微裂隙對白云巖巖溶隧道施工的影響研究

為研究巖溶隧道富裂隙圍巖爆炸過程中應力波的傳播與衰減規(guī)律,運用ansys/ls-dyna軟件對隧道巖體中含不同充填介質(zhì)、不同寬度和不同爆源距離的巖溶裂隙進行了數(shù)值模擬。結(jié)果表明:爆炸應力波在巖溶裂隙處的傳播主要受裂隙內(nèi)充填介質(zhì)的物理力學性質(zhì)的影響,其次受到裂隙寬度、爆源與裂隙距離和爆源強度等因素的影響。充填介質(zhì)的強度越小,波阻抗也越小,對介質(zhì)中應力波的阻隔作用則越大。裂隙與爆源的距離越遠,爆源強度越小,有效應力峰值也越小。裂隙越寬,對應力波的削弱越大。結(jié)合該結(jié)論對巖溶隧道裂隙圍巖在爆破過程中出現(xiàn)的實際問題進行分析,找出了影響爆破效果的關(guān)鍵因素,通過調(diào)整爆破設(shè)計參數(shù),得到了不同裂隙圍巖條件下爆破參數(shù)參考值,經(jīng)現(xiàn)場測試取得了較好的爆破效果,研究結(jié)果可為類似條件下的隧道爆破參數(shù)的優(yōu)化提供理論依據(jù)和參考。

筑 龍 網(wǎng) ww w. zh ul on g. co m 巖溶隧道施工 1.巖溶: 巖溶是可溶性巖層(如石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r等)受具有溶解能力（含co2）的水的長 期作用而產(chǎn)生的。由于溶蝕的形成，位置、塌陷作用的不同，巖溶個體形態(tài)、大小也不 同。巖溶可概略分為以下幾種情況。 1.1按有無地下水分: 1.1.1溶縫、溶槽、溶洞暗河支岔通道有季節(jié)性流水。 1.1.2長年流水。 1.1.3溶洞內(nèi)無水,其中有充填物或干燥無充填物。 其規(guī)模有大有小,大的有幾十米,如轎頂山隧道出口正洞掘進1600m遇上特大溶洞, 溶洞沿線路長80余米,隧底面以上高25m,寬約60m,洞分四層,通道、支洞錯綜迂回，其 下有常年流水的暗河，小的多在10m以內(nèi)。 1.2按其出露在隧道洞身部位分 1.2.1位于隧道頂部或頂部的一側(cè) 1.2.2

巖溶隧道施工 1.巖溶: 巖溶是可溶性巖層(如石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r等)受具有溶解能力（含co2）的水的長 期作用而產(chǎn)生的。由于溶蝕的形成，位置、塌陷作用的不同，巖溶個體形態(tài)、大小也不 同。巖溶可概略分為以下幾種情況。 1.1按有無地下水分: 1.1.1溶縫、溶槽、溶洞暗河支岔通道有季節(jié)性流水。 1.1.2長年流水。 1.1.3溶洞內(nèi)無水,其中有充填物或干燥無充填物。 其規(guī)模有大有小,大的有幾十米,如轎頂山隧道出口正洞掘進1600m遇上特大溶洞, 溶洞沿線路長80余米,隧底面以上高25m,寬約60m,洞分四層,通道、支洞錯綜迂回，其 下有常年流水的暗河，小的多在10m以內(nèi)。 1.2按其出露在隧道洞身部位分 1.2.1位于隧道頂部或頂部的一側(cè) 1.2.2位于隧道的墻部或墻部的一側(cè) 1.2.3位于隧道的底部或底部的一側(cè) 1.2.4洞

白云巖作為粗集料用于瀝青混合料的

地質(zhì)選層是儲層酸壓改造效果好壞的決定性因素?；疑P(guān)聯(lián)法根據(jù)因素之間的相似程度衡量因素間的關(guān)聯(lián)程度,樣本需求少,能夠解決地質(zhì)特征參數(shù)眾多且高度非線性的問題。靖邊氣田白云巖儲層為典型的低孔、低滲、低壓氣藏,交聯(lián)酸攜砂酸壓后單井產(chǎn)能差異大。應用灰色關(guān)聯(lián)法進行了地質(zhì)特征參數(shù)與壓后產(chǎn)能的關(guān)聯(lián)分析,確定了影響酸壓后產(chǎn)能的主要地質(zhì)特征參數(shù)?；疑P(guān)聯(lián)法對酸壓地質(zhì)選層降低投資風險、提高酸壓效果具有指導意義。

巖溶地區(qū)富水壓力溶腔的存在威脅著隧道施工安全。為分析壓力溶腔存在對隧道施工安全的影響,以溶腔位于隧道上方的不利工況為例建立了防突層的簡化力學模型,并考慮水壓力和側(cè)壓力的共同影響,采用結(jié)構(gòu)力學方法和變分原理推導了防突層最小安全厚度,分析了防突層高跨比對最小安全厚度取值的影響。結(jié)合某巖溶隧道,推算出防突層安全厚度為7.29m,小于溶腔與隧道臨空面的實際厚度,判定該隧道施工是安全的。運用有限差分軟件flac3d建立數(shù)值分析模型,分析了壓力溶腔存在對防突層豎向位移以及受力的影響,進而判定防突層穩(wěn)定性。結(jié)果表明：當壓力溶腔與隧道臨空面實際巖層厚度大于防突層最小安全厚度時,不會威脅隧道施工安全,但溶腔存在時防突層豎向位移和豎向應力均有增大趨勢,考慮施工擾動因素建議施工中應加強溶腔處位移監(jiān)測,及時反饋信息,確保施工安全。研究結(jié)果可為巖溶隧道施工提供借鑒。

對摻白云巖石粉的水泥膠凝體系的抗折強度、抗壓強度以及微觀孔結(jié)構(gòu)進行了研究。結(jié)果表明:白云石粉的摻入會降低水泥膠凝體系的抗折強度與抗壓強度,且摻量越高,強度下降越顯著;隨著水化的進行,白云巖石粉對水泥膠凝體系的微觀孔結(jié)構(gòu)有一定優(yōu)化作用,表現(xiàn)為有害孔減少、無害孔增加、平均孔徑下降,但總孔隙率變化不大。白云巖石粉在水泥膠凝體系中可以起到微集料填充作用,水化活性效應有限。

研究了硬化劑e對白云質(zhì)石灰?guī)r-水玻璃灌漿材料性能的影響,并對硬化劑的作用機理作了初步探討。結(jié)果表明,硬化劑e可大大縮短漿液的凝結(jié)時間,大幅提高白云質(zhì)石灰?guī)r-水玻璃灌漿材料的早期強度,對后期強度的增長亦有明顯效果,從而克服了白云質(zhì)石灰?guī)r-水玻璃灌漿材料早期強度較低的缺點,增大了其應用范圍。

陜西省志丹縣分布著一種高可塑性,強結(jié)合性和強熔劑性能的陶瓷原料——粘土質(zhì)白云巖,其儲量豐富,易開采。經(jīng)實驗證明,該原料是一種可廣泛應用于生產(chǎn)陶瓷墻地磚的節(jié)能型陶瓷原料,具有廣闊的應用前景。1礦石的物質(zhì)組成1.1礦石的物質(zhì)組成為了弄清礦石礦物的物質(zhì)組成,國家建材局咸陽非金屬礦研究設(shè)計院對礦石分別作了x射線衍射分析(見圖1),紅外光譜分析(見圖2),化學分析(見表1)和礦石顆粒組成分析(見表2)。

石漠化主要形成在由白云巖和石灰?guī)r組成的碳酸鹽巖分布區(qū)。白云巖石漠化的發(fā)生率較石灰?guī)r低。主要原因是白云巖與石灰?guī)r相比,總體特征是風化顏色深、礦物顆粒粗且分布不均勻、硬度大容易破碎、孔隙和裂隙發(fā)育、表面粗糙。白云巖的這些特征有利于物理風化成壤,有利于保存土壤和植被生活,石漠化的發(fā)生率就相對較低。

齊岳山隧道為宜萬鐵路在建的重點控制工程,地質(zhì)條件復雜,施工難度大。針對巖溶發(fā)育特征,施工中將綜合超前地質(zhì)預報納入施工工序,采用了帷幕注漿、大管棚、泄水排放等方法,成功地規(guī)避了施工病害,為類似工程積累了經(jīng)驗。

白云巖骨料用于碾壓混凝土大壩工程建設(shè),由于其巖石特性,在毛料開采、礦石系統(tǒng)生產(chǎn)、運輸?shù)确矫嬖斐衫щy,給碾壓混凝土施工質(zhì)量控制增加難度.在入倉、卸料、平倉、碾壓、層間結(jié)合、變態(tài)混凝土施工等方面采取相應的措施之后,保證了大壩的施工質(zhì)量.

白云巖骨料運用于碾壓混凝土大壩工程建設(shè),受其巖石特性影響在毛料開采、砂石系統(tǒng)生產(chǎn)、運輸?shù)冗^程中造成人工骨料品質(zhì)上的缺陷,為碾壓混凝土施工質(zhì)量控制增加難度,確保碾壓混凝土的可碾性及施工質(zhì)量,在入倉、卸料、平倉、碾壓、層間結(jié)合、變態(tài)混凝土施工等問題上采取相應的措施,保證大壩碾壓混凝土的施工質(zhì)量,為今后白云巖骨料料碾壓混凝土工程建設(shè)提供參考.

針對巖溶隧道施工技術(shù)進行分析,提出了巖溶隧道施工過程中,主要的地質(zhì)災害問題.與此同時,闡述了巖溶隧道施工中所用到的幾個關(guān)鍵技術(shù),這些技術(shù)主要有tsp202(tsp203)超前地質(zhì)預報,地質(zhì)雷達.分析了巖溶及巖溶水處理,巖溶處理的具體措施,并通過實例闡述了背斜,毛壩向斜段,巖溶洞穴,填充溶洞等方面的措施.通過對以上內(nèi)容的分析,希望為巖溶隧道施工技術(shù)提供一定理論依據(jù).

結(jié)合斗蓬山隧道施工的超前地質(zhì)預報工作,分析了各種探測技術(shù)的適應性,探討了巖溶地區(qū)隧道施工綜合超前地質(zhì)預報技術(shù)和方法,可為我國同類工程施工的超前地質(zhì)預報工作提供有價值的借鑒。

如今交通運輸業(yè)發(fā)展迅速,在建設(shè)公路工程時越來越多的項目施工需要通過隧道。本文分析了目前的施工關(guān)鍵技術(shù),包括地質(zhì)預報技術(shù)、處治技術(shù)、監(jiān)控量測技術(shù)等。

巖溶區(qū)隧道因受巖溶發(fā)育程度、巖溶位置等影響,其圍巖位移特征與一般隧道存在較大區(qū)別。以達成高速鐵路寶石巖隧道為工程背景,對側(cè)部含有溶洞的隧道圍巖變形進行現(xiàn)場監(jiān)測研究,并運用有限差分軟件flac3d進行仿真分析,現(xiàn)場監(jiān)測和仿真分析所得圍巖變形規(guī)律基本一致。結(jié)果表明:隧道開挖后,圍巖分別向溶洞和隧道內(nèi)變形,溶洞與隧道之間的圍巖向兩個相反的方向變形,是較危險區(qū)域;靠近溶洞的隧道左側(cè)特征位置的位移值要比遠離溶洞的隧道右側(cè)相應部位的位移值大,其中,左邊墻的水平位移是右邊墻的2倍左右。隨著開挖斷面處溶洞尺寸的逐漸增大,拱頂下沉位移增量最大,邊墻水平位移增量次之,腰拱水平位移增量最小。溶洞頂部下沉位移和靠近隧道的溶洞右側(cè)部水平位移較大,溶洞其他部位的位移值較小。側(cè)部含有溶洞的隧道,其圍巖變形的非對稱性容易使隧道受"偏壓"。所得結(jié)論可為同類隧道的設(shè)計、施工和研究提供有益的借鑒和參考。

[目的]對比研究不同下墊面特征和土地利用方式對兩類坡地表層土壤性質(zhì)及其土壤飽和導水率(ks)的影響。[方法]以喀斯特地區(qū)不同巖性下墊面的石灰?guī)r和白云巖兩類坡地表層土壤為研究對象,采用guleph穩(wěn)定入滲儀和土壤分析的方法。[結(jié)果](1)石灰?guī)r和白云巖表層土壤在受到放牧作用影響后,土壤均呈現(xiàn)顯著退化趨勢,其容重、黏粒含量增大,孔隙度、有機質(zhì)含量降低。(2)石灰?guī)r和白云巖兩類坡地表層土壤在未受到人為干擾的自然植被條件下,由于表層巖溶帶的發(fā)育,ks都很高,平均值分別為328.6和257.2mm/h。其中,石灰?guī)r坡地相比白云巖坡地,ks具有更高的空間變異性,二者ks變異系數(shù)變化范圍分別為90.71%~95.62%和59.60%~67.32%。(3)受到放牧作用影響后,石灰?guī)r和白云巖坡地表層土壤ks相比自然植被狀態(tài)下呈顯著降低趨勢,ks分別降低52.2%和86.7%,白云巖坡地ks降低程度大,高于石灰?guī)r坡地。

選用韓城７個分別采自于寒武系白云巖和石灰?guī)r的樣品，以１０％和２５％為基準，加入韓城的高硫煤中，進行固硫試驗。研究表明：中、下寒武系白云巖固硫率為１０％～１５％，石灰?guī)r的固硫率為１５％～２６％，上寒武統(tǒng)下部白云巖的固硫率為３０％～４７％。上寒武統(tǒng)中上部的白云巖固硫率為１０％～２０％。巖石中白云石和方解石的含量相當時，白云巖的固硫率高于石灰?guī)r５～１０個百分點

來源于五種不同背景、年代和埋藏深度的一系列碳酸鹽巖淺海臺地的空隙度和滲透率數(shù)據(jù)可以用來識別具有夾層的石灰?guī)r和白云巖儲層的整體相似性和差異性。每個系列主要成分是石灰?guī)r和白云巖，夾有少量比例的白云巖化的成分。在其中的三個深埋藏臺地中，主要的特征是石灰?guī)r比伴生的白云巖具有極低的平均孔隙度，以及對于給定孔隙度的石灰?guī)r和白云巖儲層的平均滲透率差別很小。相反，淺埋藏的臺地中石灰?guī)r和白云巖的平均孔隙度差別很小，并且對于給定孔隙度的白云巖儲層比石灰?guī)r儲層具有較高的平均孔隙度。

隨著長江經(jīng)濟帶的建設(shè),長江中下游地區(qū)對原材料特別是建筑材料的需求不斷增長。闡述鄂東黃石—武穴段長江沿岸石灰?guī)r、白云巖主要礦石類型,資源分布特征,地質(zhì)勘查工作程度及開發(fā)利用現(xiàn)狀,對進一步開發(fā)利用提出建議,建議將鄂東長江沿岸石灰?guī)r、白云巖資源開發(fā)利用作為支柱產(chǎn)業(yè),合理規(guī)劃布局,大幅提高資源開發(fā)利用水平,促進經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護雙贏。

以河南衛(wèi)輝白云石為原料,經(jīng)1200℃2h煅燒得到輕燒白云石,再經(jīng)破粉碎后,分別研究了加水量(分別為輕燒白云石料質(zhì)量的20%、30%、40%和50%)對消化后輕燒白云石粒度的影響,以及消化加水量和困料時間(分別為0.5、1、2、3、4、8和12h)對燒結(jié)后白云石熟料燒結(jié)性能的影響。結(jié)果表明:當消化加水量<40%(w)時,隨消化加水量的增加,消化后的輕燒料粒度越來越細。消化加水量為30%(w)、困料時間為2h時,制得的白云石熟料的燒結(jié)性能最佳。