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近年来, 水电站库区渗漏、核废料深地质处置、CO2地质储存、输油管道渗漏、垃圾填埋造成的地下水灾害及污染等倍受关注, 而这些工程的安全性、可靠性与低渗透性岩体关系密切。针对这一问题, 本文采用水压致裂法测地应力、压水试验测岩体渗透率的方法, 对低渗透性页岩进行了试验研究, 结果表明: (1)研究区地应力值随着孔深呈递增趋势, 符合地应力的一般分布规律; (2)研究区低渗透性岩体的透水率随深度的增加而逐渐减小, 且0～100m, 透水率变化较大, 100～400m, 透水率变化较小, 而400～600m时, 岩体透水率则基本保持在一个相对稳定的数量级上, 回归分析知研究区岩体透水率与孔深具有较好的负冥指数关系; (3)研究区低渗透性岩体渗透率与地应力总体上服从负指数关系, 但不同点的地应力对岩体渗透率的影响具有一定差异性。这与国内外其他学者的研究结果一致, 这为该地区进一步研究低渗透性裂隙岩体渗流规律奠定了基础。 相似文献
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查明坝基岩体的渗透结构对于大坝工程防渗方案的制定具有重要意义。以黄河古贤水利枢纽工程近水平分布的红层坝基岩体为研究对象,使用“连续、高分辨率”压水试验数据处理与统计方法,分析了岩体透水率与高程、岩性及顺层剪切带的关系,阐明了坝基岩体的渗透结构,提出了工程防渗建议。研究发现,坝基岩体渗透结构表现出结构性和随机性双重特征。结构性表现为岩体透水率随高程的降低而减小;随机性表现为岩体透水率会因岩性和剪切构造等随机变化。对于河床及滩地坝基岩体,风化卸荷带底高程在450 m附近,1 Lu关键透水率指标界线的底高程位于340 m附近。对于岸坡坝基岩体,3 Lu关键透水率指标界线的底高程位于560～580 m。在坝基勘察深度范围内,350～360 m高程段连续分布具有一定厚度的软岩类岩体,剪切构造不发育且岩体透水微弱,可视为相对隔水层,对坝基防渗帷幕优化设计具有指示意义。文章提出的统计、分析方法具有一定普适性,可为类似工程所借鉴。 相似文献
3.
为了研究天然地应力作用下裂隙产状等因素对深部岩体裂隙渗流特性的影响,基于单裂隙面渗透性服从负指数变化规律,建立了三维应力作用下不同产状裂隙的渗透系数计算公式,利用Lagrange乘子法分析裂隙面产状变化对其渗透性的影响,并分析了岩体裂隙有、无充填物对其渗透性的影响及敏感性;然后,以我国大陆地区地应力统计规律为例,分析了地表以下5 000 m范围内在天然地应力作用下裂隙渗透性随深度、产状的变化规律。结果表明：裂隙产状的变化对其渗流特性有明显影响,对于浅层岩体,在大主应力大致呈水平方向分布时,随着裂隙面倾角的增加,裂隙渗透系数逐渐降低;但随着深度的增加,在裂隙深度超过约200 m和裂隙面走向与大或中主应力方向大致一致时,裂隙渗透性反而会随着裂隙面倾角的增加逐渐增加,在裂隙面走向与小主应力方向垂直时增加最为明显;对于深部岩体,裂隙的渗透性很小,裂隙面产状的变化对其渗透性影响很弱;对于有充填物裂隙,岩块与充填物的弹模比和充填物泊松比的变化对裂隙渗透性的影响很小。研究结果可为深入研究我国深部岩体渗透特性变化规律提供借鉴意义。 相似文献
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结合自一里水电工程气垫式调压室设计厂房区岩体渗透性研究,提出了从定性分析到定量计算与评价,系统刻画岩体渗透性与分区评价,以满足气垫式调压室设计要求的实用方法.该方法以基础地质与水文地质研究为背景,从系统全面的裂隙测量与统计分析中,获取岩体裂隙空间发育规律和裂隙方向、隙宽、迹长、间距和裂隙率等统计特征值,运用裂隙岩体渗透张量理论,得出分布式岩体渗透主值和综合渗透系数;在此基础上,进行岩体渗透性分区与评价.评价得出:花岗岩夹变质砂岩透镜体的厂区岩体渗透性总体随深度变化,受接触带影响局部渗透性呈强弱交替变化;区内裂隙岩体的渗透性分3级,近地表浅层岩体渗透性较强,综合渗透系数为n×100m/d～n×10-1m/d,调压室区为中等～弱渗透性岩体,渗透系数为n×10-2m/d～n×10-4m/d. 相似文献
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新立矿区主要可采矿体分布于海底岩体中,查明矿区工程岩体的渗透特征对保障海底采矿安全具有十分重要的意义。在综合分析新立矿区水文地质工程地质特征的基础上,以现场调查的岩体结构面几何数据为基础,开发了渗透系数张量计算程序,计算了岩体综合渗透系数,根据前期的压水试验结果修正了计算结果,修正后的结果表明矿区-105,-135水平工程岩体整体上呈弱透水性,局部呈微透水性,-165水平岩体整体上呈微-弱透水性;岩体渗透性随深度的增加而降低。 相似文献
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通过对四川西南部成昆铁路中段沙木拉打隧道区一组发育的剪节理的研究,作者认为这组节理是由新构造运动所产生。同时发现节理频度在平面上呈疏密相间的韵律,在剖面上随深度的增加呈线性递减。经分析认为,前者是由于岩体中构造应力不均匀分布所致,后者是由于围压而引起。 相似文献
7.
某电站位于玉树县西南部的子曲河下游,属澜沧江二级水系,坝址区碳酸盐岩较发育,有良好岩溶发育的物质条件。本文根据野外地质调查及地质勘探资料,论述坝址区岩溶发育形态、规模及空间展布特征,探讨岩溶发育规律。并结合钻孔压水实验,分析坝址岩体的透水性及岩溶发育特征与岩体透水性的相关性。研究结果表明:在岩溶发育特征方面,岩溶发育明显受岩性和地质构造的控制,岩溶发育具有垂向分带性及分布不均匀性的特征;在岩体线溶蚀率与透水率相关性方面,钻孔溶隙发育的孔段,岩体透水率与线溶蚀率相关性较差,岩溶裂隙不发育的孔段,岩体透水率则与线溶蚀率有较好的相关性。 相似文献
8.
以中国大陆地壳应力环境基础数据库为基础,选取华北地区水压致裂法与应力解除法的实测地应力数据共计1 017条,得到华北地区及研究子区宏观应力场特征：（1）华北地壳浅层最大水平应力 、最小水平应力 随深度D呈线性增加;（2）在0~4 000 m测量深度范围内,华北各研究子区中间深度 值总体表现出“东高西低”的特征;（3）华北地区侧压系数Kav=225/D+0.61,浅部离散,随着深度增加而集中,并趋向0.61,D=577 m时Kav=1,是水平作用为主导向垂直作用为主导转换的“临界深度”;（4）华北各研究子区 的优势方向统计显示,华北东部研究区 优势方向基本上为近EW、NEE、NE向。鄂尔多斯块体及环鄂尔多斯的研究区 优势方向呈现出NE向或NEE向。华北平原的研究区 优势方向主要为NE、NEE向,部分研究区呈现出NW向。分析华北区域断层稳定性发现,500 m深度以下实测差应力值不超过理论临界值,区域内断层基本上处于相对稳定的状态;0~500 m深度之间部分差应力值已达到或接近走滑临界状态,在方位合适的断裂或节理面上发生走滑断层型活动的可能性较大。 相似文献
9.
本文提出了一种既能反映裂隙岩体的渗透特性,又相对准确的确定裂隙岩体渗透张量的方法。首先通过裂隙在空间展布状况的测量,用统计学方法初步确定裂隙岩体的渗透张量,获得渗透主值及主方向,然后根据野外压水试验得到的岩体透水率,利用巴布什金公式计算各试段岩体的渗透系数,求出修正系数,从而得到研究区裂隙岩体的修正渗透张量。并运用上述方法对蒲石河抽水蓄能电站上水库坝址区裂隙岩体的渗透张量进行了计算。结果表明,该方法能较好地刻画裂隙岩体渗透性的各向异性特征,可为岩体渗透性分区及防渗帷幕的优化提供科学依据。 相似文献
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为解决狮子洋主航道洋底深埋长隧洞精准勘探难题,在狮子洋主航道特大水垂比大位移科学钻孔（SZYSD-1S）中,采用存储式测井系统,通过获取自然伽马、电阻率、井深、井温、井斜等参数,利用测井数据交汇精准划分地层岩（土）性,结合垂直钻孔与本孔地质情况精准判识隐伏断层、划分围岩级别与风化程度、岩体渗透系数和渗透性,建立了一种用于深埋长隧道（洞）的小直径地球物理测井评价方法。SZYSD-1S孔测试结果表明,第四系与白垩系地层岩（土）性、断层破碎带的测井响应特征差异明显,岩体完整性系数为6%~82%,岩体质量为较完整-极破碎4个级别,风化程度为全风化-弱风化等4类,渗透系数为1.01×10-7~1.18×10-3 m/s,渗透性为弱透水-强透水,测井评价结果与实际试验结果基本一致。该方法是实现洋底深埋长隧洞精准勘察的一种必要手段,有效支撑服务粤港澳大湾区建设。 相似文献
11.
The paper deals with the relatively weak permeable layer in a layered structure of a slope rock mass and itseffect on groundwater behaviour in the rock mass. When the whole groundwater table is declined in such typeof slope rock mass, the permeability of the relatively weak permeable layer in the middle will be several timeslower than that of the upper and lower permeable layers and consequently the water level in layers of differentpermeability will fall in different rates which will lead to a discontinuous phenomenon of the water body. Amethod of finite element simulation on a vertical two-dimensional profile is suggested for the study of the phe-nomenon and its application to practical situation is described. The calculation result shows that the existingweak permeable layer in a layered slope rock mass exerts unnegligible influence on the variation of water levelin the rock mass of a slope. The result also proves the applicability of the finite element simulation method. 相似文献
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裂隙岩体流固耦合问题是目前国内外研究热点之一,采用离散元软件UDEC对裂隙岩体发生节理剪胀的渗透性变化规律进行了模拟分析。基于现场调查的裂隙信息统计生成裂隙网络岩体模型。 通过固定垂直应力、不断增加应力比RS(RS=水平应力/垂直应力)使岩体出现剪胀,采用库伦滑移节理模式对岩体在剪胀过程中的渗透性变化情况进行模拟。结果发现:当应力比较小(RS3.1)时,节理水力隙宽、流速、渗透系数等参数都随着应力比的增加表现出明显的降低; 而当岩体出现剪胀现象之后(应力比大于3.1),发生剪切滑移和剪胀现象的节理控制着裂隙岩体的总体渗流行为,与不考虑节理剪胀的计算结果相比,岩体渗透能力出现了显著增长。这一结果表明,剪胀对裂隙岩体渗透性的影响是显著而不可忽视的。 相似文献
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The Wenchuan earthquake triggered 15,000 rock avalanches, rockfalls and debris flows, causing a large number of causalities and widespread damage. Similar to many rock avalanches, field investigations showed that tensile failure often occurred at the back edge. Some soil and rock masses were moved so violently that material became airborne. The investigation indicates that this phenomenon was due to the effect of a large vertical seismic motion that occurred in the meizoseismal area during the earthquake. This paper analyses the effect of vertical earthquake force on the failure mechanism of a large rock avalanche using the Donghekou rock avalanche as an example. This deadly avalanche, which killed 780 people, initiated at an altitude of 1,300 m and had a total run-out distance of 2,400 m. The slide mass is mainly composed of Sinian limestone and dolomite limestone, together with Cambrian slate and phyllite. Static and dynamic stability analysis on the Donghekou rock avalanche has been performed using FLAC finite difference method software, under the actual seismic wave conditions as recorded on May 12, 2008. The results show that the combined horizontal and vertical peak acceleration caused a higher reduction in slope stability factor than horizontal peak acceleration alone. In addition, a larger area of tensile failure at the back edge of the avalanche was generated when horizontal and vertical peak acceleration were combined than when only horizontal acceleration was considered. The force of the large vertical component of acceleration was the main reason rock and soil masses became airborne during the earthquake. 相似文献
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汶川八级地震滑坡特征分析 总被引：51，自引：8，他引：43
汶川地震诱发的15000多处滑坡明显受地震断裂控制,主要沿龙门山主中央断裂带和后山断裂带展布,沿龙门山主中央断裂带汶川映秀安县高川北川陈家坝平武南坝一线,滑坡面密度大于50%以上,最大可达70%。沿断裂带形成了大量的松动山体,在暴雨期间极易发生滑坡、泥石流灾害,对灾后重建构成严重威胁。据初步调查,汶川地震触发的体积最大的滑坡是位于主中央断裂带上的安县高川大光包滑坡,滑动距离长4500m,滑坡堆积体长2800m,宽1700~2200m,最大厚度达580m,若以平均厚度200m计,体积达11亿m3为我国已发生的单体滑坡之最。与常见滑坡明显不同的是,汶川地震极震区滑坡的滑床往往不具连续完整的滑面,剪出口滑坡特征不明显,呈现明显的尖点突起或边缘突出特征,反映出上部滑体被地震力振动解体,甚至抛掷后与下部滑床边缘发生撞击。以阶型滑坡、凸型滑坡、勺型崩滑、座落型（振胀型）滑坡和巨大滚石5种类型最为典型。根据强震地面运动纪录和大量实例调查表明,在汶川地震极震区,触发滑坡的地震竖向力作用是非常明显的,大量滑坡经历了初始斜坡（风化碎裂岩体）地震抛掷撞击崩裂高速滑流的作用过程。 相似文献
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Wei Yang Bai-quan Lin Yong-an Qu Shuai Zhao Cheng Zhai Li-li Jia Wu-qiang Zhao 《International Journal of Coal Geology》2011,85(3-4):300-306
In this paper, an equation correlated with normal stress and permeability was developed and FLAC3D software was used to investigate the rock mass stress evolution and distribution to understand the methane flow characteristics. Research results show that the rock mass under the protective coal seam can be divided into three belts (zones) in the vertical direction, including total de-stressed belt, vertical de-stressed belt and original stress belt. Methane in the total de-stressed belt can flow into the working face of protective coal seam by its own pressure gradient. Methane in the vertical de-stressed belt can only be extracted by boreholes. In the horizontal direction, the rock mass was also divided into five zones, including original zone, compression zone, expansion zone, recovering zone and re-compacted zone, which have been proved correct by the field experiments. The rock mass permeability in the de-stressed belts doesn't increase until stepping into the expansion zone, and from then on higher concentration of methane can be extracted. The methane in original regions is difficult to extract because rock stresses stay the same. The division of “three belts and five zones” reveals the rock mass stress and permeability distribution and evolution and supplies theoretical guidance for relieved methane control. 相似文献
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变形模量是表征断层带岩体力学性能的一个重要参数,而断层带岩体变形模量与其所处的环境有密切关系。以理论分析和现场试验为基础,以三维数值分析技术为主要研究手段,结合大型水电工程实例,对断层带岩体变形模量对坝基整体稳定性影响进行了分析研究。研究结果表明：大坝建成水库蓄水以后,在未受到库水渗透影响的前提条件下,位于坝基部位的断层带岩体变形模量会有一定程度的增大。断层带变形模量从0.6 GPa一直增加到4.0 GPa,使得断层带岩体所在坝段关键点水平位移降低0.544~0.846 mm、垂直位移降低1.190~2.232 mm、最大拉应力降低0.06 MPa,有利于提高大坝的整体稳定性。 相似文献
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受印度-亚洲大陆碰撞造山作用的影响,扎西康矿集区内断裂构造发育,区内的铅锌多金属矿体赋存于下侏罗统日当组中,容矿围岩为含炭钙质板岩、钙质板岩和构造角砾岩,矿体严格受近南北向和北东断裂控制,呈脉状、透镜状产出。为了解扎西康矿集区构造情况及构造与成矿关系,笔者对开展的1：5万重磁测量获得的数据进行向上延拓,研究表明：矿集区具有反"L"异常分区特征,已知的矿床均处于低磁、低重区域,且深部存在多个隐伏岩体;再对数据进行水平方向导数、水平梯度模量和垂向二阶导数处理分析,解译出4条矿集区主断裂和1条次级断裂且该次级断裂为主要控矿断裂;主断裂或次级断裂圈闭区为成矿有利区,并划定4个成矿有利区;结合年代地质学、地球化学特征对构造格架与成矿进行了探讨,认为当具有一定构造格架时,则存在找矿潜力。 相似文献
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Gravity-induced stresses in stratified rock masses 总被引：1，自引：1，他引：1
Bernard Amadei Henri S. Swolfs William Z. Savage 《Rock Mechanics and Rock Engineering》1988,21(1):1-20
Summary This paper presents closed-form solutions for the stress field induced by gravity in anisotropic and stratified rock masses. These rocks are assumed to be laterally restrained. The rock mass consists of finite mechanical units, each unit being modeled as a homogeneous, transversely isotropic or isotropic linearly elastic material. The following results are found. The nature of the gravity induced stress field in a stratified rock mass depends on the elastic properties of each rock unit and how these properties vary with depth. It is thermodynamically admissible for the induced horizontal stress component in a given stratified rock mass to exceed the vertical stress component in certain units and to be smaller in other units; this is not possible for the classical unstratified isotropic solution. Examples are presented to explore the nature of the gravity induced stress field in stratified rock masses. It is found that a decrease in rock mass anisotropy and a stiffening of rock masses with depth can generate stress distributions comparable to empirical hyperbolic distributions previously proposed in the literature. 相似文献