摘要：当地下工程穿越或接近断裂时,断裂渗透特性能否有效评估关系到地下工程设计与修建的可靠性.以西北某高放废物地下处置预选区花岗岩场址断裂为研究对象,引入高精度示踪监测技术并针对单节理内示踪液运移缓慢的特点研发了配套的水流驱动模块,将其应用于该断裂结构的渗透特性分析中,配以注水试验,得出断裂走向破碎岩体渗透系数为6.0×10^(-5)m/s,比横向渗透系数大约2.3倍,断裂的优势渗流方向为断裂走向;断裂内部同一试验段上既存在良好渗流通道又存在局部相对低渗区,低渗区的渗透系数可降低至10-7~10^(-8)m/s;断裂横向渗透性能与断裂核部附近节理主要发育方向及断裂泥等低渗介质发育程度有关.

摘要：造成深长隧道开挖过程中涌突水危害的主要灾害源为导水夹泥构造。研究断裂破碎岩体内在结构特征与不同构造单元渗透特性可以在一定程度上规避工程施工过程中事故的发生。以甘肃典型导水夹泥断裂带为背景,针对典型断裂破碎岩样进行XRD矿物分析、SEM岩体裂隙内在结构表征、不同构造单元原位压水试验及室内典型破碎岩体渗透试验,分析导水夹泥断裂破碎岩矿物成分、内在结构及渗透系数。研究结果表明:岩样裂隙内的充填物随次生矿物比升高,渗透系数增大;断层核部渗透系数较破碎带与完整花岗岩体大,断层核部粒径浅部比深部大,岩体浅部变质程度比深部破碎,有效孔隙度核部深部比浅部大,比表面积值核部也比影响损伤带及母岩大;横向上,断层核部裂隙密集带具有较高渗透性,随着裂隙密度的降低渗透系数明显降低,且距断层核部越远,渗透系数越低;纵向上,断层带不同构造单元的岩体,其渗透系数由小到大的分布规律为断层泥(<10^(-9) m·s^(-1))、碎砾、角砾岩(10^(-5)～10^(-7) m·s^(-1))、碎裂岩(10^(-4)～10^(-7) m·s^(-1)),完整围岩部分(<10^(-9) m·s^(-1))渗透系数又变小。研究结果可为隧道涌突水防治提供理论与工程指导。

摘要：由于风化会对岩石强度、刚度和耐久性产生重大影响,故在岩石工程勘察设计中需对其进行重点研究。风化是润扬大桥花岗岩类基岩岩体质量和桥基选址与设计的控制因素之一。系统的地质分析和多种测试结果 表明,桥区风化壳厚度的变化很大,岩性以及地壳升降、断裂切割、卸荷作用、江水下切与入渗等地质作用是控制花岗岩风化作用及其风化岩分布的主要因素;桥区花岗岩易风化、卸荷敏感,处于化学风化的早期阶段;细密的蚀变裂隙对岩石强度起着控制作用。在此基础上讨论了风化带来的主要岩土工程问题以及桥型方案、基础选址与设计、地基参数取值以及风化因素控制等方面的工程对策。

摘要：断层突水事故中,大多是原始地质条件下的非导水断层在采动影响下发生突水。借助数值模拟,并结合大量工程事例分析,对断裂变形活化与导水机制进行了分析。研究发现,断裂变形活化与导水具有明显的时空效应。对时空效应的充分认识可为科学的工程设计和施工组织以及有效的超前探测和工程监测提供依据。

摘要：依托徐州某工程场地,分析分层地质结构体中地埋管的换热特征,提出应考虑地层结构指导地埋管埋深,并研究进水温度、循环水流速、运行方式与分层换热量的变化规律。结果表明,地层分层研究在分析钻井埋管深度设计方面具有优势,换热性能好的地层受循环介质温度、流速的影响变化最为显著;间歇性运行能有效提高地层换热量,换热性能好的地层增益效果佳。

摘要：为准确预测地埋管换热器在分层岩土中的传热特征,采用分离变量法和格林函数法,基于单个圆环热源基本传热单元问题的解答,建立考虑岩土结构分层和横观各项同性特征的地埋管传热解析模型。该模型适用于工程中常见的垂直钻孔和桩基埋管换热器分层传热问题,具有较好的普适性。以2层岩土为例,利用模型解答对分层岩土中地埋管的传热特征以及分层参数对其影响规律进行研究。结果表明:均匀介质假设计算误差随作用时间的增加而逐渐增大,在靠近热源处误差更加明显,预测地埋管长时间温度响应时,应采用分层传热模型;在临界区域范围内,可用均质假设模型预测地埋管的传热特性,均质等效热物性参数取为对应岩土分层的热物性参数值;分层岩土导热系数对地埋管传热性能影响较大,岩土平衡温度随分层导热系数比的增大而明显降低;地埋管长度和直径的比值对地埋管传热性能有所影响,岩土平衡温度随长径比的增大而升高,且其影响程度随分层导热系数比的减小而增强。

摘要：随着深大交通、水利水电隧道（洞）的大量建设及地下矿产的不断延深开采,隧道突水灾害问题愈加严重。工程活动作为诱发突水的必要条件,其导致的围岩结构变化将对围岩力学、水力学性质及隧道附近渗流场产生重要影响。从工程扰动诱发的围岩损伤及其导致的渗透性演化入手,利用理论解析法研究了隧道围岩结构变化对涌水量及水压力分布的影响。结果表明：损伤区厚度对隧道涌水量和孔隙水压力分布具有较大影响,损伤区范围越大,发生突水的危险性越大;损伤区渗透系数对隧道涌水量的影响阈值约为2个数量级,之后其对涌水量的影响较弱;注浆圈厚度越大、渗透系数越低,隧道涌水量越小,但并不是注浆圈厚度越大、渗透性越低,涌水量的控制效果就越好,而是存在一个最优效果的设计值。

摘要：渗透系数作为含水介质渗流测评关键指标,其变异性造成裂隙岩体地下水流动及溶质运移不确定性,影响硬岩处置库高放废物迁移、扩散等关键问题评估。针对我国高放废物处置库甘肃北山预选区旧井块段花岗岩体,以中尺度控水断裂构造为研究对象,采用非标试件渗透装置捕捉原状裂隙岩显式渗流外参分析导水性差异;染色剖分裂隙岩提取隐式过流内参重构过流网络以识别优势渗径。研究结果表明:十月井断裂损伤带内存3组裂隙,其中Ⅰ组裂隙占优的原状岩渗透系数普遍高于10^(-4) cm/s量级,导水能力最强;Ⅱ组裂隙占优的原状岩渗透系数介于10^(-5)～10^(-4) cm/s量级,导水能力居中;Ⅲ组裂隙占优的原状岩渗透系数普遍低于10^(-5) cm/s量级且多介于10^(-6)～10^(-7) cm/s之间,导水能力最弱。P-Q曲线显示此类大尺寸不规则裂隙岩水流状态多表现层流型、充填型及冲蚀型特征,其中岩样4、6、10～12呈层流型特征;岩样2、7呈充填型特征;岩样1、5、8、9、13、14则呈冲蚀型特征,冲蚀、充填、层流型曲线特征岩样其导水性能逐步递增。

摘要：通过开展高温作用后的花岗岩在自然冷却与遇水冷却2种条件下的巴西劈裂声发射监测试验,研究了花岗岩不同冷却方式下的物理力学性质、声发射(AE)特征及其内部矿物和微观结构特征变化规律。研究结果表明:在2种冷却方式下花岗岩的抗拉强度、P波波速、弹性模量以及泊松比均随温度的升高而呈现下降的趋势,且遇水冷却时下降幅度更大,其中在500~600℃时由于石英发生相变,使得花岗岩的物理力学性质发生显著变化;花岗岩破坏过程中振铃计数特征、能量演化特征以及声发射b值变化规律与应力曲线的各个阶段基本吻合,遇水冷却时的声发射活动性更强且声发射b值低于自然冷却时的试样,表明遇水冷却时花岗岩主要以大尺度裂纹破坏为主;花岗岩在低温时呈拉伸式破坏,中温时呈现拉伸剪切混合破坏,高温时以拉伸破坏为主,且遇水冷却时试样破坏模式更复杂;高温加热后的花岗岩主要矿物成分未发生明显变化,其中长石和石英含量的变化较为明显;2种冷却方式下花岗岩内部微裂纹(沿晶裂纹、穿晶裂纹、脱离缺陷)的数量、张开度、扩展范围、连通性以及延伸长度均发生明显变化,以高温时遇水冷却的试样损伤程度最为严重,且随着加热温度的不断升高,内部裂纹不断增加,花岗岩的损伤程度也逐渐变大;高温花岗岩快速冷却的损伤机制主要是脱水作用、矿物相变以及热应力的综合作用,本质特征是热应力导致的微裂纹对岩石的弱化作用。

摘要：断裂是高放废物处置场址区中放射性核素向生物圈运移的潜在通道,由于断裂空间变异性强,在广袤的地表出露不明显,仅依靠踏勘与有限的钻探难以获取其详细的构造特征信息.为了有效探明断裂构造特征,以某重点候选场址区西北边界断裂为研究对象,采用一种工程场区无人机航测全局"把控"与高密度电法重点"把脉"断裂的综合识别方案,获取了裂隙密度、裂隙交切模式、断裂产状、核部宽度以及损伤破碎带宽度等信息.野外踏勘与探槽验证表明,利用航测与物探综合解译能够快速而有效识别断裂信息,可为断裂内在结构识别及其导水性关系研究提供丰富的数据资料,最终服务于处置工程布局设计.