软弱薄基岩裂隙发育特征及抑突(溃)机理

为探究西部地区软弱薄基岩覆盖下的厚煤层在开采时覆岩破坏的裂隙发育规律,以及该区在开采后突水溃沙的规律、机理等,在分析软弱薄基岩厚煤层开采覆岩裂隙发育规律的基础上,结合实际生产经验,对伊犁煤田突水溃沙抑制机理进行了研究。结果表明:工作面推采方向超前80~85m出现弧形地面张性斑裂,主斑裂纹与次斑裂纹的间距分别为10m和2m左右;导水裂隙带在软弱薄基岩下厚煤层开采时发育高度变化差异较小;伊犁煤田开采时涌水量小于30m^3/h,突水溃沙情况受到了抑制,主要由于顶板岩性软弱,无法形成较大的岩块、空隙、空洞,随采随冒且采动裂隙被迅速压实、上覆地层含水层十分松散,裂隙进入之后不能再继续发展、在低水压时涌出物填充裂隙等原因。该研究成果对西部软弱薄基岩厚煤层开采顶板水害防治,以及地表生态环境保护具有意义。

数值模拟研究堤坝基岩软弱结构面形成集中渗漏通道

国内外学者对堤坝渗透变形进行了大量的研究,但是他们把注意力主要集中在第四系松散层上。软弱结构面在适当地质环境条件下,可形成集中渗漏通道。针对前人对此研究不足,建立了基岩软弱结构面集中渗漏通道模型。根据集中渗漏通道的透水性能不同,数值模拟研究了其形成过程,及此期间堤内流场的变化情况。结果表明:基岩集中渗漏通道的发育,对堤内已发生的管涌有一定的影响,存在促使其进一步冲蚀扩展的可能性。工程实例验证了数值模拟结果在一定程度上的合理性。

高密度电法在勘探基岩裸露矿山的不良地质体中的改良与研究

采用高密度电阻率法对矿山边坡局部地段进行勘探调查,找寻影响矿山稳定性的隐伏断层及岩性软弱层,并针对于基岩裸露的特殊地表,对高密度电法的采集装置进行了改良。综合相关地质资料分析验证,本次勘探取得了较好的效果,为该边坡的稳定性计算与分析评价以及后续相关治理措施提供了可靠的地质依据,证明了高密度电法对于矿山边坡不良地质体的勘探具有良好的效果。同时本次研究也验证了改良装置的准确性以及该装置在克服地表高阻体影响与提高野外工作效率等方面的优越性,该装置可以推广到其他诸如城市公路等类似基岩裸露地表的工区使用。

堆积层-基岩接触面滑坡的形成机理——以祖师庙滑坡为例

为了研究堆积层-基岩接触面滑坡的形成机理,以陕西省岚皋县广泛分布的堆积层-基岩接触面滑坡为研究对象,采用野外调查和数理统计的方法,总结了该类型滑坡的基本特征,并以祖师庙滑坡为例,借助室内试验和数值模拟手段,研究了堆积层-基岩接触面滑坡的形成机理。结果表明:1)堆积层-基岩接触面滑坡主要发育在坡度为20°~40°、下伏基岩为碎裂状结构的斜坡,多为浅表层滑坡;2)碎石土和堆积层-基岩接触面的内摩擦角随含水量增大而降低,堆积层-基岩接触面是斜坡变形破坏的软弱结构面;3)细颗粒物质的增加降低了堆积层-基岩接触面的内摩擦角,且细颗粒粒径越小,内摩擦角也越小,在饱和状态下降幅度越大;4)因细颗粒物质在堆积层-基岩接触面处聚集造成的强度降低和因水文地质条件改变造成的滑带土饱和是祖师庙滑坡主要的诱发因素。研究结果对揭示堆积层-基岩接触面滑坡的形成机理和地质灾害防治具有一定的指导意义。

大型层状基岩滑坡软弱夹层演化特征研究——以重庆武隆鸡尾山滑坡为例

软弱夹层经过长期地质历史演化,性质劣化后形成滑带,对大型层状基岩滑坡的稳定性起重要的控制作用。为了查清软弱夹层形成滑带的演化过程,以重庆武隆鸡尾山滑坡为例,对比研究了山体内软弱夹层的发育规律,将其划分为原生软岩、层间剪切带和滑带3个阶段,并通过岩矿组分含量、物理性质、微结构、物理化学性质和蠕变力学性质试验分析了3个阶段的演化特征。结果表明:从矿物成分演化过程来看,黏土矿物含量增加趋势明显,均值从4. 4%增加到16. 9%;从微结构演化过程来看,微结构由致密变得疏松,孔隙及节理裂隙增多,密度降低了5%～6%,孔隙率升高了108%;从物理化学性质演化过程来看,交换性盐基总含量在原岩中最高,其次是滑带,层间剪切带最低,有机质含量逐渐增大,整个演化环境呈弱碱性。从蠕变剪切强度演化过程来看,软弱夹层的内摩擦角由57. 58°降低到29. 63°,黏聚力由585 k Pa降低到96 k Pa。在此基础上,对鸡尾山滑坡驱动块体最大主剖面的下滑推力进行分析,下滑推力随着长期剪切强度参数的降低而增大,当内摩擦角φ<25°,黏聚力c<129 k Pa时,下滑推力大于0,驱动块体失稳。该研究对受软弱夹层控制的层状基岩滑坡的发育发展过程、失稳机理研究提供了重要的借鉴意义。

三峡库区大型单斜顺层新生滑坡变形特征与失稳机理研究

以三峡库区巫山轿顶峰2号滑坡为例,结合库水位变化、地质环境条件资料,通过现场调查测绘、无人机航空摄影测量、工程地质钻探、地表及深部位移监测等方法,详细分析了该滑坡的变形特征、成因机制与发展趋势。该滑坡体积约250×10^(4)m^(3),为大型单斜顺层新生岩质滑坡。滑坡前后缘高差约380m,前缘剪出口高陡临空,位于库区蓄水位以下。深部监测数据显示消落带发育两条滑动错动面,分别位于距坡面深度12.0~17.0m和25.0~30.0m之间。滑坡目前处于蠕滑变形阶段,受地形地貌、地层结构、消落带劣化以及水的影响,垂直方向变形持续增大,前部劣化带发生崩滑破坏失稳可能性较大,并且存在滑坡涌浪灾害链风险。建议持续开展库区消落带劣化系统观测研究,提升库区新生滑坡灾害识别与预警能力。

伊犁矿区覆岩“两带”发育特征及对工作面涌水的影响研究

伊犁矿区煤层埋深浅、距含水层近,基岩薄且软弱,工作面涌水成为制约矿井安全生产的重要难题。为此,通过理论分析和现场实测的方法对伊犁矿区覆岩运移特征以及对工作面涌水量的影响规律进行了研究。研究结果表明:工作面采空区上部仅存在"两带",无形成弯曲下沉带的覆岩条件,工作面推进速度慢会给覆岩采动裂隙充分的发育时间,"两带"发育高度大,与含水层沟通导致工作面涌水量大;加快工作面推进速度,全部软弱覆岩会随采随冒,地表出现整体性、规律性沉陷,为充分发育的"两带"被快速压实,弥合裂隙导水通道,减少工作面涌水。研究结果为矿井安全开采提供重要依据。

软基与岩基上的水电站厂房结构应力和位移对比

文章采用三维有限元方法,对建在软基上的某水电站厂房结构进行了模拟计算分析,得出了软基上水电站厂房整体位移、关键部位位移及主要部位的应力分布规律,同时和岩基上相同水电站厂房进行对比。研究结果表明,不同地基上水电站厂房的主要部位应力分布规律基本相同,个别部位应力差值较大;同时也了解砂卵石地基上水电站厂房的整体变形和局部变形。

构造地球化学弱信息提取方法在黔西南卡林型金矿找矿中的应用

本次研究介绍了构造地球化学测量理论的发展历程、研究现状及其应用效果,同时基于项目组在基岩区进行的找矿勘查实践,总结提炼最新研究成果和认识,提出了构造地球化学弱信息提取方法,并与传统的地球化学测量方法相对比,指出传统测量方法的局限性和构造地球化学弱信息提取方法的优越性。其次,系统归纳总结了构造地球化学弱信息提取方法的理论基础、工作条件、布点方法、采样原则、采样介质、异常解读和成图及其应用,重点突出构造地球化学弱信息提取方法中布点方法的合理性、采样点布置的代表性、采样介质的多样性、样品和元素异常信息的有效性(“有”和“无”),在此基础上构建构造地球化学弱信息提取方法指标体系。最后结合黔西南卡林型金矿分布区之灰家堡背斜东段找矿预测实践,认为构造地球化学弱信息提取方法较之传统的构造地球化学测量能够更加有效地提取深部成矿弱信息,在热液矿床隐伏矿找矿工作中具有较好的应用前景,可以推广到所有的基岩区热液矿床隐伏矿找矿预测工作中去。

卡洛特水电站缓倾软岩坝基灌浆设计及工艺探索

巴基斯坦卡洛特水电站沥青混凝土心墙堆石坝基岩缓倾、软弱,爆破卸荷松弛较为严重,且心墙基座两侧岩体风化程度高,坝基灌浆外漏和抬动现象十分突出。在总结前期灌浆试验经验和不足的基础上,对固结灌浆采取了增设充填灌浆、加强外漏封堵、严控升压过程、加强抬动控制、重新开孔补灌等措施;而对帷幕灌浆采取了调整目标压力、分排分序逐级升压、加长孔口管长度等措施。灌后质量检查结果表明:该工程采取的灌浆工艺参数及质量控制措施有效提升了复杂工程地质条件下的基岩灌浆压力,改善了灌浆质量,可供同类工程坝基灌浆参考。

多道瞬态面波在LNG罐区地基勘察中的应用

由于近几年工程勘察需要,多道瞬态面波勘探技术快速发展,在工程勘察中多道瞬态面波以工程周期短、施工条件简单、效果良好的一种勘察手段。本文结合工程实例,介绍了利用多道瞬态面波方法对一些特殊地区勘察,通过对面波相速度分析,进而对覆盖层、强风化层、中风化层及软弱夹层厚度进行划分,并分析罐区地基问题原因。现场再进行钻探验证,进一步确定多道瞬态面波在工程勘察的应用优势。

赣南红盆基岩特征及工程勘察应注意的问题

赣南红盆基岩在横向上和纵向上力学性质均有差异,这类基岩往往存在泥化、砂化软弱夹层,而且具有明显的浸水易软化、暴露于空气中失水易风化裂解的特点。因此,对其进行工程勘察时,应采取措施提高岩心采取率,尤其弱夹层岩心的采取率。

软弱薄基岩放顶煤安全开采关键问题研究

采动裂隙发育规律和支架荷载变化规律是软弱薄基岩放顶煤安全开采的两个关键问题,以淮北朱仙庄煤矿薄基岩区综放工作面为研究对象,采用物理模拟、理论分析、现场实测等方法对这两个问题进行了深入研究。研究结果表明：软弱薄基岩中的黏土质矿物较多,在地下水的长期作用下,极易发生风化崩解、膨胀,有效地阻隔了采动裂隙的发育,放顶煤开采时裂采比为3.6~5.4,裂隙带发育高度远远小于正常厚度基岩,且基岩越薄,裂隙发育高度受阻现象越明显;薄基岩在风化作用下,力学性质大大弱化,煤层顶板中无基本顶承载层,支架工作阻力远远小于额定工作阻力,来压步距远小于正常基岩,来压显现不明显。

海南风化剥蚀地貌岩土工程勘察实例浅析

结合海南省琼海市某风化剥蚀平原地貌下的工程勘察实例,通过采用多种勘察手段,查明了场地的岩土工程条件。场地内存在不同类型、不同风化程度的岩石,早期形成的砂岩、花岗岩与第四系早更新统形成的玄武岩之间充填了海陆相沉积的粘性土、砂土等,组合形成了具有空间分布复杂、软硬不均、强度差异大、存在软弱夹层等特点的地基岩土层。根据勘察结果,阐述了此类岩土条件下地基的复杂程度及均匀性,分析了基岩面起伏变化大、岩石间软弱夹层、火山岩硬夹层等特点对工程建设的影响。对小区建筑群中不同规模单体建筑,存在岩土工程问题,给出了处理措施与建议,并应用于项目建设,取得了良好的社会效应。