随机节理岩体变形与强度参数及其尺寸效应的数值模拟研究

节理岩体力学参数及其尺寸效应一直以来都是岩体研究的热点和难点,但对于基于结构面网络模型进行数值模拟的研究尚未见报道。笔者以小湾坝基卸荷岩体为例,在对现场节理进行大量统计的基础上,分析出节理特征值的分布函数,再运用蒙特卡罗方法建立了其结构面网络模型。在此基础上,利用编制的接口程序和现有的FLAC3D岩土分析软件,实现了对随机节理结构面网络模型的不连续位移数值模拟。模拟结果表明:小湾坝基卸荷岩体变形模量与岩体尺寸的关系服从负指数分布,而强度参数与岩体尺寸的关系基本服从负幂函数分布,其结果与现场斜面载荷试验及经验评估参数结果较为接近。

储层成岩—储集相划分方法

在油田开发中后期,利用储层的成岩和储集参数资料来划分储层的有利部位,指导油田的开发。研究中,根据岩心实验分析资料和测井资料,计算主要反映储层性能的成岩和储集参数视压实率,视胶结率,成岩综合系数,孔隙度,渗透率,孔喉半径平均值。按照这些参数分类标准,通过计算机编程,运用模糊聚类方法将各口井的各小层共n个样本的m个参数看作m×n维空间的点,直接用样品隶属度将其分类,从而划分了成岩—储集相。模糊聚类方法很好地解决了多参数综合分类困难,快速准确地将枣南油田孔一段V油组划分了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类成岩—储集相,其中Ⅰ类成岩—储集相为储层性能最好部位,Ⅴ类为最差部位。根据划分结果调整了油田注采井关系,解决了注不进、采不出的问题。

断层影响下隧道围岩变形监测与特征分析

断层等软弱结构面是隧道工程中经常遇到而又必须有效处理的不良地质体。诸多工程实践和有关研究均表明,隧道围岩的变形与破坏一般受断层等软弱结构面控制;而断层对于隧道围岩变形与破坏的影响程度及其机理仍是一个模糊问题。因此,对于断层影响下隧道围岩变形与破坏的研究具有重要的理论意义和实用价值。黄河大柳树水利枢纽地处青藏褶皱系与阿拉善地块过渡带,区域断层发育,工程中的隧道大多为受断层影响的隧道。本文以黄河大柳树水利枢纽1号导流隧洞为例,对不同地段(根据断层的发育状况)在开挖过程中围岩变形的现场监测,试图对断层影响下隧道围岩变形特征与机理进行定量地深入分析。此外,为更准确监测隧道围岩变形,作者根据对该隧道变形特点的初步分析自行设计了监测仪器,即分点锚固式多点伸长计。这也是隧道工程监测技术的积极探索。

土石混合体原位水平推剪试验

在长江三峡库区沿岸普遍存在着由于滑坡、崩塌、风化卸荷、残坡积和冲洪积等复杂成因而形成的第四纪松散堆积体,其力学特性介于土体与碎裂岩体之间,为了强调其组成及结构上的特点,称之为"土石混合体"。在大量现场调查的基础上,对三峡库区土石混合体的成因进行了总结。在滑坡现场对土石混合体进行了原位压剪以及推剪试验研究,揭示土石混合体在原位受剪情形下的变形与破坏规律。

隧道围岩强度不均地段塌方成因及其处理方法

2006年1月,承德韩郭线二级公路工程喇嘛梁隧道发生了大面积塌方。基于现场调查结果,详细描述了隧道塌方地段工程地质背景、与支护方法,以及塌方事故,并结合以上现场资料分析了该隧道塌方的机理;同时,还介绍了在该段塌方处理中如何采用的工字钢梁和超前注浆导管等技术手段。这一研究也为类似地质情况提供了宝贵的施工经验和理论支撑。