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砂化白云岩隧洞围岩致灾构造分类、孕灾及破坏模式研究
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作者 董家兴 杨吉 +4 位作者 周伦顺 米健 赵永川 李建国 代佩玄 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1064-1079,共16页
砂化白云岩在西南地区的地下工程中分布广泛,强烈、剧烈砂化的白云岩,岩体结构破碎,水稳定性差。砂化白云岩隧洞施工过程中,塌方、突水、突水涌砂等灾害易发频发,但对砂化白云岩隧洞灾害的孕育–形成–发生的系统性研究较少,亟待开展专... 砂化白云岩在西南地区的地下工程中分布广泛,强烈、剧烈砂化的白云岩,岩体结构破碎,水稳定性差。砂化白云岩隧洞施工过程中,塌方、突水、突水涌砂等灾害易发频发,但对砂化白云岩隧洞灾害的孕育–形成–发生的系统性研究较少,亟待开展专门的系统性研究。通过收集80余例砂化白云岩隧洞塌方、突水、突水涌砂案例;深入调查和分析相关灾害发生的地质条件和构造条件,从灾害点不良地质情况及主要影响因素将砂化白云岩隧洞围岩致灾构造分为4类8型,即断层类(无水断层型、导水断层型、阻水断层型)、裂隙类(单斜裂隙型、层间裂隙型、砂化条带型)、褶皱类(背斜型、向斜型)、岩溶管道类;基于灾害发生时间演化特征,将孕灾模式划分为即时揭露型,渐进破坏型,间歇破坏型3种;从灾害发生的主要工程部位的角度,划分为4个部位的20种破坏模式,并提出相应的工程调控措施;最后介绍了滇中引水工程扯那苴隧洞典型灾害洞段的案例分析和调控措施。研究成果对砂化白云岩地层地下工程的设计、施工,以及灾害风险评估和防控具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 隧道工程 砂化白云岩 致灾构造 孕灾模式 破坏模式 工程案例
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滇中引水工程砂化白云岩隧洞围岩地质特征与破坏机制
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作者 董家兴 周志强 +7 位作者 赵永川 米健 李建国 柳晓宁 李超 周伦顺 沈桢洛 沐红元 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期3464-3476,共13页
砂化白云岩岩体结构破碎,赋存地质环境复杂,因易发塌方、突水涌砂,可能诱发地面塌陷等灾害,在该地层中修建地下工程面临施工难度大、灾害处置难、施工安全风险高等挑战。滇中引水工程玉溪段共有5条输水隧洞穿越砂化白云岩地层,采用地质... 砂化白云岩岩体结构破碎,赋存地质环境复杂,因易发塌方、突水涌砂,可能诱发地面塌陷等灾害,在该地层中修建地下工程面临施工难度大、灾害处置难、施工安全风险高等挑战。滇中引水工程玉溪段共有5条输水隧洞穿越砂化白云岩地层,采用地质调查与分析、微观结构测试与分析等方法,研究隧洞沿线砂化白云岩空间分布特征及不同砂化等级白云岩的微观结构;通过施工跟踪、围岩失稳案例统计、理论分析归纳等手段,概括砂化白云岩隧洞围岩失稳的影响因素,探索围岩破坏机制并提出灾害的针对性防控措施。研究结果表明:(1)砂化白云岩空间分布和砂化程度与断裂、断层的发育密切相关,由地表向深部呈剧烈砂化→强烈砂化→弱砂化的分带性;滇中引水工程玉溪段砂化白云岩隧洞的砂化程度以强烈砂化、剧烈砂化为主;(2)砂化白云岩隧洞围岩失稳的影响因素主要包括砂化等级、断层、地下水、施工工艺与管理等因素;(3)无水条件下,砂化白云岩隧洞主要发生重力驱动型、应力-岩体结构复合驱动型的围岩塌方失稳;富水砂化白云岩洞段主要发生强烈、剧烈砂化岩体突水涌砂,其失稳机制主要为渗透失稳;(4)超前地质预报和灾害风险动态评价是砂化白云岩隧洞灾害防控的重要举措,止浆墙施作、围岩固结灌浆是突水涌砂的主要工程处置措施,施工经验仍然需要积累和总结。研究成果对砂化白云岩隧洞围岩灾变防控具有一定的指导价值。 展开更多
关键词 岩石力学 滇中引水工程 砂化白云岩 空间分布 微观结构 围岩破坏机制
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微生物诱导碳酸钙沉积加固剧烈砂化白云岩实验研究
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作者 徐洪钟 王沐婉 +2 位作者 沐红元 米健 吴永红 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1168-1178,共11页
表皮葡萄球菌(Staph ylococcus epidermidis)X-NM1是从盐湖附近土壤中筛选出的高效碳酸盐矿化菌株,该文以滇中引水工程玉溪段剧烈砂化白云岩为例,利用表皮葡萄球菌X-NM1诱导碳酸钙沉淀技术加固剧烈砂化白云岩。通过无侧限抗压强度、碳... 表皮葡萄球菌(Staph ylococcus epidermidis)X-NM1是从盐湖附近土壤中筛选出的高效碳酸盐矿化菌株,该文以滇中引水工程玉溪段剧烈砂化白云岩为例,利用表皮葡萄球菌X-NM1诱导碳酸钙沉淀技术加固剧烈砂化白云岩。通过无侧限抗压强度、碳酸钙生成含量和微观结构分析等实验,探讨不同胶结液浓度、初始相对密度以及注浆轮次等因素对加固效果的影响。实验结果表明:1)加固后样品的碳酸钙含量、干密度以及无侧限抗压强度随着胶结液浓度的增加均呈先增加后减少的趋势,最优的胶结液浓度为2 mol/L。增加注浆轮次和初始相对密度均可提高砂化白云岩柱体各项物理力学指标,注浆轮次为3轮时,样品的碳酸钙含量达29.62%,强度达7.69 MPa。2)扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)结果显示碳酸钙晶体有效填充了白云岩颗粒表面的孔隙,胶结了白云岩固体颗粒,对于提高整体强度起到至关重要的作用。3)X-NM1表皮葡萄球菌能有效诱导生成碳酸钙,对加固剧烈砂化白云岩的效果明显。 展开更多
关键词 砂化白云岩 微生物诱导碳酸钙沉积 表皮葡萄球菌 无侧限抗压强度
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高水位砂化白云岩地层突涌水注浆技术研究
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作者 杨帆 何复生 +3 位作者 晏启祥 李卫东 陈健 赵泽昌 《现代隧道技术》 CSCD 北大核心 2024年第4期255-265,共11页
砂化白云岩具有节理发育、破碎等特点,当地下水位于隧洞顶板以上且围岩裂隙及节理发育密集时,丰富的地下水在水头的作用下改变流向并向隧洞开挖面聚集引发突涌水。为降低施工风险、探索并解决注浆加固质量不理想的问题,依托滇中引水隧... 砂化白云岩具有节理发育、破碎等特点,当地下水位于隧洞顶板以上且围岩裂隙及节理发育密集时,丰富的地下水在水头的作用下改变流向并向隧洞开挖面聚集引发突涌水。为降低施工风险、探索并解决注浆加固质量不理想的问题,依托滇中引水隧洞项目,通过现场分析、数值模拟、工程实践方法,研究适用于中等砂化白云岩的注浆压力、浆液配比、注浆厚度等注浆参数和施工工艺。结果表明:砂化白云岩地层下,注浆长度宜控制在20 m以内,开挖轮廓外加固范围宜控制在4 m左右,注浆终压宜控制在12 MPa以内,浆液扩散半径宜控制在1.5 m以内,单液浆与双液浆配合比宜选用1∶1。注浆工艺采用长短管注浆技术,能避免浆液回流,提高注浆压力,增加注浆分段长度,加快施工进度,提高注浆加固质量。 展开更多
关键词 引水隧洞 砂化白云岩 突涌水 注浆技术
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砂化白云岩隧道突泥涌水处治技术 被引量:2
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作者 桂林岗 曾琦 +1 位作者 宋智来 王唤龙 《工程建设与设计》 2023年第13期180-183,共4页
我国西南地区广泛分布着以白云岩为代表的碳酸盐岩,这种岩体在有水的情况下易出现砂化现象。营盘山隧道工程D2K169+023~+195施工段,白云岩岩溶强烈发育,局部存在砂化现象。施工过程中在岩溶水作用下先后发生初支变形、左侧边墙溜坍和掌... 我国西南地区广泛分布着以白云岩为代表的碳酸盐岩,这种岩体在有水的情况下易出现砂化现象。营盘山隧道工程D2K169+023~+195施工段,白云岩岩溶强烈发育,局部存在砂化现象。施工过程中在岩溶水作用下先后发生初支变形、左侧边墙溜坍和掌子面突泥涌水问题,危害施工安全。论文针对掌子面突涌问题,为超前泄水降压和探测溶洞发育规模,于路线右侧增设了迂回导坑,确定按“泄水降压、注浆加固、管棚超前”的原则,同时为防止地下水软化,隧底采用钢管桩进行加固,最终隧道安全通过该大型充填溶洞,为后续相关问题的解决提供了经验。 展开更多
关键词 白云岩砂化 岩溶 隧道工程 施工技术
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砂化白云岩地层隧道掌子面失稳机制研究 被引量:5
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作者 王志杰 杜逸文 +3 位作者 姜逸帆 吴凡 齐永立 周平 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S02期3118-3126,共9页
我国西南地区广泛分布着以白云岩为代表的碳酸盐岩,这种岩体在有水的情况下易出现砂化现象。以成昆复线吉新隧道工程为依托,采用超前地质预报、理论分析以及连续-离散耦合数值分析的方法,对砂化白云岩地层隧道掌子面失稳机制进行深入研... 我国西南地区广泛分布着以白云岩为代表的碳酸盐岩,这种岩体在有水的情况下易出现砂化现象。以成昆复线吉新隧道工程为依托,采用超前地质预报、理论分析以及连续-离散耦合数值分析的方法,对砂化白云岩地层隧道掌子面失稳机制进行深入研究。研究结果如下:(1)根据超前地质预报的结果,分析得出白云岩砂化的机制及发展过程,总结出白云岩发生砂化的客观条件,以及掌子面失稳发生的条件;(2)采用连续-离散耦合数值模拟,对砂化白云岩隧道掌子面失稳进行全过程分析,总结了失稳发生后掌子面围岩的位移及破坏规律。以上研究对砂化白云岩地层隧道的进一步研究提供了理论基础。 展开更多
关键词 隧道工程:砂化白云岩 失稳机制 连续-离散耦合
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Hoek-Brown强度准则在强烈砂化白云岩力学参数估算中的应用 被引量:3
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作者 董家兴 周志强 +5 位作者 王志荣 赵毅然 李建国 沐红元 左澍琼 赵永川 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2022年第12期21-25,共5页
白云岩砂化是滇中引水工程玉溪段面临的典型地质问题之一。砂化白云岩物理力学参数的准确获取可以为施工和设计提供依据,保障隧洞施工人员的生命财产安全,具有重要的工程意义。强烈砂化白云岩因其岩体结构较为破碎,难以通过制作标准试... 白云岩砂化是滇中引水工程玉溪段面临的典型地质问题之一。砂化白云岩物理力学参数的准确获取可以为施工和设计提供依据,保障隧洞施工人员的生命财产安全,具有重要的工程意义。强烈砂化白云岩因其岩体结构较为破碎,难以通过制作标准试样进行室内试验获取岩体力学参数。基于此,为了快速获取强烈砂化白云岩岩体力学参数,通过现场调查以及针贯入试验,运用Hoek-Brown强度准则对其岩体力学参数进行估算,并将估算结果与现场岩体平硐试验结果进行对比。研究结果表明:通过Hoek-Brown强度准则估算的强烈砂化白云岩力学参数绝大部分值落在试验值区间内,Hoek-Brown强度准则在强烈砂化白云岩岩体力学参数估算中运用效果良好。根据估算结果给出研究区强烈砂化白云岩的岩体力学参数建议值,可为工程建设提供支撑,具有一定的推广价值。 展开更多
关键词 砂化白云岩 强烈砂化 HOEK-BROWN强度准则 针贯入测试 岩体力学参数估算
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用于砂化白云岩防渗处理的高致密灌浆材料研究
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作者 汪文昭 杨智明 +4 位作者 张志宇 邢占清 符平 黄立维 裴晓龙 《新型建筑材料》 2023年第5期164-167,共4页
研究了一种用于砂化白云岩防渗处理的高致密灌浆材料,该材料具有价格成本低、可灌性好、固结后固结体力学性能优良等特点。通过对高致密灌浆材料中固化剂(酸酯)、乳化剂、偶联剂等组分对材料性能的影响,得到最优配比下高致密灌浆材料的... 研究了一种用于砂化白云岩防渗处理的高致密灌浆材料,该材料具有价格成本低、可灌性好、固结后固结体力学性能优良等特点。通过对高致密灌浆材料中固化剂(酸酯)、乳化剂、偶联剂等组分对材料性能的影响,得到最优配比下高致密灌浆材料的浆液初始黏度为20~35 mPa·s,胶凝时间控制在32~48 min,固结2 h压缩强度为1.4 MPa,固结体抗压强度为2.0~3.0 MPa。通过提取砂化白云岩试样在室内开展的一维模拟试验表明,高致密灌浆材料有较好的可灌性,灌后固结体渗透系数较低,固结体的7 d抗压强度大于3.0 MPa。 展开更多
关键词 防渗处理 灌浆材料 砂化白云岩
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沙化白云岩隧道施工技术研究 被引量:1
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作者 孙延龙 《工程建设与设计》 2020年第19期191-192,198,共3页
隧道工程施工发生在白云岩地质环境时,应结合现场地质、水文等方面的情况,确定与现场环境相适应的技术,基于对工艺的灵活调整,确保施工作业的顺利推进。论文针对沙化白云岩的基本特点,围绕适用于隧道施工的技术方法展开研究。
关键词 隧道建设 沙化白云岩 地质分析
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砂化白云岩隧洞围岩分类方法SHF构建及应用
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作者 董家兴 龚欣月 +5 位作者 米健 范开元 杨润学 赵永川 沐红元 周伦顺 《地球科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2813-2825,共13页
砂化白云岩在我国西南地区分布广泛,在该地层中修建隧洞,常出现掌子面塌方、突水涌砂等地质灾害,因此在滇中引水工程建设中面临的砂化白云岩问题备受关注.砂化等级和地下水条件是控制砂化白云岩隧洞围岩破坏模式与稳定性的关键因素,然而... 砂化白云岩在我国西南地区分布广泛,在该地层中修建隧洞,常出现掌子面塌方、突水涌砂等地质灾害,因此在滇中引水工程建设中面临的砂化白云岩问题备受关注.砂化等级和地下水条件是控制砂化白云岩隧洞围岩破坏模式与稳定性的关键因素,然而,在传统围岩分类方法中往往没有全面考虑到这些因素,例如在Q系统中未考虑岩石强度、RMR法未考虑地应力、BQ法对砂化白云岩的结构面状态、粗糙度等,同时,传统方法均未直接考虑砂化等级对于砂化白云岩工程特性的影响.为实现更为快速、客观地进行砂化白云岩隧洞围岩分类,需构建一种适合于砂化白云岩隧洞的围岩分类方法.为解决以上缺陷,以在建的滇中引水工程为依托,首先分析了Q法、RMR法、RMi法、GSI法、BQ法等传统方法在砂化白云岩隧洞中的适用性.其次,结合砂化白云岩工程地质特性及赋存地质环境,构建了以砂化等级、结构面状态、地下水、主要结构面状态、地应力为评价指标的围岩分类体系SHF,并选取依托工程典型洞段对SHF分类方法进行了验证和应用.建立的砂化白云岩隧洞围岩分类方法SHF易于操作,应用该方法所得的围岩分类结果更符合工程实际,研究可为砂化白云岩隧洞支护设计和施工提供理论依据. 展开更多
关键词 砂化白云岩 SHF围岩分类方法 砂化等级 地下水 滇中引水工程
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近断层砂化白云岩隧洞突水涌砂演化过程及防突岩盘安全厚度研究
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作者 张延杰 董家兴 +3 位作者 周志强 周伦顺 米健 刘登学 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期639-652,共14页
滇中引水工程砂化白云岩隧洞突水涌砂灾害频发,严重制约工程进度并威胁着施工安全。通过施工跟踪、砂化白云岩隧洞突水涌砂案例统计、理论分析等手段,总结富水洞段突水涌砂的成灾条件及灾变特征;基于小扑隧洞典型近断层段的突水涌砂灾... 滇中引水工程砂化白云岩隧洞突水涌砂灾害频发,严重制约工程进度并威胁着施工安全。通过施工跟踪、砂化白云岩隧洞突水涌砂案例统计、理论分析等手段,总结富水洞段突水涌砂的成灾条件及灾变特征;基于小扑隧洞典型近断层段的突水涌砂灾害原型,采用FLAC3D模拟突水涌砂过程渗流场、应力场、位移场的演化,确定突水涌砂灾害的防突岩盘安全厚度临界判据,并建立系统、可行的灾害防控体系。研究结果表明:(1)突水涌砂通常发生在断层发育的富水强烈、剧烈砂化洞段;(2)突水涌砂灾变演化过程中,强烈、剧烈砂化白云岩孔隙水压力均存在漏斗效应,剧烈砂化白云岩渗流量变化与强烈砂化白云岩相比存在时滞性,并且剧烈砂化白云岩的渗流量明显比强烈砂化白云岩小;(3)强烈砂化白云岩隧洞开挖至距离断层4 m时,隧洞围岩应力出现突变现象,剧烈砂化白云岩隧洞开挖至距离断层8~9 m时,呈现出明显的拉应力区域;(4)强烈砂化洞段拱顶最大沉降于开挖至距离断层1 m时出现,而剧烈砂化洞段位移场演化无明显规律;(5)确定了富水砂化白云岩隧洞防突岩盘安全厚度临界判据,通过工程实例计算得到的最小安全厚度与实际工程预留接近。结合综合超前地质预报、富水砂化白云岩隧洞突水涌砂演化过程建立的隧洞施工期突水涌砂防控体系,可为富水砂化白云岩地下工程易发频发的突水涌砂灾害防控提供借鉴。 展开更多
关键词 隧道工程 富水砂化白云岩 工程原型 流固耦合 演化过程 防突岩盘安全厚度
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当前金融秩序混乱成因及其治理
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作者 杨玉泉 杨淑欣 张书颖 《河北经贸大学学报》 2003年第3期90-92,共3页
金融改革和发展过程中存在的恶意逃废债务、违规经营、诈骗和恶性竞争等问题,已严重影响了经济和社会的发展。因此,必须深入分析其产生的原因,采取综合措施加以治理。
关键词 中国 金融秩序 影响因素 政府行为 金融管理 市场投机 治理措施 法治体系 监管体制 社会信用制度
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