富水砂-黏复合地层大断面暗挖隧道施工力学行为

富水砂－黏复合地层暗挖施工极易诱发地表及支护结构变形过大等复杂问题。以北京地铁17号线某CRD法施工隧道工程为依托,对施工过程中的地表沉降、孔隙水压力、围岩压力、初支内力等进行现场监测后,得到了各监测对象的变化规律和总体分布。研究结果表明：新建隧道暗挖施工引起的地表沉降值较大,拱顶沉降与导洞收敛变形速率与变形量虽符合设计要求,但稳定值接近限值,富余量小;稳定后的孔隙水压力值较小,约为5 kPa,与地勘水头高度基本一致;由于先行标准线开挖的影响,新建隧道围岩压力呈现左右不对称分布的现象,围岩压力沿洞周呈拱底→拱腰→拱脚→拱顶→拱肩依次减小的分布规律;稳定后的钢筋应力沿洞周分布形式与围岩压力基本一致,其最大值出现在左侧拱腰处。基于上述研究,本研究成果可为同类型富水砂-黏复合地层的暗挖隧道设计和施工提供一定的借鉴。     

兰州砂卵石地层盾构施工的peck公式参数优化

针对peck经验公式预测隧道开挖引起的地表沉降受地质环境、开挖方式等影响的问题,揭示隧道开挖引起地表沉降的一般规律.基于兰州砂卵石地层某地铁盾构区间,取30个典型断面地表沉降的监测数据,利用线性回归方法,引入地表最大沉降量的修正系数α和沉降槽宽度修正系数β,修正优化peck公式.研究结果表明:在兰州砂卵石的地层条件下,当α∈[0.5139,0.9364],β∈[0.5987,0.7609]时,优化后的peck曲线与监测数据较为吻合.研究结论为城市相似地层下地铁建设提供参考和依据.     

穿越不同地层位置的隧道围岩稳定性研究

为研究隧道穿越不同地层位置时围岩的稳定性,以青海东部隧道的施工为案例,采用三维有限元数值计算方法模拟了隧道在穿越黄土层、黄土层和卵石层夹层、卵石层时围岩的稳定性变化规律,通过3种情况下应力场和位移场的对比发现,隧道穿越砂卵石地层时的变形及应力远远大于穿越黄土层,且在隧道穿越卵石层时拱顶出现拉应力;隧道拱底隆起大于拱顶沉降,特别是隧道穿越黄土层拱底隆起远远大于拱顶沉降.因此,隧道应尽量避免穿越砂卵地层;穿越卵石层和黄土层的隧道也要采取相应措施,避免围岩被破坏.     

基于随机介质理论的盾构穿越富水砂卵石地层扰动分析

在富水砂卵石地层进行隧道开挖会诱发地层损失、引起周围建筑变形失稳等问题,为了对富水砂卵石地层中隧道开挖引起的地层扰动进行分析,基于传统随机介质理论推导了地表竖向位移、水平位移、倾斜曲线、横向变形及曲率的计算公式,并以万家丽电力隧道为依托,计算得到了反映地层扰动的位移曲线.研究表明盾构开挖后隧道地表沉降量呈现单峰状态、水...     

砂卵石富水地层浅埋暗挖隧道施工技术

结合工程实例,从辅助施工技术的选用、开挖方式、超前支护形式、带水作业施工等方面介绍了暗挖隧道在砂卵石富水地层中施工时应采取的综合技术措施。     

上覆薄煤层采空区公路隧道开挖稳定性试验研究

隧道下穿煤层采空区施工将对周围地层产生扰动,影响隧道围岩及初期支护的稳定性.进行了上覆薄煤层采空区隧道开挖的室内相似模型试验,试验中通过测量隧道开挖过程中采空区地层、隧道拱顶的沉降及初期支护内力等参数,对上下台阶法和单侧壁导坑法进行了对比分析.测试结果表明,隧道开挖引起的采空区地层沉降受开挖方法的影响显著,上下台阶法开挖引起的采空区地层沉降高于单侧壁导坑法,沉降槽曲线较陡、沉降范围更宽.两种开挖方法中,围岩压力的最大值均位于右拱脚处,钢拱架最大弯矩出现在拱脚处,最大轴力位于拱腰或拱肩处.其它条件相同时,采用单侧壁导坑法开挖时初期支护背后的围岩压力、钢拱架内力和偏心距等普遍大于上下台阶法开挖.研究表明在隧道下穿倾斜煤层采空区施工时,采用单侧壁导坑法开挖可以显著减小对采空区地层及围岩的扰动,但同时需增强初期支护的刚度,确保围岩及隧道结构的整体稳定性.     

砂性地层中盾构隧道掘进围岩变形特性

以狮子洋隧道砂性地层段地质条件和施工资料为基础,建立有限差分数值计算模型.通过比较不同断面监测点随开挖进程的位移值,结果表明:先掘隧道围岩向中心收缩,上下部围岩变形明显大于两侧;后掘隧道对先掘隧道有横向外挤的作用,但对纵向几乎没有影响.对有、无渗流作用的2种工况的比较分析说明,起初渗流对围岩变形影响不大,但最终加剧了围岩的变形程度.提出了开挖面前方土体扰动的累积效应和累积效应曲线的确定方法,通过该曲线可确定土体扰动范围和程度,经过理论分析,认为影响土体位移速率的2个因素是土体与开挖面间距和盾构推力.     

大型隧道锚施工优化及其稳定性分析

针对隧道锚的施工及支护优化问题,根据坝陵河大桥西锚碇隧道锚工程地质条件、工程设计资料、施工方案以及现场试验监测资料等基础资料,进行了位移反分析;通过对隧道锚施工开挖的仿真分析,综合研究了开挖进尺、施工顺序、锚杆预应力水平等因素对隧道锚围岩开挖变形特征和塑性区分布的影响,从而提出了合理的施工开挖方案以及支护措施,并应用于实际工程施工过程中,结合监测成果评价了隧道锚围岩变形稳定性.此项研究可为同类工程提供参考.     

管棚注浆在浅埋松软地层中的预加固效果分析

管棚注浆法是浅埋地下工程通用的一种超前支护技术.为分析管棚注浆支护法在浅埋松软地层开挖中的支护效果,以某三孔框构式引水隧道洞口段浅埋松软地层为例,通过对管棚应变变化情况进行监测研究和对隧道施工过程中引起地表沉降进行现场监测,利用ADINA软件对不同支护条件下隧道开挖过程所产生地表沉降值进行数值模拟.以数值试验的定量分析作为理论基础,通过监测管棚形变和地表沉降数值变化,并对两者结果进行对比分析.结果表明,管棚注浆支护设计在浅埋松软地层开挖中应用效果显著,管棚注浆法能够在对隧道围岩进行超前预加固时形成一圈防护层,能分担部分隧道上覆岩层应力,从而较好地调节围岩应力重分布,同时又能有效地抑制围岩的变形.     

上软下硬地层隧道破坏规律数值模拟

在进行地下工程施工的过程中,往往会遇到复杂的工程地质问题,特别是上软下硬地层的地质问题,更是地下工程研究的重点。运用数值模拟的方法,采用实际工程浏阳河隧道的地质岩层的物理参数,进行模型的构建以及隧道分步开挖的模拟,分别针对隧道处于上软下硬地层3种位置不同开挖条件下隧道围岩的应力、应变、剪力云图的对比分析,得出了上软下硬地层条件下隧道围岩的破坏机理。     

Experimental study to confirm the existence of hydrocarbon under high pressure and temperature of deep lithosphere

Previous studies indicated that the existence of over- pressure in sedimentary basins not only affects the as- sessment of oil and gas resources, but also closely re- lates to the accumulation and preservation of petroleumin deep reservoirs[1,2]. It is well known that there are more than 180 overpressure basins in the world. Be- cause fluid pressure is transient in sedimentary basin over geologic time, the effect of increasing pressure on organic matter metamorphism is difficult to determine, …     

电厂地基处理方案的比较

根据大型火力发电厂主厂房对地基处理的要求及工程地质条件,对打入(静压)式钢筋混凝土预制桩、钢筋混凝土灌注桩、人工挖孔灌注桩等桩型进行了比较。     

南海北部天然气水合物气源系统与成藏模式

天然气水合物成矿成藏条件与油气成藏条件虽然存在差异,但亦存在共同之处,即均需要有充足烃源供给及烃源供给系统输送与有利聚集场所的时空耦合配置。为了深入研究天然气水合物与常规油气运聚成藏条件之差异,根据南海北部陆坡深水区构造沉积演化特点及油气地质条件与多年来油气及水合物勘探成果,综合剖析了油气及天然气水合物气源构成特点与流体运聚输导系统特征,同时根据地质地球物理及地球化学分析,初步研究了气源供给运聚通道系统类型与高压低温天然气水合物稳定带的时空耦合配置关系,并结合油气地质及天然气水合物成矿成藏基本地质条件,总结和建立了南海北部陆坡深水区“生物气源自生自储扩散运聚型”、“热解气源断层裂隙输导下生上储运移渗漏型”和“热解气源底辟及气烟囱输导下生上储运移渗漏型”等3种成因类型的天然气水合物成矿成藏模式,以期能为南海北部深水区天然气水合物资源预测及有利勘查目标评价优选等提供决策依据与指导。     

煤层气储层异常压力形成机制研究

通过对控制煤层气储层异常压力变化的因素分析,从众多因素中选取出4个具有支配地位的因素,分别是生烃作用、构造运动作用,圈闭作用、水动力作用4个方面。根据煤层气储层自身的特征和所处的地质背景,将煤层气储层异常高压区分为两类：水动力封闭型和自封闭型。同时对我国各地煤层气勘探开发取得的资料研究分析认为中国煤储层压力以低压储层为主,局部地区也不乏高压储层。     

矿井深部综采放顶煤工作面防动压技术研究

在深部矿井开采过程中,受开采深度、煤岩性质、顶板岩层结构特点、地质构造及开采技术等诸多因素的影响容易发生冲击矿压事故,给矿井的安全生产造成严重影响。本文通过对赵各庄矿业公司3137综采放顶煤工作面防动压技术的研究及工作总结,提出防治冲击地压事故发生的相关安全技术措施,确保安全生产。     

东海一菲律宾海剖面岩石层有效弹性厚度计算及分析

采用均衡响应函数法分段计算了自东海至东马里亚纳海盆的剖面岩石层有效弹性厚度,并利用海沟洋侧海底地形按端载加压弹性板弯曲模式对琉球海沟和马里亚纳海沟洋侧块体的弹性厚度进行了计算和对比,结合测线经过地区的地震地壳测深结果等地质、地球物理研究成果对分段计算结果进行了分析.结果表明,由均衡响应函数计算曲线多个区段可估计出2个弹性厚度值.取值大的弹性厚度,在不同区段其数值较为接近,为20~25 km,这种共性是现在热状态下海洋岩石层区域弹性特征的反映,值小的弹性厚度则是各区段内不同地质作用效果的个性反映.     

川东北地区上二叠统大隆组烃源岩生烃动力学应用

为了确定川东北地区大隆组烃源岩的生烃特征,选取广元矿山梁大隆组的暗色泥岩进行了Rock-Eval（开放体系）热模拟实验。同时选取飞仙关组抽提物进行了金管（密闭体系）热模拟实验以确定大隆组原油裂解成气特征。通过热模拟实验数据对成烃动力学模型进行标定。标定的大隆组泥岩样品动力学参数揭示其样品活化能主要分布在（190—230）kJ/mol之间,平均活化能为212 kJ/mol。川东北地区大隆组成烃史指出大隆组烃源岩自210 Ma左右开始大量生烃,到170 Ma（中侏罗世）干酪根生烃基本结束。油裂解成气主要发生在（180—160）Ma期间。川东北地区大隆组开江-梁平海槽和广元-旺苍海槽内平均生气强度为（10—20×10⁸）m³·km²,大隆组烃源岩累计生气量达到32.63×10¹²m³。大隆组烃源岩生烃期短,成烃期较晚,对成藏贡献大。     

利用已钻井资料构建区域地层压力剖面的方法

地层压力是油气钻探和开发过程中钻井工程设计与施工的基础数据。针对新探区地层压力预测问题,提出地层压力矩阵的概念,在有效应力理论和Eaton方法计算地层孔隙压力的基础上,给出地层孔隙压力矩阵的构建方法,通过地层压力矩阵可以得到地层压力曲线或含不确定信息的地层压力剖面。在地层压力矩阵的基础上,利用深度平差方法和反距离加权算法,建立计算同构造区域内待钻井地层压力的外延移植算法。某构造区域内的井筒资料计算表明:由该方法得到的待钻井地层孔隙压力值与该井完井后利用测井资料计算的压力值最大相对误差为3.43%;邻井地层压力资料、邻井空间位置和目标区域空间连续性是影响地层压力外延移植方法计算精度的关键因素;对于存在断层或者地质构造比较复杂的地区,需要充分掌握地质构造特性并借助地震资料分构造、分区块建立目标井的地层压力。     

山东省地热水水化学研究及赋存特征

为研究山东省地热水水化学特征及赋存特征,利用2015年采集的104组山东省地热水样的分析检测结果,开展对地热分区的水化学特征的论述。研究发现鲁东隆起地热区水化学类型以HCO_3·SO_4-Na型水和Cl-Na·Ca型水为主,鲁中南地热区水化学类型较为复杂,主要为SO_4型水,鲁西北坳陷地热区水化学类型以Cl-Na型水为主;根据山东省地质构造、水文地质条件和地热水赋存特征等因素,将全省地热水资源分成鲁东、鲁西北和鲁中南3个大区,其中鲁中南区又可划分为4个亚区。从热储层岩性、热储类型、盖层特征及其成因类型等方面对各地热分区进行了概述。     

四老沟矿大采高工作面矿压显现规律研究

以同煤集团四老沟矿大采高工作面8407作为研究对象,针对其复杂的地质条件,制定合理的矿压观测方案,根据观测结果,总结出工作面矿压显现规律及其两巷矿压显现特征,有针对性地制定了相应技术措施,为矿井实现高产、高效、安全生产创造了有利条件。