安徽运漕地区隐伏地质体三维模型构建及应用

以安徽运漕地区为例,从地层与岩体特征入手,结合地质—地球物理信息,开展浅覆盖区隐伏地质体三维建模研究。介绍了划分建模单元及建立地质—地球物理模型和构建最终地质体模型的过程,针对区内侵入岩、浅成侵入岩发育情况,提出采用地层与岩体并行建模的思路,通过"先分后合"的方式构建地质体三维模型。最终的成果模型反映了研究区隐伏地质体的主要物性层(建模单元)、主要断裂与褶皱构造、岩浆隆起构造的空间展布特征,模型将区域重磁、断层展布、已知矿点与闪长岩类及三叠世周冲村组叠加显示,以三维可视化的方式标识了成矿有利地段的空间位置。     

爆破对矿岩损伤规律试验研究

岩体在爆破载荷作用下的损伤程度和损伤范围是影响矿山工程安全的关键问题之一。采用超声波测试和岩石压缩试验方法,从爆破前后岩体平均波速和岩石平均抗压强度两个方面研究了白云岩岩体的爆破损伤。结果表明:装填药量为4.5 kg的乳化炸药爆破,岩体受爆破损伤的影响范围不大于8 m;且岩体平均波速和岩石抗压强度均随爆源距离增大而增大,即岩体损伤随爆源距离减小而增大;岩体平均波速和岩石抗压强度减小幅度均随爆源距离的减小而增大,即到爆源的距离越小,岩体损伤的增量越大。     

矿物包裹体爆裂测温曲线上的“相变峰”及其意义

矿物的相转变曾被认为是矿物包裹体爆裂法测温的影响因素之一。本文从矿物在加热过程中发生相转变和内部气液包裹体爆裂二者不同的作用机理,以及在爆裂曲线上不同的反映出发,通过一些实验和实例对比,探讨了矿物相变对爆裂法测温实际效果的影响,和所谓石英“相变峰”在岩体对比等方面的实际意义,得出矿物相变对爆裂法测温不会产生有害影响的结论。     

基于悬臂梁力学模型分析高边坡危岩体的稳定性——以四川省三清村高边坡W1危岩体为例

四川省苍溪县三清村高边坡的稳定性对当地居民的人身安全构成了威胁,需要对高边坡进行稳定性分析和评价。本文针对三清村高边坡自来水厂段W1危岩体,采用悬臂梁力学模型对其稳定性进行了定量计算及分析,结果表明:将计算所得的W1危岩体截面的最大剪切应力与截面允许的最大剪切应力进行对比,可以判断W1危岩体在自然条件下处于稳定状态,在暴雨和地震条件下处于不稳定状态,该结果与野外的宏观判断结论基本一致。     

梳妆台危岩体稳定性评价及落石运动特征研究

武当山梳妆台危岩体对下方游客通道安全性构成严重威胁。结合武当山梳妆台危岩体稳定性影响因素,分析其可能的破坏模式,并采用极限平衡法与3DEC数值模拟对危岩体稳定性进行了评价;同时,使用RocFall软件模拟了危岩体崩塌后可能的落石运动路径,得到崩塌体到达游客通道时的冲击动能、弹跳高度、运动速度等特征参数,并探讨了不同破坏模式对落石运动特征的影响。结果表明：梳妆台危岩体破坏模式主要为随机块体崩落和岩体后缘裂隙发育下的“拉裂-倾倒”式破坏;在天然工况下危岩体处于稳定状态,暴雨工况下危岩体处于欠稳定状态,地震工况下危岩体会发生失稳破坏;危岩体不同破坏模式对落石运动特征的影响主要体现在坡脚平台运动阶段,且落石初始角速度会显著影响落石在坡脚平台处的弹跳高度。     

基于蚁群算法的结构面产状模糊C均值聚类分析

鉴于传统结构面分析方法只能进行相对的优势组数划分,无法准确定量地给出优势结构面的产状,提出了基于蚁群算法(ACA)的结构面产状模糊C均值(FCM)聚类算法;该算法利用ACA算法得到结构面产状的模糊聚类个数,并利用FCM算法得到初始聚类中心,最终得到具有全局分布特性的最优聚类;通过现场实测数据分析,验证了该算法的实用性和有效性。     

深部隧道单节理岩体开挖卸荷破裂及锚杆加固研究

深部隧道开挖卸荷引起的岩体破裂是地下工程典型灾害之一。针对深部隧道单节理岩体在开挖卸荷条件下的破裂问题,基于开挖卸荷引起的最小主应力线性降低规律,采用Griffith强度理论准则对开挖卸荷条件下的含单节理岩体破裂进行了分析,并对破裂岩体进行了锚杆加固设计研究。结果表明:当结构面倾角大于支护应力状态下的破裂角时,深部岩体初始应力状态下未产生破裂,随着最小主应力的降低,深部岩体先产生材料破坏后沿结构面破坏;当支护应力状态下的破裂角大于结构面倾角时,深部岩体受支护应力作用仅产生材料破裂;当结构面倾角小于最小主应力为0时对应的破裂角,深部岩体无论是否支护岩体仅产生材料破裂;对于深部岩体,产生破裂的必要条件是最大主应力大于8倍的岩体抗拉强度,且破裂角变化于30°~45°之间;岩体支护应力的选择应在岩体初始破裂应力与结构面破裂应力之间,并且要保证岩体应力的释放率以及围岩的稳定性。石塘隧道岩体破裂分析及锚杆加固研究表明:岩体首先产生材料破坏,其破坏的临界应力值为10.25 MPa,对应的破裂角为39.9°,结构面破裂的临界应力值为4.15 MPa;石塘隧道岩体在无支护条件下,沿结构面产生突发性破坏,岩体支护应在开挖完成40.59h内完成,岩体支护应力为7.175 MPa,支护破裂角为37.5°,单根锚杆锚拉设计值为88.7kN,锚固长度为5m,倾角为15°,间距为0.8m,此锚杆设计参数下可保证岩体应力充分释放以及确保围岩的稳定性。     

加卸载作用下裂隙岩芯渗透性变化规律研究

针对光滑平行板裂隙加载渗流规律难以准确反映实际工程裂隙岩体卸荷渗流特性的问题,利用水力压裂方法制作了天然岩芯裂隙,开展了裂隙试件受轴压、围压加载和卸载作用的渗流试验,并将裂隙试件的CT扫描图像导入ABAQUS软件,对粗糙裂隙受载时的应力和变形规律进行了数值模拟。结果表明:裂隙面的法向应力是影响裂隙渗流的主要因素;在加载阶段,粗糙裂隙面受载产生接触应力致使接触部分产生变形和破坏,裂隙接触刚度增大,裂隙宽度非线性减小,渗透率降低速率越来越小;在卸载阶段,弹性变形逐步恢复,裂隙宽度缓慢增加,渗透率先缓慢增大,当载荷卸到一定值后,在孔隙压力作用下裂隙张开、渗透率突然增大。研究结果表明了粗糙裂隙与光滑平行板裂隙对载荷敏感性不同的机理,反映了实际工程裂隙岩体卸荷渗流特性。     

采空区冒落带内破碎岩体的渗流特征与渗透性试验研究

为探索采空区冒落带内破碎岩体中地下水的渗流特征,建立采空区冒落带内破碎岩体渗透系数与空隙率的相关关系,确定采空区冒落带内破碎岩体的渗透系数值,并基于采空区冒落带内破碎岩体的空隙分布特征与大孔隙非均质多孔介质的水流特征,设计了一套一维渗流柱,采用常水头稳态渗透法对采空区冒落带内破碎岩体的渗透性能以及不同空隙率破碎岩体的渗...     

地球气组分与隐伏岩体的关系初探

在安徽省北部的五河—凤阳地区和蒙城宿县地区研究了地球气组分与花岗岩体的空间分布关系 ,从中发现 ,地球气中La、Ce、Na、K等元素与花岗岩体存在着很好的对应关系 ,并据此可圈定隐伏的花岗岩体的分布范围。这些研究成果 ,将有助于对地球气异常的解释推断 ,同时为覆盖区深穿透地球化学填图提供理论和方法准备。