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2015年全国工程地质学术年会

召开年：2015
召开地：长春
出版时间： 2015-08-08

主办单位：中国地质学会

会议文集：2015年全国工程地质学术年会论文集

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1.西藏大古水电站冰水堆积体稳定性研究
- SUN Xingwei;孙兴伟;LIN Jinhong;林金洪
- 《2015年全国工程地质学术年会》 | 2015年
摘要：冰水堆积体位于大古水电站选坝河段,其规模巨大,一旦发生失稳,将直接影响坝址水工建筑的安全.根据现场地质调查,分析堆积体物质组成及结构特征,建立地质计算模型,采用极限平衡分析方法,计算堆积体稳定性,计算结果表明,冰水堆积体整体处于稳定-基本稳定状态,前缘局部存在失稳的可能,对坝址影响较小,计算结果为边坡开挖及支护提供了科学的依据.
2.土体冻胀对排桩支护结构影响规律
- SUN Chao;孙超;ZHOU Yansheng;周艳生
- 《2015年全国工程地质学术年会》 | 2015年
摘要：随着城市的发展,越来越多的工程转向地下,向地下要空间.基坑工程越来越多,伴随的工程事故也逐渐出现.中国多年冻土和季节冻土面积分别占国土面积的21.5％和53.5％.在这些地区,建筑基坑往往受冻、融循环作用而破坏,给寒冷地区的基坑支护结构施工的安全性造成较大的安全隐患,给科研、设计和工程施工单位提出了很多新的挑战.文章以有限差分分析软件FLAC3D为基础,利用数值模拟方法的灵活性,选用合适的本构模型,对基坑进行冻胀模拟:得出基坑温度场变化规律、支护桩顶位移随温度变化的规律,并提出几种减小桩体冻胀位移的措施,为今后越冬基坑支护桩的设计与施工提供参考.
3.地下结构物对地下水流场影响的特性规律
- ZHENG Canzheng;郑灿政;TONG Liyuan;童立元;ZHANG Mingfei;张明飞;ZHU Ning;朱宁
- 《2015年全国工程地质学术年会》 | 2015年
摘要：城市的发展对交通提出了更高的要求,这就引发了地铁的快速发展,而地铁车站的存在,会对原本稳定的地下水流场产生"阻挡效应",因此,很有必要研究地下结构物对地下水流场造成的影响.本文采用数值方法研究地下结构物对地下水流场的影响,基于单元中心有限差分法软件Visual MODFLOW.为了明确地下结构物影响地下水流场的因素,对计算模型进行了简化,模型计算针对的是单层土层中地下结构物对地下水流场的影响.研究表明:地下结构物不仅能够影响地下水流场的稳定时间,而且使得迎水面水位上升,背水面水位下降,其中,对背水面的影响程度大于迎水面.地下结构物左右侧上下游之间的水位差,也是其中的影响因素之一.
4.北京某建筑边坡场地工程地质条件与坡体稳定性评价
- LIU Jianli;刘建立
- 《2015年全国工程地质学术年会》 | 2015年
摘要：边坡的稳定性对工程建设有重要影响,为了保障建筑场地的安全,本文对北京某建筑边坡场地工程地质条件进行了详细调查和论述,并针对场地内的6个典型坡体,分别采用赤平投影法和极限平衡法对边坡的稳定性进行了综合评价,其中极限平衡法采用了复杂平面滑动和三维楔形体分析模型.分析结果表明,该工程场区工程地质条件较为简单,岩体结构主要为层状结构;工程场区内所涉及的6个边坡稳定性均较好,但由于区内有一条断裂穿过,对边坡2的稳定性有一定的影响.
5.高填方机场工程中岩溶地基处理研究
- ZHOU Lixin;周立新;ZHOU Huxin;周虎鑫;HUANG Xiaobo;黄晓波
- 《2015年全国工程地质学术年会》 | 2015年
摘要：在岩溶地基上大面积深挖高填修建机场,对于岩溶地基的处理在工程中至关重要.分析了机场工程的特点,并总结了岩溶对机场工程的危害.针对道槽及影响区,从岩溶地基的勘察探测、地表岩溶处理、地下岩溶处理、岩溶水的处理提出了原则及措施.针对机场道槽及影响区岩溶处理方法开展了详细研究,对挖方后岩石地基、挖方后覆土地基、填方区岩溶地基的处理提出处理方法和施工工艺.通过在西南某机场的岩溶地基处理中的应用,处理方法得到了实用性验证,处理效果显著.
6.云南省宁蒗县金子沟泥石流动力学特征与防治措施研究
- HU Bin;胡彬;XUE Wei;薛伟;MA Xianguang;马显光;SONG Ping;宋平;HE Sheng;何盛;ZHOU Zhongyu;周仲禹
- 《2015年全国工程地质学术年会》 | 2015年
摘要：金子沟泥石流位于滇西北高海拔地区,其支沟较为发育,沟道纵坡大,物源主要集中在各冲沟的中上游沟段(活动性冲沟)两侧的滑坡、崩塌、冰碛层及沟道纵坡较缓段中早期堆积的冲洪积物、泥石流堆积物,其物源补给丰富,汇水面积大,对泥石流沿线及下游村庄危害大的特点,属高频易发性沟谷型泥石流.在野外地质勘查的基础上,调查该泥石流的灾害规模与范围,分析其发育特征和破坏强度,通过现场调查及现场模拟试验,确定泥石流的物理特征值和对应公式,分别计算泥石流的流速、流量、一次过程总量及冲击力等动力学参数,其具有流速快,冲击力大,爬坡高,一次过程总量多大型黏性泥石流的特征,结合其动力学参数特征,提出"稳拦为主、疏排为辅"的综合工程治理措施,结合动力学特征研究成果,在不降低防治效果的前提下,可有效减少防治工程量及工程投资.该研究成果,对类似成因泥石流的防治具有一定的参考价值.
7.葛洲坝水利枢纽坝基软弱夹层(剪切带)演变趋势地质分析研究
- PAN Yuzhen;潘玉珍
- 《2015年全国工程地质学术年会》 | 2015年
摘要：长江葛洲坝水利枢纽工程是长江干流上的第一座大坝,是后来建成的长江三峡水利枢纽的重要组成部分.软弱夹层(剪切带)是导致工程开工不到两年即停工的重要原因,是坝后地基抗冲刷问题和坝基抗滑稳定问题十分突出的关键所在;工程建成运行至今已近30a,业内人士普遍关切这些软弱夹层(剪切带)性状是否会在渗压水的长期作用下而恶化,使其力学参数下降,进而危及大坝安全.本文以坝下基础廊道内预留的二处地质观测点为例,通过地质观测分析、取样试验研究与成果综合分析,认为夹层(剪切带)性状基本稳定且无恶化迹象,这主要得益于夹层(剪切带)所处环境条件稳定与弱碱性地下水环境,以及前期全部查明与施工期精细处理,成果可供类似工程问题研究借鉴或参考.
8.金沙江乌东德水电站坝址区河床深厚覆盖层工程特性研究
- LI Huizhong;李会中;HAO Wenzhong;郝文忠;PAN Yuzhen;潘玉珍;XIAO Yunhua;肖云华;GUO Fei;郭飞
- 《2015年全国工程地质学术年会》 | 2015年
摘要：深厚覆盖层工程特性研究是长期困扰岩土工程勘察领域的难点之一.金沙江乌东德水电站坝址区河床覆盖层深厚、成因复杂、物质组成与结构不均,其物理、水理、力学等工程特性研究难度大,高围堰与深基坑稳定问题突出.为了研究确定河床覆盖层工程特性、提出工程设计所需物理力学参数,勘察过程中将动力触探、旁压试验、抽水试验、声波测试、钻孔彩电等原位测试与室内土常规试验、模拟级配样试验等室内试验相结合,进行了专题研究并取得了丰硕成果,成功破解了深厚覆盖层工程特性研究难题,为乌东德水电站高围堰与深基坑工程设计提供了可靠依据,可供类似工程借鉴参考.
9.乌东德水电站泄洪洞进口边坡特殊岩体工程地质性状及稳定性研究
- WANG Jiliang;王吉亮;XU Qi;许琦;XIAO Yunhua;肖云华;BAI Wei;白伟;ZENG Li;曾立;SONG Tao;宋涛;WEI Yujun;魏雨军
- 《2015年全国工程地质学术年会》 | 2015年
摘要：金沙江乌东德水电站左岸泄洪洞进口正面坡最大坡高150m,边坡结构为反向坡.边坡主要位于中元古界会理群因民组第二段第一亚段(Pt22-1y)薄层状陡倾大理岩化白云岩地层中,层面附绢云母薄膜,层间劈理发育.岩体完整性较差,岩体质量主要为Ⅳ级.本文通过岩石及充填物镜鉴、室内及现场物理力学试验等手段相结合的方法对该段岩体的岩性特征、结构特征、物理力学特性进行研究.以此为基础,分析与评价由该岩体构成的边坡的稳定性与变形破坏模式,为支护设计提供依据.通过变形监测成果分析,说明边坡支护措施的有效性与及时支护的必要性.本文对由特殊地质体构成的边坡的稳定性研究工作具有重要的借鉴作用.
10.溪洛渡水电站河床坝基固结灌浆与检测评价
- WANG Yi;王毅;YANG Jianhong;杨建宏
- 《2015年全国工程地质学术年会》 | 2015年
摘要：金沙江溪洛渡水电站混凝土拱坝坝高285.5m,河床坝基岩体为峨眉山玄武岩,Ⅲ1级岩体为主,局部分布受错动带影响的Ⅲ2级岩体,岩体声波平均速度4652m·s-1,小于4000m·s-1约占28％.固结灌浆处理后,坝基岩体的平均波速大于5200m·s-1,小于4000m·s-1的比例多在5％以下;Ⅲ1级岩体平均波速达5300～5500m·s-1,波速提高约2％～5％;Ⅲ2级岩体平均波速为4200～4700m·s-1,波速提高约12％～18％;错动带平均波速3600～4200m·s-1,提高率在10％～28％左右;岩体的透水率均小于3Lu;钻孔变形模量平均值达到10.0～15GPa.固结灌浆对Ⅲ2级岩体和错动带等地质缺陷具有明显的改善作用,坝基岩体的整体性和均一性得到了有效的提高.
11.土体固结变形对污染物运移行为影响研究进展
- CHEN Le;陈乐;LIU Zhibin;刘志彬;FANG Wei;方伟;MA Xin;马新
- 《2015年全国工程地质学术年会》 | 2015年
摘要：污染物在土体中的运移机制包括对流、扩散、弥散、吸附、降解和化学反应等.实际工程中,自重及上部荷载易使土体产生固结变形.一方面,污染土的固结变形将引起其中污染物溶液的对流;另一方面,随着固结变形的发展,土的孔隙比、渗透与固结系数随之改变,污染物在土体中的水动力弥散系数亦随之改变,进而影响污染物在其中的运移特性.首先对国内外不同变形条件(大变形、小变形)下固结对污染物运移行为影响理论模型进行了综述,然后比较分析了各类试验研究方法和试验仪器发展,最后列举了国内外考虑土体固结对污染物运移影响的典型工程案例.
12.一种快速环保型抗滑支挡结构的研究
- YANG Xiumei;杨秀梅;WANG Zhen;王桢;LIANG Shouyun;梁收运
- 《2015年全国工程地质学术年会》 | 2015年
摘要：针对目前传统抗滑桩与既有微型桩的特点与缺陷,提出了一种快速、安全、环保的抗滑支挡结构——非开挖式抗滑桩,能起到类似传统抗滑桩的作用.非开挖式抗滑桩是利用若干个竖向微型桩、斜向锚索、横向连系梁与周围岩土体共同作用，形成一种广义上的抗滑桩，其施工方法，是向锚索，通过地表钢筋混凝土横向连系梁连结成一个空间抗滑体系，共同抵御滑坡推力。与传统抗滑桩相比,可机械化全面施工,其最大的优势是快速、环保、减排、安全,具有显著的经济效益和社会效益.适合于岩石滑坡及砂泥岩互层滑坡治理,特别适合于铁路、公路或灾区需要快速打通生命通道的应急抢险工程,应用前景广阔.
13.基于进化算法的地下采场参数优化设计
- ZHAI Shuhua;翟淑花;GAO Qian;高谦
- 《2015年全国工程地质学术年会》 | 2015年
摘要：采场参数智能优化设计是地下开采设计的发展方向,为此提出了一种基于进化算法和正交数值分析法相结合的采场结构参数设计方法.首先采用正交数值模拟法建立不同结构参数组合下的三维数值模型,利用遗传规划获得待优化结构参数与岩移约束指标之间的非线性函数表达式,借助于遗传算法确定采场结构参数优化指标.通过实际应用表明:该方法是一种采场结构参数智能优化的新方法,具有较高的实用价值.
14.胶州湾潮滩沉积物剪切波速及其频散特性研究
- ZHENG Jiewen;郑杰文;LIU Baohua;刘保华;KAN Guangming;阚光明;YANG Zhiguo;杨志国;HUA Qingfeng;华清峰;LI Guanbao;李官保
- 《2015年全国工程地质学术年会》 | 2015年
摘要：沉积物剪切波速是海底沉积声学研究的重要因素之一,是海洋工程地质勘查工作中必要的物理参数,与沉积物物理力学性质具有密切关系.本文在胶州湾采集沉积物样品,采用弯曲元测试系统进行不同频率剪切波速测试,结合沉积物物理性质测试,研究胶州湾沉积物剪切波速及其频散特性与物理性质相关性.研究结果表明在250～2000Hz测试频率范围内,沉积物剪切波速为26.5～103.5m·s-1,砂土剪切波速最高,粉土次之,黏土和粉质黏土则偏低;沉积物剪切波速表现出明显频散特性,剪切波速随测试频率增加表现出对数增长趋势,频散因子为0.3～31.1,频散度为1.1％～103.8％,受沉积物类型影响显著;沉积物剪切波速、频散因子和频散度与沉积物物理性质间存在不同相关程度的一元二次函数关系,三者间表现为一致的变化规律,但频散度与物理性质间的统计关系相关程度明显偏低.
15.增强型地热系统压裂和开采方案研究
- GUO Liangliang;郭亮亮;ZHANG Yanjun;张延军;HU Zhongjun;胡忠君;XU Tianfu;许天福;LAN Chengyu;兰乘宇;SU Jie;苏杰
- 《2015年全国工程地质学术年会》 | 2015年
摘要：增强型地热系统(Enhanced Geothermal System,EGS)是一种通过介质循环(水或CO2)来提取深部低渗、高温岩体中地热资源并将其用来发电及供暖的工程技术集成.水力压裂是EGS储层改造的主要方式,储层改造的好坏直接关系到EGS最终的产能状况,因此针对具体地质条件选择合适的水力压裂方案具有重要意义.本文基于大庆莺深2井的测井资料,根据其地应力及岩性变化情况选定EGS开采潜力储层,采用水平井及张开型压裂的储层改造方式,对潜力储层进行了多种压裂方案数值模拟分析,根据压裂模拟结果建立三维水热耦合模型,进行了EGS发电潜力评估分析,最终得出莺深2井EGS开采的最优压裂方案和开采方案.研究结果得出:水力裂缝的几何性质主要受地应力、支撑剂粒径和砂比影响,在EGS中宜采用低砂比、阶梯式的泵注程序.同时,在采用"一注两抽"的三水平井开采模式下,10条裂缝的最优注入速率是30kg·s-1,运行20a的发电量是0.60～1.23MW.
16.阿尔金山前第四纪松散砂土工程地质特性分析
- WANG Biao;王彪;YAN Changhong;闫长红;WU Runjiang;吴润江;XU Xiaofeng;许肖锋
- 《2015年全国工程地质学术年会》 | 2015年
摘要：通过不同含水率室内剪切试验、天然含水率条件下的现场直剪试验和原位变形试验,获得了阿尔金山前某工区砂土的岩土力学参数.试验结果表明:随试件含水率的增大,砂土地层易发生崩解,其抗剪断强度降低;天然含水率条件下,砂土的抗剪强度参数室内试验值(c为0.160MPa,ψ为37.8°)略高于原位试验值(c为0.157MPa,ψ为36.4°);工区介质均一性较好,两组模量值接近,其平均变形模量为122MPa,平均弹性模量为242MPa.
17.四川燕子沟旅游景区工程地质问题研究
- SONG Zhi;宋志;ZHOU Hongfu;周洪福
- 《2015年全国工程地质学术年会》 | 2015年
摘要：燕子沟流域有区域断裂通过,泥石流、滑坡、崩塌等不良地质现象发育,其中泥石流较为严重,历史上发生过多次大型泥石流灾害,并造成了严重的经济损失.通过对研究区域内泥石流物源的特征分析,在工程测绘的基础上,对燕子沟内松散物源的分布以及稳定性进行评价,同时对松散物源的总储量进行了估算,从而预测了发生泥石流灾害时最大可能冲出的物质总量;同时结合研究区域内的地形地貌、水文气象、地层岩性、地质构造以及物理地址现象,调查分析,定性评价,对燕子沟景区内工程地质问题进行了危险性分区.
18.煤层底板采动变形分布式光纤监测与分析
- WANG Jiacheng;王嘉诚;ZHANG Dan;张丹;LIU Shaolin;刘少林;ZHANG Pingsong;张平松;SHI Bin;施斌
- 《2015年全国工程地质学术年会》 | 2015年
摘要：结合淮南某矿实例,设计了煤层底板变形的分布式光纤监测方案,采用BOTDR(Brillouin Optical Time Domain Reflectometer,布里渊光时域反射计)分布式光纤传感技术,对埋设在煤层底板内的传感光缆的变形状态进行了监测,结合煤层底板的地层结构和传感光缆应变的时空演化规律,分析了工作面在推进过程中,煤层底板岩体变形的分布特征及其变化规律.结果表明BOTDR分布式光纤传感技术可以比较准确地反映煤层底板的变形情况,能够监测底板渐进变形破坏发展的全过程,进而可以对底板的破坏深度做出比较准确的判断.本次研究为煤层地板破坏深度的探测提供了一种新方法.
19.基于变形理论的花岗岩地区地铁隧道围岩等级细分研究
- HUANG Yongliang;黄永亮;SHI Zhiyi;石志一;WANG Shuming;王术明;CHAI Wanli;柴万里;ZHAI Caiya;翟才雅
- 《2015年全国工程地质学术年会》 | 2015年
摘要：目前施工阶段围岩等级细分研究是围岩分级研究的一个热点,目的是为了解决当前围岩分级跨度大不能满足实际施工需要的困境.在地铁高速建设时代为更好指导地铁隧道顺利建设,充分考虑城市地铁隧道建设特点,以青岛地铁建设所处的典型花岗岩地层为工程地质背景,利用数值模拟软件FLAC3D通过模拟不同岩体质量的围岩在浅地层不同埋深下的地表沉降情况对围岩稳定性进行评价,基于不同围岩的稳定性差异将Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩对应细分为2,3,3个亚级.并对分级方案做进一步分析认为影响围岩分级的主要因素为岩石强度和岩体完整性,分级时应综合考虑两大因素.其中岩石强度为主导因素,决定了围岩等级的大致范围.软岩由于具有显著流变特性不具有自稳能力,施工时应做完备施工支护方案.
20.西南地区淤泥质软土工程特性分析
- WU Xiyong;巫锡勇;ZHANG Jinhang;张金行;LIAO Xin;廖昕;YANG Qixiang;杨期祥;LIU Guanlong;刘观龙;LING Sixiang;凌斯祥
- 《2015年全国工程地质学术年会》 | 2015年
摘要：软土地基其特点主要表现为承载力低,变形大,特别是不均匀变形大,且变形稳定时间可长达几年甚至几十年.当桥址处地基为软土时,建成后,桥基、台背路基等处不均匀沉降显著,并造成结构开裂破坏、倾斜.因此,笔者选择了西南地区桥址地基为软土的某立交桥作为研究对象,对重点研究区域进行详细地质勘查,对软土区的土体物理力学性质以及矿物化学成分进行了测定,并对其相关性进行分析,以期获取研究区软基工程特性,为工程实际提供有价值的参考,得出的结论及建议可推广到西南地区其他软土区道路建设的工程应用.
21.黄土地区路堑高边坡可靠度设计标准研究
- HOU Xiaokun;侯晓坤;LI Tonglu;李同录;ZHAO Qian;赵谦;SHEN Wei;沈伟;LI Ping;李萍
- 《2015年全国工程地质学术年会》 | 2015年
摘要：为了在黄土路堑边坡设计中应用可靠度理论,野外测量了黄土高原510个自然极限状态坡断面,分8个区统计了极限状态坡坡高和坡度的相关关系.利用该相关关系建立起地质模型,视其稳定系数为1.0,反演了8个区不同坡高下的综合强度参数c、ψ值.将反演获得的综合强度参数作为均值,结合79组黄土高原c、ψ值变异系数的统计结果,采用Morgenstern-Price法建立极限状态方程,Monte-Carlo法获得失效概率,系统地分析了黄土高边坡强度参数变异性、稳定系数和失效概率的关系,提出了黄土路堑边坡的设计失效概率.结果表明对高速公路和一级公路,设计失效概率小于8.0％为宜,二级及二级以下公路小于15.0％为宜.
22.华北平原典型剖面土体压缩变形特征
- SUN Lin;孙琳;王秀艳;WANG Xiuyan;WANG Mingyu;王鸣宇;LI Jinqiu;李金秋;WANG Chengmin;王成敏;ZHANG Lin;张琳;张敏;ZHANG Min;WANG Ying;王莹
- 《2015年全国工程地质学术年会》 | 2015年
摘要：地下水开采可导致土体变形,产生地裂缝、地面沉降等一系列地质灾害问题,且其发展过程不可逆,一旦形成极难恢复,土体变形预测是地裂缝、地面沉降防治的主要研究内容,华北平原是我国地下水超采问题突出地区,地下水的超采已引起了地裂缝、地面沉降等一系列的环境地质问题,因此,在华北平原地下水开采区开展土体变形研究具有重要意义.在华北平原地下水超采严重的石家庄、衡水漏斗区范围内,选取了不同深度不同岩性土体开展了土力学实验,结果发现:不同岩性土体变形量黏土＞粉质黏土＞砂土;埋深越浅,土体越易变形;浅层黏土的变形量随着胶粒含量多而增大;深层粉质黏土的分为快速变形和缓慢稳定两个阶段.以上典型剖面土体变形研究可对华北平原地面沉降预测提供支持.
23.成层土中桩土相互作用的颗粒流模拟
- LI Yang;李阳;ZHU Hongchang;朱洪昌;XU Jinming;徐金明;HUANG Dayong;黄大勇
- 《2015年全国工程地质学术年会》 | 2015年
摘要：以上海某桩基工程项目为背景,使用颗粒流方法研究了成层土情况下的桩土相互作用过程.在考虑土层成层分布基础上,将桩-土相互作用以平行连接模型来表征,以颗粒接触模量、颗粒刚度比、摩擦系数、平行连接模量、平行连接刚度比、平行连接法向强度、平行连接切向强度作为平行连接模型的细观力学性质参数,以土的黏聚力和压缩模量作为黏结强度和刚度比的取值基础,以现场单桩竖向抗压静载荷试验所得荷载-位移曲线作为确定细观力学参数的基本标准,开发了相应桩-土作用过程颗粒流模拟的二维颗粒流代码,得到了不同土层的细观物理力学性质参数,分析了竖向荷载作用下桩-土的相互作用过程与土粒的移动特征.结果表明,不同土层中颗粒位移特征不同,黏土颗粒位移明显大于砂土;不同土层的桩-土粒接触力也不相同,砂质粉土的摩擦系数和刚度较大,所承受的接触力也就较大;力链传递方向主要是法向方向.研究结果对分析成层土中桩的荷载传递机理具有一定的参考价值.