摘要：风化壳分带和岩体质量分级对浅埋隧道设计和施工很重要,需对这两套系统定性和定量指标做平行判别。中国东部花岗岩分布区,强风化带(IV)和全风化带(V)、岩体质量III和IV级界限划分上常存在较大分歧。据此,对此问题开展探讨,并通过大亚湾隧道工程实例予以说明。研究表明,浅埋条件下风化壳分带同岩体质量级别空间上有交叉现象,前者是宏观的,后者是细观的,前者控制后者;风化带IV,V和III,IV级岩体涉及到岩土过渡、岩体节理密度、裂隙水和孔隙水等多个指标和因素的复杂变化;岩体质量级别比风化壳带号大致高1.5。

摘要：对不同埋深花岗岩采用重力法、电法和电磁法、地震法等地球物理勘探方法的结果差异性如何?本文以广东大亚湾花岗岩为例,先后开展了重力法、高密度电法、地震折射法、可控源音频大地电磁法(CSAMT)等4种不同方法,探测中微子场地断层破碎带、花岗岩与沉积岩接触带、风化壳厚度、地下水埋深等与隧道工程设计方案和围岩稳定性密切相关的地质条件.地球物理勘探以岩层物性(电阻率、波速和密度等)为基础,这些特征与岩性及地下水状态相关.同时相同物性特征对应不同岩层和含水状态,因而物探结果具有多解性.在工作中采用多种物探方法进行了相互补充验证.勘探结果比较后发现,对浅表50 m以内风化壳厚度,以人工重锤为激发震源的地震折射法效果较好,对风化壳分带和厚度达100多米的风化囊,高密度电法探测效果较好,而对于深大断裂或密闭断裂,重力法和电磁法效果较好.这四种不同物探方法结果的综合分析,对全面深入认识花岗岩地质条件提供了依据,其结果得到了钻探和隧道工程施工开挖揭露的验证.

摘要：传统充填沿空留巷工艺繁琐﹑留巷速度慢,与现代化高强度开采要求不相适应,由此提出了切顶沿空成巷无煤柱开采新技术,其中关键参数设计是该技术的核心问题之一,对留巷的稳定性具有较大影响。以城郊煤矿21304工作面为研究背景,采用理论分析、数值模拟和现场试验等方法,对切顶沿空成巷关键参数进行了系统研究。基于岩石碎胀自承特性和围岩结构"S-R"稳定原理,推导出切顶高度﹑切顶角度的理论计算公式;建立了聚能爆破力学模型,并结合数值模拟和现场试验,确定了聚能爆破装药量及钻孔间距。研究结果表明:合理的切顶参数能够切断巷道顶板与采空区岩层间的力学关系,使采空区顶板沿切缝顺利垮落,碎胀的矸石可有效支撑上覆顶板,限制其回转下沉,减弱覆岩运动对留巷的扰动作用,沿空巷道围岩变形量明显减小。根据理论计算﹑数值分析和现场试验研究成果,确定了城郊煤矿21304工作面切顶沿空成巷关键参数,并在现场进行了应用,回采后沿空巷道侧向顶板能够迅速切落形成巷帮,留巷稳定后各项指标均能满足现场使用要求。

摘要：通过对高放废物地质处置阿拉善预选区巴彦诺日公花岗岩进行单轴压缩试验和薄片鉴定,研究微裂隙对花岗岩力学性质的影响。首先,采用面积裂隙线密度对花岗岩中的微裂隙进行量化。根据单轴压缩下全应力–应变曲线,求取花岗岩的力学参数。研究微裂隙密度与岩石的力学性质之间的关系。结果表明,微裂隙对花岗岩的单轴抗压强度和变形模量有明显的影响,且存在一个微裂隙线密度阈值,当微裂隙线密度大于该阈值,和单轴抗压强度、变形模量具有很好的相关性;小于该阈值,相关性很差,微裂隙对岩石力学性质的影响主要不是表现在线密度上。

摘要：以陡倾顺层岩质边坡为研究对象,采用振动台模型试验与FLAC3D数值模拟方法,对强震作用下陡倾顺层岩质边坡的动力响应规律和变形破坏模式进行了研究。研究结果表明:陡倾顺层岩质边坡在坡表及坡内竖直方向的加速度响应均表现出高程放大效应,而水平方向上的加速度响应则表现为趋表效应;输入波类型对边坡模型加速度响应有显著影响,正弦波作用下的加速度响应明显强于天然地震波;加速度放大系数随地震波振幅的增大,呈现先增大后减小的变化规律;地震波加载持续时间对陡倾顺层岩质边坡加速度响应的影响较小。对模型试验和数值模拟中边坡变形破坏特征的分析,得到陡倾顺层岩质边坡在强震作用下的破坏模式为:地震诱发-坡表岩层出露处岩块松弛张裂-坡肩岩层处拉裂张开-坡面中部出现剪切裂缝-裂缝逐渐贯通-发生多级高位滑坡。

摘要：当遇到不良工程地质条件,隧道工程施工选择全断面隧道掘进机(TBM)且对其选型和配置上未做充分考虑时,则往往出现各种工程地质问题。这些问题表明该施工技术对复杂地质条件适应性较差的先天不足。印度克什米尔、中国云南和台湾省3个TBM遇险并被常规钻爆法所取代的实例说明,过分依赖TBM而对后果估计不足往往造成决策性失误。此种情况下TBM的缺点充分暴露,其相对于钻爆法施工速度快的优势大大抵消,结果延误工期1～8a。在现代构造作用活跃、岩体破碎且地下水较丰富的复杂工程地质条件区选择掘进方式时,面临的最大问题是地质条件的不确定性和不可预知性。单靠现有技术改进和工程经验已不能很好地解决问题,需对此进行详细的风险分析并在设计中制定应对这种风险的工程措施。想得到1台适用于多种复杂地质条件的混合型多功能掘进机几乎不可能。是否选用TBM需经多学科专家论证,以便科学决策。

摘要：作为弱含水层或找水贫困区的花岗岩体,其地下水位变化受裂隙连通性和大气降水影响,出现波动是正常现象。然而在雨季钻孔水位一周内出现近40 m暴涨,且基本维持在高水位持续约3个月后,又跌落回正常水位波动,似乎不常见。以大亚湾中微子试验隧道工程地质勘察钻孔ZK3为例,连续开展两年水位动态观测,监测到上述水位剧烈涨落现象。结合该区水文地质条件、地质构造和岩体结构、降雨量日变化,分析了产生这一奇特现象的原因。很多浅表缓倾节理和构造成因陡倾节理组合成多个不同方向和长度的结构面网络,是水不规则运移和局部储存的控制性结构,雨季开始和结束时不同深度裂隙连通导水差别很大应是水位突变的重要原因。即雨季地表径流很大部分是由于下部裂隙被水充满和饱和,地表产流率高,而旱季深部水腾空或不饱和,浅表水才容易向深部渗透回落。初步提出的水和可能的密闭气体联合作用导致雨季水位高涨突变,或许是需要关注的花岗岩裂隙水的一个重要特征。

摘要：隧道涌水量预测对隧道的设计和施工至关重要,为此,国内外学者进行了研究并提出了多个计算公式.这些公式都是以地下水动力学理论为基础,具有相同的基本假定.对这些公式进行对比分析,发现可以用同一个表达式表示.当隧道半径远远小于其上水的厚度时,这些公式所计算的结果相近.通过和经验公式对比,二者的计算结果具有很好的线性关系.

摘要：隧道涌水量预测对隧道的设计和施工至关重要,相关勘察规范要求在一定阶段预测隧道涌水量。目前有多种方法用于预测隧道涌水量,但每种方法都有其适用范围。通过对这些方法进行分析,结合对实际隧道工程涌水量的预测,对于裂隙岩体中的隧道,要准确预测隧道涌水量,需要解决两个问题:地下水位和渗透系数。以钻孔水位为基础,利用物探技术,建立等效的虚拟基岩裂隙水连续水位线。渗透系数一般由钻孔水文地质试验测得,在涌水预测时,应根据优势结构面产状进行修正。

摘要：边坡坡体结构中,下伏基岩与上覆松散堆积体间接触界面(即基覆界面)的形态特征对边坡稳定性往往起决定性作用,同时也是边坡稳定性计算和边坡抗滑工程设计的重要依据。本文针对著名的川藏公路102滑坡群路段边坡基覆界面特征问题进行了初步研究,根据该路段河谷冰川地貌特征、2#滑坡后壁地下水渗水带特征和少量物探钻孔资料提出了新的基覆界面位置,即102滑坡群路段边坡基岩与上覆松散堆积体的界面位置在平均海拔2 325m,而不是前人所认为的帕隆藏布江河谷基岩出露处(海拔2 120m)。该新认识对2#滑坡工程整治设计方案选择具有重要指导意义,并建议首先考虑隧道方案。