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为提高平原型水库的勘察工作效率,本文研究综合采用高密度电法、钻孔取芯以及钻孔全景数字成像技术,对该类水库的工程地质条件开展系统性勘测工作.宋化泉水库地层岩性复杂,且存在 2 条隐伏断层影响.基于不同地层岩性和裂隙发育程度的岩体电性差异,采用高密度电法推断出了库坝区可能的岩性界线和断层构造区域,相关结果采用钻孔取芯及钻孔全景数字成像进行验证对比,结果吻合度较高.这表明高密度电法能够较为准确地反映库坝区的地电信息,可在浅部地球物理探测任务中发挥重要作用.
平原型水库断层岩性界线高密度电法
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为明确山区公路边坡变形破坏机制,保障边坡工程安全稳定,文章结合工程实际,开展边坡勘察综合技术应用与稳定性分析.采用高密度电法与钻探协同勘察,通过室内试验获取岩土力学参数,运用软件开展数值模拟,并结合传递系数法计算剩余下滑推力.分析表明:该路段覆盖层厚度变化较大,粉质黏土夹层是控制边坡稳定性的关键因素;天然与暴雨工况下边坡稳定性系数均小于 1,开挖后无法自稳,且暴雨工况下滑坡风险更高;边坡中下部剩余下滑力较大,是支护重点区域.研究成果可为边坡防护工程精准设计提供可靠的地质依据.
公路边坡勘察技术稳定性分析支护设计
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针对某水电站尾水隧洞软岩洞段出现的顶拱掉块、钢支撑扭曲、围岩收敛超限等大变形问题,通过地质勘察、现场监测与工程实践相结合的方法,系统分析软岩大变形机理,研发并应用"分级开挖－动态支护－协同加固"一体化控制技术.该技术包括分层分幅开挖方案、多层次支护体系及实时监测反馈机制,通过低压固结灌浆、预应力锚杆(索)、钢支撑加密等关键措施,配合 REV 纳米晶聚合物喷混凝土等新型材料,有效控制了围岩变形.
隧洞软岩大变形分级开挖动态支护实时监测反馈
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为解决某水电站边坡地质复杂、稳定性差、安全风险高的问题,实现安全精准管控,以泄洪系统、尾水出口等边坡为研究对象,采用文献分析、现场勘察、多算法耦合与系统开发技术,构建边坡稳定性多算法耦合评价模型并开发配套预警系统.经验证,模型准确率超92%,系统响应时间≤3 s,可有效识别边坡失稳隐患.研究表明,该模型兼顾精度与效率,预警系统可实现实时监测与风险分级预警,为水电站边坡施工与运行安全提供技术支撑.
水电站边坡多算法耦合稳定性评价预警系统软质岩边坡
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为提升南沙区龙穴岛围防洪(潮)工程安全,采用分段抽样勘察、探地雷达与超高密度电法、渗流数值模拟,对典型断面进行抗滑稳定复核.结果显示:围堤综合评定为"三类(不安全)",主要隐患为边坡安全系数不足、堤身透水性高及路面病害.结合经济性与施工适应性,提出"波浪桩+连锁块"组合加固方案;在200 年一遇设计波浪条件下开展 1∶20 物理模型试验(Hs=2.5 m、Tp=4 s),结果表明桩后流速显著衰减,护面冲刷深度<5 mm,满足 SL 19-2018 Ⅱ级防护要求.该方案可分阶段实施、运维友好,可有效提升围堤防护能力并支撑200 年一遇防洪(潮)目标,对湾区同类工程具有参考价值.
围堤工程安全评价安全等级加固方案
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[目的]铁路隧道穿越水库区富水断层时,突涌水灾害风险极高.受水域阻隔,常规物探难以实施,存在勘察盲区;单一物探方法多解性突出,无法精准判定断层分布、富水特征及与水库的水力联系,预报精准度难以满足高风险隧道施工安全管控要求,亟需优化超前地质预报技术方案.[方法]以某穿越水库及逆断层的铁路隧道为工程背景,构建"地面半航空电磁法(GAEM)+掌子面地震波反射法(TSP)+瞬变电磁法(TEM)+靶向水平钻孔"立体综合预报体系.明确各方法在数据采集与成果解译中的协同要点:先以 GAEM 宏观圈定断层展布及其与水库空间关联性,再于掌子面采用 TSP 精细识别构造边界,以 TEM 判识含水特性,最后通过靶向水平钻孔对综合物探成果进行联合验证.[结果]采用该方法成功探明断层破碎带及富水核心区的空间位置,断层位置预报误差<2 m,富水核心区涌水位置误差<1 m,物探解译成果与钻探及开挖揭示的地质情况高度吻合.[结论]该立体综合预报体系有效填补水库水域勘察空白,显著降低单一物探方法的多解性.基于 GAEM 揭示的低阻带空间连续性、钻孔涌水持续稳定、隧道与水库高差条件及断层高渗透性等证据,形成支持水力联系推断的间接证据链.
铁路隧道超前地质预报半航空电磁法地震波反射法瞬变电磁法
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[目的]高速铁路覆盖型中-强发育岩溶路基地质勘察中,厚覆盖层、高水位及复杂充填状态导致常规物探方法失效,以长赣高铁覆盖型强发育岩溶路基工点为研究对象,开展物探方法适应性对比研究.[方法]通过布置综合试验测线,在相同地质条件下同步开展高密度电法、等值反磁通装置的瞬变电磁法和多源频率域地震勘探方法现场对比试验,并结合钻孔资料进行综合标定与验证.[结果]高密度电法受厚度达 20～35 m 低阻黏性土覆盖层屏蔽效应影响,深部有效信号微弱,难以识别岩溶异常;瞬变电磁法对半充填和无充填岩溶呈现中高阻异常响应,与充水岩溶的低阻特征形成反差,解释存在非唯一性;多源频率域地震勘探方法以波速为成果指标,直接响应岩体力学完整性,在岩溶发育区稳定呈现波速低于700m/s 的低波速紊乱特征.[结论]多源频率域地震法探测结果与钻孔揭示的串珠状岩溶空间位置高度吻合,有效探测深度达60～100 m,有效克服地表电性条件与充填状态干扰,是覆盖型中-强发育岩溶地区最为可靠的地表物探方法,为覆盖型中-强发育岩溶地区高速铁路路基勘察的物探方法选择提供技术参考.
高速铁路覆盖型岩溶多源频率域地震勘探高密度电法瞬变电磁法
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[目的]探明江阴靖江长江隧道场区胶结物工程地质特性,明确其空间分布、物质组成与力学强度规律,为隧道设计及盾构施工提供地质数据支撑.[方法]依托工程勘察钻孔资料,统计胶结物平面与深度分布特征;采用 X 射线粉晶衍射、扫描电镜(SEM)和化学成分检测相结合的试验手段,明确钙质胶结物的矿物成分与化学组成;通过室内点荷载强度试验建立抗压强度与埋深的相关关系.[结果]该工程区胶结物以泥质和钙质胶结为主,平面分布呈南岸多北岸少、水域多陆域少的特征;地表以下15～30 m 以泥质胶结为主,35～85 m 以钙质胶结为主,共存在4 个密集分布区;钙质胶结物主要由方解石和石英构成,化学成分以 CaO 和 SiO2 为主(二者之和>60％);钙质胶结物抗压强度范围为 45～65 MPa,整体抗压强度较高,且随深度增加呈线性增长.[结论]钙质胶结物在盾构区间埋深范围内局部富集且强度较高,对盾构掘进的影响不可忽视,建议在刀盘选型及施工参数优化中充分考虑其分布规律和强度特征.
隧道工程胶结物空间分布成分组成强度特征
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喀斯特地区溶洞、溶蚀裂隙广泛发育,岩体完整性差,叠加降雨软化、周边建筑附加荷载作用,市政运营岩质边坡极易发生滑塌灾害,现有研究缺乏竣工运营道路边坡滑塌一体化勘察与定量支护设计体系.以贵州喀斯特市政道路滑塌边坡为工程实例,采用地质雷达联合孔壁电视开展综合精细勘察,精准确定滑塌深度6.8～7.2 m,识别3.2～3.6 m泥质充填软弱夹层为滑移控制面;结合极射赤平投影、极限平衡法、FLAC3D模型开展边坡稳定性定性与定量分析,剖析岩体破碎、外部超载、降雨入渗耦合致滑机理.结果表明:降雨使软弱夹层黏聚力下降40%,地下水作用下边坡稳定性系数不满足规范要求,处于欠稳定状态;构建基于岩体饱和单轴抗压强度FRK的锚杆间距计算模型,提出"清滑体+长锚杆锚固+C30混凝土面板+立体排水"综合治理方案.治理后边坡整体达到稳定状态,立体排水系统可降低坡体孔隙水压力35%.研究形成喀斯特岩质边坡参数化勘察支护成套技术范式,可为岩溶区同类市政边坡滑塌处置提供标准化技术参考.
喀斯特地貌市政岩质边坡边坡滑塌综合物探勘察边坡稳定性锚杆支护排水治理
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以韶关市某电网基建工程为例,在深基坑的施工中,由于场地周围环境较为复杂且地质情况比较特殊,根据地质勘察资料,采取分层分段开挖理论和支护结构的设计方法进行有针对性地处理:首先按照测量放线—钢板桩施打—分层开挖(每层深度2～3m)—围檩钢支撑施工,依次展开施工;其次,支护采用多层双排围檩+钢支撑的形式,钢支撑设置间距 3～5m,并对钢支撑施加0.7 倍设计轴力作为预应力;最后,地下水控制方面设置了环状降水井(间距 10～15m),以及地面及坑内的排水系统.经过以上措施的实施,基坑开挖没有出现超欠挖现象,钢板桩垂直度偏差不大于 0.8%;地下水位保持在坑底以下 0.8m 左右;周边建筑物的最大沉降量为 15mm,倾斜率为 0.1%,都满足要求,保证了工程质量及周边的安全性,可借鉴到类似工程施工当中去.
土建深基坑开挖技术分析
