斷裂帶巖體工程地質(zhì)力學(xué)特征及其斷層防水煤柱留設(shè)的影響

工程地質(zhì)力學(xué)是以工程為目的研究地質(zhì)體變形破壞規(guī)律的科學(xué)．地質(zhì)體具有非連續(xù)、非均勻、流-固耦合以及未知的初始狀態(tài)的特性，工程地質(zhì)力學(xué)的關(guān)鍵科學(xué)問題包括如何判斷地質(zhì)體的當(dāng)前狀態(tài)、描述地質(zhì)體的力學(xué)特性以及分析地質(zhì)體由連續(xù)到非連續(xù)的演化過程．工程地質(zhì)力學(xué)研究應(yīng)當(dāng)以地學(xué)為基礎(chǔ)、力學(xué)為手段、工程為目的，迫切需要解決的工程問題包括探測地質(zhì)體的幾何和力學(xué)特性，給出地質(zhì)體穩(wěn)定性的分析方法、

工程地質(zhì)力學(xué)是以工程為目的研究地質(zhì)體變形破壞規(guī)律的科學(xué)。地質(zhì)體具有非連續(xù)、非均勻、流–固耦合以及未知的初始狀態(tài)的特性,工程地質(zhì)力學(xué)的關(guān)鍵科學(xué)問題包括如何判斷地質(zhì)體的當(dāng)前狀態(tài)、描述地質(zhì)體的力學(xué)特性以及分析地質(zhì)體由連續(xù)到非連續(xù)的演化過程。工程地質(zhì)力學(xué)研究應(yīng)當(dāng)以地學(xué)為基礎(chǔ)、力學(xué)為手段、工程為目的,迫切需要解決的工程問題包括探測地質(zhì)體的幾何和力學(xué)特性,給出地質(zhì)體穩(wěn)定性的分析方法、地質(zhì)工程設(shè)計(jì)依據(jù)以及地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測預(yù)報(bào)方法。無論是模型實(shí)驗(yàn)還是模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果能否回答工程問題取決于對地質(zhì)條件的認(rèn)知程度,但是,實(shí)驗(yàn)研究可以作為驗(yàn)證數(shù)值模擬結(jié)果的有力工具;地質(zhì)調(diào)查和現(xiàn)場測量是工程地質(zhì)力學(xué)必不可少的組成部分,地質(zhì)體的力學(xué)分類體現(xiàn)了地學(xué)的基礎(chǔ)作用,可實(shí)現(xiàn)地質(zhì)環(huán)境描述定量化。針對工程需求建立力學(xué)模型可主要考慮含結(jié)構(gòu)面巖體、土石混合體以及地質(zhì)中裂隙流和巖土體的相互作用;實(shí)驗(yàn)室?guī)r塊實(shí)驗(yàn)的試樣尺寸應(yīng)作為地質(zhì)體多尺度計(jì)算模型中的基本尺度。工程地質(zhì)力學(xué)的主要研究內(nèi)容應(yīng)當(dāng)包括給出關(guān)鍵的力學(xué)測量參數(shù)、研究獲得這些參數(shù)的方法及相關(guān)的儀器;在提出和完善力學(xué)模型的同時,應(yīng)更加注重新的計(jì)算方法的驗(yàn)證以及工程應(yīng)用研究。

防水煤柱留設(shè)設(shè)計(jì)說明 興仁縣興順煤礦 防水煤柱留設(shè)設(shè)計(jì)說明 按照新頒布實(shí)施的《煤礦防治水規(guī)定》，結(jié)合本礦實(shí)際情況，防 隔水煤（巖）柱的留設(shè)按下列進(jìn)行。 相鄰礦邊界防隔水煤（巖）柱的留設(shè) 1.可采用垂直法留設(shè)，但總寬度不得小于40m。本礦內(nèi)邊界 煤柱留設(shè)為20米。 2.應(yīng)根據(jù)煤層賦存條件、地質(zhì)構(gòu)造、靜水壓力、開采上覆巖 層移動角、導(dǎo)水裂縫帶高度等因素確定。 1）多煤層開采，當(dāng)上、下兩層煤的層間距小于下層煤開采 后的導(dǎo)水裂縫帶高度時，下層煤的邊界防隔水煤（巖）柱，應(yīng)根 據(jù)最上一層煤的巖層移動角和煤層間距向下推算（下圖a）。 2）當(dāng)上、下兩層煤之間的垂距大于下煤層開采后的導(dǎo)水裂 縫帶高度時，上、下煤層的防隔水煤（巖）柱，可分別留設(shè)（下 圖b）。 多煤層地區(qū)邊界防隔水煤（巖）柱留設(shè)圖 hl—導(dǎo)水裂縫帶上限；ｈ１、ｈ２、ｈ3—各煤層底板以上的靜水位 高度； γ—上山巖層移動角；β

xx懸索橋西岸隧道式錨碇及其邊坡的巖體工程地質(zhì)力學(xué)研究建議——懸索橋錨碇在承受來自主纜的豎向反力的同時，主要還承受主纜的水平拉力，是懸索橋的關(guān)鍵承載結(jié)構(gòu)之一，其總體穩(wěn)定性和受力狀態(tài)直接影響到大橋的安全和長期使用的可靠性。xx懸索橋是xx－xx高速公...

峰峰礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育,在深部開采的一些礦井,由于水壓高,在高壓水頭和礦山壓力聯(lián)合作用下,斷層上盤開采或掘進(jìn)時,可能發(fā)生突水事故,須留設(shè)防隔水煤(巖)柱,但由于水壓高,留設(shè)的防隔水煤(巖)柱尺寸較大,影響正常生產(chǎn),也不利于斷層的導(dǎo)(含)水性、斷層帶膠結(jié)程度及斷層帶附近煤巖層完整性精準(zhǔn)探查。因此,在保證巷道掘進(jìn)安全的前提下,重新探討礦井深部斷層防隔水煤(巖)柱的留設(shè),通過分析計(jì)算巷道掘進(jìn)期間底板安全隔水層厚度、超前距表格及公式等,決定ts暫取0.10mpa/m進(jìn)行計(jì)算留設(shè),既能滿足巷道掘進(jìn)期間底板安全隔水層厚度及超前距,又能為斷層的導(dǎo)(含)水性、斷層帶膠結(jié)程度及斷層帶附近煤巖層完整性進(jìn)行探查與治理創(chuàng)造條件。

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的進(jìn)步,用電量、用水量的需求大幅增加,急需新建大量利水電工程,而水利水電工程場地及其周圍環(huán)境的巖體工程地質(zhì)情況對水利水電工程的工程質(zhì)量和工程安全影響很大,所以急需對巖體工程地質(zhì)力學(xué)在水利水電工程勘察中的應(yīng)用進(jìn)行研究。本文將對巖體工程地質(zhì)力學(xué)在水利水電工程勘察中的應(yīng)用進(jìn)行相關(guān)的闡述,并提出了一些相應(yīng)的建議,希望對相關(guān)參與者與研究人員帶來一定幫助。

在第四紀(jì)厚松散含水層下采煤，留設(shè)防水煤巖柱是預(yù)防頂板水的有效方法。本文從該項(xiàng)研究的現(xiàn)狀及存在的問題出發(fā)，提出運(yùn)用三維工程地質(zhì)模型方法探討導(dǎo)水裂隙帶、含水層、隔水層、保護(hù)層的三維形態(tài)，進(jìn)而通過空間分析并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際確定合理的防水煤巖柱尺寸，實(shí)現(xiàn)水體下煤炭資源的充分開發(fā)。

文章以龍門山中央斷裂帶映秀-北川斷裂帶為研究對象,重點(diǎn)對汶川地震破裂帶南段虹口鄉(xiāng)八角廟地區(qū)地表斷裂帶進(jìn)行了詳細(xì)研究,并結(jié)合汶川地震科學(xué)鉆探1號孔(wfsd-1)巖芯部分研究成果,探討龍門山中央斷裂帶的物質(zhì)組成及其結(jié)構(gòu)特征。研究表明,映秀-北川斷裂帶由很多次級小規(guī)模斷裂(破碎帶)以及夾持其中的塊體所構(gòu)成,其中斷層泥的厚度由幾毫米到25cm不等,與wfsd-1巖芯記錄的地震斷裂現(xiàn)象基本一致。從虹口鄉(xiāng)八角廟露頭來看,映秀-北川斷裂帶整體寬約120m,分布有近80條含有斷層泥的次級斷裂帶。以臺灣車籠埔斷裂鉆探項(xiàng)目(tcdp)和汶川地震科學(xué)鉆探(wfsd)研究來看,一次大地震只能形成幾毫米至約2cm厚的斷層泥,推斷映秀-北川斷裂帶中每層斷層泥至少發(fā)生過1次到13次地震,該區(qū)總厚度約150cm的斷層泥中發(fā)生地震次數(shù)至少為183次,說明沿著映秀-北川斷裂帶重復(fù)發(fā)生過多次強(qiáng)地震活動。每次地震活動并不完全沿襲老的地震斷裂主滑移帶滑動,而是沿著斷層泥邊部區(qū)域滑動。從整個斷裂帶中斷層泥分布特征來看,地震斷裂活動具有向斷裂下盤遷移的趨勢,并且斷層泥的厚度與斷裂活動性成正比關(guān)系,表明斷裂帶寬度與地震活動次數(shù)及其演化歷史有著成因上的直接聯(lián)系,多次地震活動疊加可能是龍門山形成的主要成因。

炎陵—藍(lán)山斷裂是湘南地區(qū)內(nèi)的一條活動時間長、規(guī)模大的深斷裂構(gòu)造帶,對湘南區(qū)域礦產(chǎn)的形成和分布起到了非常重要的作用,控制著炎陵-藍(lán)山ne向鎢、錫、鉛、鋅多金屬亞成礦帶的形成和分布,控制了湘南區(qū)內(nèi)80%之多的大中型有色多金屬礦床(田)產(chǎn)出,該斷裂既是一條控礦斷裂,同時也參入了造礦以及對礦床的后期改造活動。在分析研究該斷裂構(gòu)造帶的地球物理背景、地球化學(xué)特征、沉積巖相建造、構(gòu)造巖漿作用等地質(zhì)特征及成礦作用特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,作者提出了湘南地區(qū)橫向上兩大找礦區(qū)域和縱向上開辟深部第二找礦空間的找礦思路。

地下水與巖土介質(zhì)相互作用的工程地質(zhì)力學(xué)研究周平根（地質(zhì)礦產(chǎn)部環(huán)境地質(zhì)研究所，北京，１０００８１）地下水是運(yùn)動著的水流，它和周圍的巖土介質(zhì)不斷進(jìn)行著物理的、力學(xué)的、化學(xué)的作用，從而影響地下水流的性質(zhì)和化學(xué)組成，同時也對巖土介質(zhì)狀態(tài)產(chǎn)生影響。水文地質(zhì)學(xué)側(cè)...

基于巖層控制的關(guān)鍵層理論,對某礦建筑物下條帶開采斷層保護(hù)煤柱留設(shè)方案進(jìn)行了研究,實(shí)現(xiàn)了建筑物下壓煤的安全開采。

以壩陵河懸索橋?yàn)槔?鑒于錨碇式受到地形、地質(zhì)條件的限制,在施工圖設(shè)計(jì)階段,進(jìn)行壩陵河懸索橋西岸隧道式錨碇及其邊坡的巖體工程地質(zhì)力學(xué)研究。包括:錨碇圍巖工程地質(zhì)條件、錨碇圍巖工程力學(xué)特性、錨碇圍巖滲透及抗溶蝕特性等方面。

高應(yīng)力軟巖系指僅在高應(yīng)力狀態(tài)下才發(fā)生顯著塑性變形的一類特殊巖石。本文首先對高應(yīng)力軟巖的概念進(jìn)行了探討，并對煤礦高應(yīng)力軟巖進(jìn)行了分類。然后，從物質(zhì)組成、賦在環(huán)境、物理化學(xué)性質(zhì)、水理性質(zhì)、力學(xué)強(qiáng)度、軟化災(zāi)變點(diǎn)等方面闡述了高應(yīng)力軟巖的工程地質(zhì)特征，并對其變形力學(xué)機(jī)制進(jìn)行了歸納和總結(jié)。

煤炭資源的大規(guī)模開采促進(jìn)了國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活的改善,但隨之而來的開采沉陷問題對礦區(qū)建(構(gòu))筑物和生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞,影響到礦區(qū)人民的正常生活。因而開采沉陷一直是一個備受人們關(guān)注的問題。本文就針對山區(qū)地形對采動建筑物的影響進(jìn)行了分析。同時也對保護(hù)煤柱留設(shè)進(jìn)行了研究。

海積軟土是一種結(jié)構(gòu)性土，具有結(jié)構(gòu)連結(jié)強(qiáng)度。其壓縮曲線呈現(xiàn)出超固結(jié)土的壓縮的曲線形式。強(qiáng)度曲線為二段折線，在應(yīng)力小于σ'k時表現(xiàn)出超固結(jié)土的力學(xué)特征。而當(dāng)應(yīng)力水平高于這一臨界值時，表現(xiàn)出正常固結(jié)土的力學(xué)特性。對其結(jié)構(gòu)連結(jié)的成因進(jìn)行了簡單探討。

克孜爾水庫位于新疆渭干河上游,拜城縣克孜爾(黑孜爾)鄉(xiāng)南8km,木扎提河與克孜爾河匯合處。為渭干河流域控制性工程,壩頂高程1154.6m,總庫容6.4億m~3,主壩最大壩高44m,壩頂長920.6m。付壩最大壩高34m,壩頂長1288m,壩型為粘土心墻砂礫殼壩,為灌溉、防洪、兼顧發(fā)電、養(yǎng)殖的綜合利用水利水電樞紐工程,樞紐布置見圖1。

斷層運(yùn)動是復(fù)雜多變的，其運(yùn)動在一條巨大的斷裂帶經(jīng)常以區(qū)段為活動單位，為服務(wù)于工程建設(shè)和強(qiáng)震的預(yù)測，劃分出活斷層運(yùn)動區(qū)段的必要性越來越迫切。本文通過對香山天景山斷裂斷層泥的微觀特征研究，結(jié)合斷裂的幾何特征綜合分析，認(rèn)為該斷裂的中段以粘活活動為主要東西兩段主要是蠕滑。

龍門山斷裂帶是中國大陸地殼中著名的造山帶和地震帶。為了研究龍門山逆沖推覆構(gòu)造的深部結(jié)構(gòu)及其與青藏高原物質(zhì)東向逃逸之間的關(guān)系,布置了跨越西秦嶺造山帶、松潘—甘孜褶皺帶、四川盆地的4條大地電磁測深剖面,每條剖面有寬頻大地電磁測深點(diǎn)20個,共計(jì)80個寬頻大地電磁測深數(shù)據(jù)以及16個長周期數(shù)據(jù)；進(jìn)行了二維、三維反演,得到了電性模型。研究結(jié)果顯示:在30km以淺,龍門山斷裂帶基本上與電性梯度變化帶相重合,說明龍門山斷裂帶是深達(dá)地殼中部的深大斷裂帶；松潘-—甘孜褶皺帶在20km以淺呈現(xiàn)以高阻為主的較為復(fù)雜的電性結(jié)構(gòu)分布特征,這與其復(fù)雜的地表構(gòu)造有關(guān)；在20km以深,接近龍門山斷裂帶附近呈現(xiàn)為高阻,推測此高阻可能是對四川盆地的基底的反映,表明松潘—甘孜褶皺帶以龍門山斷裂為界推覆至四川盆地之上；推斷青藏高原物質(zhì)東向逃逸,有可能從松潘—甘孜褶皺帶深部沿禮縣—宕昌一帶向東北方向逃逸,這一運(yùn)移主要是發(fā)生在18km以下、30km以上的中下地殼范圍內(nèi),物質(zhì)逃逸的主要形式是部分熔融。

本文的試驗(yàn)研究以相似原理為依據(jù),以幾何和力學(xué)條件相似為必要條件,獲得滿足模擬要求的模型材料配合比。通過試配比制塊,采用單向壓縮試驗(yàn)測得試件變形模量再核算調(diào)整配合比,經(jīng)進(jìn)行多次調(diào)整后得到滿足相似要求的模型巖體材料的變形模量,從而達(dá)到解決地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)巖體材料相似模擬研究目的,實(shí)現(xiàn)工程不同地段巖體材料的模擬,為地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)研究提供基礎(chǔ)資料和試驗(yàn)依據(jù)。

研究目的:麗(江)香(格里拉)線金沙江特大橋?yàn)閲鴥?nèi)首座重載鐵路懸索橋,橋址區(qū)岸坡高陡,構(gòu)造發(fā)育,地震活動頻繁,河谷地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。通過地質(zhì)調(diào)繪,平硐、垂直鉆探,工程物探等勘察方法,查明巖體的結(jié)構(gòu)特征,并對巖體進(jìn)行地質(zhì)力學(xué)分類,確定巖體的宏觀力學(xué)參數(shù),為錨碇建基面的選擇和錨碇圍巖穩(wěn)定性分析提供科學(xué)依據(jù)。研究結(jié)論:(1)橋址區(qū)巖體經(jīng)歷強(qiáng)烈的構(gòu)造作用、表生改造作用,形成了片理化帶、卸荷帶、風(fēng)化帶相互疊加的三重地質(zhì)結(jié)構(gòu)；(2)錨碇區(qū)域的巖體可分為(1)～(3)區(qū),(1)、(2)區(qū)屬于ⅳ類不良巖體,不能承受較大的拉應(yīng)力及剪切應(yīng)力,(3)區(qū)屬于ⅲ類一般巖體,完整性較好,可以作為錨碇的持力層；(3)基于hoek-browm準(zhǔn)則獲得的巖體力學(xué)參數(shù)是合理的、可靠的,可用于可研、初步階段橋梁方案的論證及錨碇圍巖穩(wěn)定性分析；(4)本研究結(jié)論對高山峽谷區(qū)橋梁工程的勘察設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義。

溶蝕巖體具有明顯的多相復(fù)合性質(zhì),其細(xì)觀溶蝕孔隙與微裂紋會對巖體宏觀力學(xué)特性產(chǎn)生顯著影響,而針對孔隙結(jié)構(gòu)特征對溶蝕巖體力學(xué)影響的研究并不多見.首先基于巖體溶蝕損傷演化機(jī)制研究的文獻(xiàn)資料,將溶蝕巖體孔隙結(jié)構(gòu)分為蟲洞型與蜂窩型,采用顆粒流模擬手段,建立具有不同孔隙結(jié)構(gòu)特征的溶蝕巖體的顆粒流模型;從細(xì)觀力學(xué)角度分析孔隙結(jié)構(gòu)特征及其發(fā)育程度對巖體力學(xué)行為特性的影響;分析孔隙結(jié)構(gòu)特征對溶蝕巖體受載損傷演化、巖體破壞模式及破壞機(jī)理的影響.數(shù)值模擬結(jié)果表明,溶蝕巖體孔隙結(jié)構(gòu)特征對巖體力學(xué)行為特性存在較大影響.對于具有不同孔隙結(jié)構(gòu)特征的溶蝕巖體而言,其力學(xué)特性對巖溶發(fā)育程度的敏感性不同.實(shí)際工程中僅以孔隙率這一宏觀等效指標(biāo)來評價溶蝕巖體并不完善,應(yīng)進(jìn)一步考慮孔隙結(jié)構(gòu)特征對巖體受載過程中力學(xué)特性的影響.

溶蝕巖體具有明顯的多相復(fù)合性質(zhì),其細(xì)觀溶蝕孔隙與微裂紋會對巖體宏觀力學(xué)特性產(chǎn)生顯著影響,而針對孔隙結(jié)構(gòu)特征對溶蝕巖體力學(xué)影響的研究并不多見.首先基于巖體溶蝕損傷演化機(jī)制研究的文獻(xiàn)資料,將溶蝕巖體孔隙結(jié)構(gòu)分為蟲洞型與蜂窩型,采用顆粒流模擬手段,建立具有不同孔隙結(jié)構(gòu)特征的溶蝕巖體的顆粒流模型;從細(xì)觀力學(xué)角度分析孔隙結(jié)構(gòu)特征及其發(fā)育程度對巖體力學(xué)行為特性的影響;分析孔隙結(jié)構(gòu)特征對溶蝕巖體受載損傷演化、巖體破壞模式及破壞機(jī)理的影響.數(shù)值模擬結(jié)果表明,溶蝕巖體孔隙結(jié)構(gòu)特征對巖體力學(xué)行為特性存在較大影響.對于具有不同孔隙結(jié)構(gòu)特征的溶蝕巖體而言,其力學(xué)特性對巖溶發(fā)育程度的敏感性不同.實(shí)際工程中僅以孔隙率這一宏觀等效指標(biāo)來評價溶蝕巖體并不完善,應(yīng)進(jìn)一步考慮孔隙結(jié)構(gòu)特征對巖體受載過程中力學(xué)特性的影響.