水沟电缆槽形式及隧道分节段的结构形式进行特殊设计,使隧道在震后拥有快速恢复正常使用的能力。

西藏扎拉水电站闹中断裂带岩体工程地质特性研究

西藏扎拉水电站引水隧洞穿过闹中断裂带长度达305 m,是围岩失稳的易发地段,常规勘察方法难以对深埋于地下百余米的洞身段断裂带岩体性质作出准确的判断。为了给引水隧洞穿越断裂带的结构设计、断裂带缺陷处理提供地质依据,在勘探、室内试验和浅层现场试验的基础上,分析了断裂带岩体的性状及物理性质,采用岩体强度计算公式、专家会议法和Hoek-Brown强度准则对断裂带深部岩体的力学特性进行了分析计算。研究表明:闹中断裂带岩性软弱,结构较破碎,预测坍塌失稳现象较突出,成洞困难,会发生一定程度的塑性变形;专家会议法主要考虑岩体性状的异同,Hoek-Brown经验公式主要基于声波纵波速随深度的变化,两种方法获得的断裂带深部岩体的力学参数值相差不大,可作为初步设计的依据。研究成果及方法可供类似工程借鉴。

隧道施工中的地质灾害——断层破碎带地质雷达数值模拟研究与应用

随着国内基建工程迅速发展,在隧道施工过程中常常会碰到断层破碎带、岩溶、富水体等不良地质体,给隧道施工带来极大困难(葛颜慧等,2010;周东等,2023)。2019年11月28日,在云凤高速路第二合同段安石隧道口出现突泥涌水,导致现场13名施工人员被困。2021年7月15日,珠海市香洲区的兴业快线南段石景山隧道掌子面拱顶坍塌.

基于隧道施工中的地质环境影响预报分析及TRT技术应用研究

超前地质预报能弥补隧道勘察工作深度的不足,及时发现潜在的不良地质现象,是隧道施工安全的保证,是隧道成功建设的关键之一。对隧道施工中的不良地质现象进行分析,讨论了超前地质预报的方法,介绍了TRT层析扫描成像预报系统,将隧道地震波反射层析成像(TRT)技术应用于L隧道,对隧道施工中所遇到的断层破碎带进行了准确预报,能够减少和预防隧道施工中地质灾害的发生,该技术具有重要的理论意义和工程实用价值。

断层破碎带岩体孔隙结构表征与非线性渗流特性

为揭示煤矿开采断层破碎带突水灾害发生机理,有必要深入研究断层破碎带岩体的孔隙结构和渗透特性。研制了破碎岩体渗流-应力耦合试验装置,提出了应力作用下级配破碎岩体孔隙结构测试和渗流试验方法,研究了应力和级配对破碎岩体孔径分布特征、孔隙分形特征和非线性渗流行为的影响规律,构建了基于核磁共振的承压破碎岩体渗透率预测模型。试验结果表明:(1)颗粒分形维数为2.6的连续级配和间断级配破碎岩体的孔径分布均为三峰结构,级配破碎岩体中小颗粒的缺失会导致孔隙率和最大孔径增大,降低破碎岩体的压缩性,增大应力可促使渗流孔向束缚孔转变,降低破碎岩体的压缩性。(2)渗流孔隙率对级配破碎岩体渗透率起主导作用,束缚孔隙率对渗透率的影响较小,增大应力会降低破碎岩体渗透性,大颗粒的缺失会导致级配破碎岩体渗透率减小。(3)连续级配和间断级配破碎岩体的非线性渗流特性均可用Forchheimer方程描述,应力影响下破碎岩体的渗透率和非Darcy流β因子变化趋势相反,小颗粒的缺失会导致级配破碎岩体非Darcy流β因子减小。(4)构建了基于核磁共振的级配破碎岩体渗透率预测模型,通过剔除束缚孔的影响并引入渗流孔的加权贡献,可显著提高级配破碎岩体渗透率预测效果的准确性。研究结果为发展煤矿采动突水灾害理论和防控技术提供了科学依据。

四川盆地新场构造带深层须二段致密砂岩断褶裂缝体特征和地质模式

针对四川盆地川西坳陷新场构造带上三叠统须家河组二段(简称须二段)储量动用率低、气藏甜点地质模式认识不清的问题,基于大量岩心、野外露头、分析化验和井震资料,精细解剖新场构造带须二段气藏,提出断褶裂缝体概念并划分其类型,分析裂缝发育主控因素,建立断褶裂缝体地质模式。研究表明:(1)断褶裂缝体是指断裂、褶皱及其伴生的裂缝储集体;(2)根据裂缝体特征及成因,可进一步划分为断缝体、褶缝体和断褶体3种类型;(3)断裂上盘、越靠近断裂有效裂缝越发育,褶皱褶曲幅度越大、越靠近褶皱枢纽面有效裂缝越发育;(4)建立2类5型断褶裂缝体地质模式,分别为断褶裂缝类和基质储渗类,前者可分为网状缝型和单构造缝型,后者可分为层理缝型、低渗孔隙型和极低渗孔隙型。此外,建立断褶裂缝体有利区优选流程,提出有利开发目标,支撑井位部署获得高产,并可以为中国深层致密砂岩油气藏勘探开发提供借鉴。

破碎带地层盾构隧道建造关键问题

断层破碎带是引起盾构隧道施工灾害的关键因素之一,其形态各异、岩性复杂以及高渗透性,都极易导致隧道涌水、塌方等施工灾害,给隧道安全高效掘进带来了巨大挑战。总结分析断层破碎带的形成机理,包括破碎带地层的形成原因、破碎带地层的岩体性质及其与盾构施工安全之间的内在联系。重点介绍了近年来盾构隧道穿越破碎带所面临的刀具磨损、开挖面稳定控制、同步注浆质量控制、衬砌外水土压力确定、破碎带地质预报和地层处理等方面问题。结果表明:断层破碎带岩体破碎,黏聚力低,渗透系数从10^(-5)~10^(-3)cm/s不等,且含水率较高;对于高水压断层破碎带管片结构防水应采取防、排结合,以排为主、以防为辅;含断层破碎带盾构隧道工程建设应做好断层破碎带的综合超前地质预报,将传统的地质分析法、超前钻孔法等与新型探测技术、数字技术相结合。研究结果可为盾构隧道穿越断层破碎带提供借鉴与指导,对进一步提高中国隧道及地下工程建设水平有着积极意义。

乐滩灌区TBM岩溶隧洞不良地质问题及处理对策

介绍了桂中治旱乐滩水库引水灌区工程TBM隧洞施工优缺点、主要勘察技术方法和手段。论述了TBM隧洞段工程地质及岩溶发育特征。结合隧洞掘进揭露的地质条件和围岩情况,总结了隧洞岩溶突水、断层破碎带、顶拱不稳定块体及有害气体等主要不良地质问题及针对性的处理措施。

迁安市长城金矿地质特征及找矿标志

迁安市长城金矿矿床属于构造蚀变岩型金矿床,赋存于蓟县系杨庄组(Jxy)白云岩及部分蚀变闪长玢岩岩脉中,呈脉状、似层状产出,主要受断裂或构造破碎蚀变岩带控制。随着勘查与开发的深入,人们对长城金矿的认识更加全面。本文结合长城金矿的地质特征,分析其找矿标志,以更好地开发金矿资源。

TGP超前地质预报技术在隧道断层破碎带的应用

为探究断层破碎带对区间隧道的影响,文章在充分了解TGP超前地质预报技术及预报方法的基础上,以深圳某区间隧道为研究背景,采用TGP超前地质预报技术对隧道断层破碎带影响区间进行超前地质预报,并运用隧道超前地质预报处理系统对预报数据进行处理。研究结果表明,断层破碎带对隧道区间的实际影响范围与预报结果吻合。由此可见,TGP超前地质预报技术对断层破碎带的超前地质预报准确率较高。

贵州省镇宁县沙子沟-乐纪滑坡地质灾害特征及防治对策研究

贵州省镇宁县沙子沟-乐纪地区二十年来滑坡地质灾害频发。紫云-垭都深大断裂带分布有紫云县格凸河、火花和镇宁县六马、募役和沙子乡5个乡镇。探索研究沙子沟-乐纪地区滑坡地质分布特征、成因及防治对策,以期为紫云-垭都深大断裂带城镇建设和滑坡地质灾害防治提供参考。

水工隧洞穿富水断层破碎带施工技术

为解决水工隧洞穿富水断层破碎带易发生突泥涌水等施工难题,依托环北部湾广东水资源配置工程试验段合江支洞穿F1断层施工开展了相关防治措施研究。提出采用综合超前地质预报、地表深孔注浆、洞内超前支护、分台阶开挖等措施,保障富水断层破碎带隧洞开挖安全高效施工。结果表明:①运用“TRT+地质雷达+超前地质钻探”综合地质预报精准探测断层破碎带影响区,为隧洞开挖支护施工提供依据;②地表深孔注浆加固能有效降低围岩透水性,掌子面渗涌水量由注浆前27.1~31.4 L/min降低至3~6.5 L/min;③隧洞开挖采用超前小导管支护、分台阶开挖等措施,显著改善了隧洞断面整体稳定性,施工中未出现较大的突泥涌水情况,相关技术参数可为今后类似工程提供借鉴。

多元联合探测技术在不良地质隧道施工中的应用

隧道穿越断层破碎带、裂隙发育带及埋深较浅的沟谷等不良地质时,开挖过程中围岩稳定性及施工安全受到影响。因此,在施工期间对掌子面前方开展超前地质预报工作非常有必要。采用“TSP探测+地质雷达+地质素描”综合预测预报方法,以地质调查分析为基础,进行TSP长距离初步探测、地质雷达短距离核心探测,并通过地质素描进行补充验证。工程实例应用取得了较好的预测效果,成功预报了F27断层破碎带的出现,为隧道安全施工提供了保障。该技术可正确指导施工,对类似工程具有参考价值。

综合超前地质预报技术在隧道断层破碎带中的应用

高速铁路隧道施工穿越的地层复杂多样。开挖过程中,不间断揭露溶洞、断层、软弱夹层及节理裂隙密集带等地质异常区域,断层附近易发生涌水突泥、塌方等地质灾害。为解决前期勘察阶段难以准确判定断层破碎带位置的问题,文中采用地质分析法、物探法、超前水平钻探等多种手段,对渝昆高铁格莱村隧道F1大型断层破碎带进行探测,预报结果和现场开挖揭露情况基本吻合,可为类似施工隧道穿越断层破碎带提供参考。

BIM三维建模技术在德隆水库地质勘察中的应用

水利水电工程坝址区多位于河谷深切地形地段,两岸多山高坡陡,地形地貌、地层岩性、地质构造比较复杂。随着科技的进步以及工程的需要,三维协同设计及工程三维建模的相关技术软件带来的便利逐日突显,不仅体现内容丰富、质量好、效率高,更能从三维设计的角度反应现场的真实性,从而进行科学化工程设计。该文探讨在德隆水库工程坝址区地形、地层岩性、地质构造较复杂的情况下,对三维地质建模中的各种模型、地质结构单元建模顺序作合理的分析思考后,可提高建模精度和工作效率。