花岗岩球状风化发育区盾构施工特点分析

花岗岩发育地区球状风化体(俗称"孤石")的分布直接影响城市轨道交通工程的盾构施工。基于华南地区花岗岩球状发育区盾构施工工程案例,分析了在这一特殊地质环境下盾构施工在盾构机选型和盾构推进过程中参数控制相关问题,提出花岗岩球状风化体发育区盾构施工应合理选择盾构机,在孤石地层掘进时应控制掘进速度、刀盘扭矩、盾构机的推力,刀盘的贯入量以及刀盘的转速等施工参数,做到平稳掘进,减少对地层的扰动。     

苏埃通道滚刀破岩物理模型试验花岗岩球状风化相似材料研究

针对汕头市苏埃通道工程,拟在盾构及掘进国家重点实验室的盾构施工模态试验系统上,通过滚刀破岩物理模型试验,指导该工程盾构穿越花岗岩球状风化区过程中的掘进施工。确定地质力学模型的相关参数之后,在查阅大量参考文献的基础上,提出采用42.5号普通硅酸盐水泥、中砂及重晶石粉作为相似材料模拟现场的花岗岩球状风化。将单轴抗压强度、密度、弹性模量及泊松比等物理力学参数作为控制标准进行比选,通过正交试验,最终得到苏埃通道工程花岗岩球状风化的相似材料的配合比,为今后物理模型试验的展开奠定了坚实的基础。     

灵东水库全风化花岗岩防渗帷幕方法探讨

灵东水库花岗岩具明显球状风化特点,全风化岩体下部含有较多的球状弱风化岩块,严重影响对其进行防渗帷幕。本文通过对其特性分析,比较几种较为常见的防渗帷幕方法,然后推荐较为适合本工程特点的防渗帷幕方法进行施工。     

盾构机通过花岗岩球状风化体的掘进施工技术

盾构法施工的安全、快捷的特性,使其在城市轨道交通建设越来越广泛应用。本文介绍广州市轨道交通某盾构法施工的隧道,在掘进过程中遇到花岗岩球状风化孤石所遇到的困难及解决的措施,供今后参考。     

球状风化花岗岩边坡滚石灾害防护设计研究

以闽东南典型球状风化花岗岩边坡滚石灾害为对象,采用工程地质分析与数值模拟相结合,研究边坡滚石的运动轨迹、停滞概率和冲击特性等成灾规律;模拟分析坡形坡率优化、平台缓冲介质和滚石拦挡措施的减灾机理和工程效果;最终提出一套系统的边坡滚石灾害防护设计方案.     

赣南花岗岩风化带岩土体强度特征及边坡破坏模式分析

为研究赣南地区花岗岩风化带岩土体强度特性及边坡破坏模式,采用室内岩矿鉴定、X粉晶衍射试验和电镜扫描等方法对原岩和全风化花岗岩进行矿物成分和微观结构分析,同时通过全风化花岗岩三轴固结不排水剪切试验,中风化花岗岩单轴和三轴试验对风化带岩土体的强度特征和破坏模式进行了研究。结果表明:随着围压增大,全风化花岗岩应力-应变关系发生了转型,破坏模式为先鼓胀再剪切破坏;中风化花岗岩在单轴压缩条件下经历了四个破坏阶段,三轴试验得到岩块的抗剪强度参数,经虎克布朗准则反演得到了岩体的强度参数。结合野外特征,赣南花岗岩风化带岩土体边坡失稳破坏模式主要有5种,其中坡面冲刷破坏占比较大。     

闽粤沿海花岗岩风化分带方法及地基承载力的研究

本文在现场调查和大量现场测试的基础上,探讨了闽粤沿海花岗岩风化程度的分带方法,建立了以定性分带为开端、模糊模式识别为终端的划分风化程度的分带系统,在此基础上,研究了花岗岩残积土及风化花岗岩的工程地质特性.研究结果表明:(a)花岗岩残积土是一种强度较高、压缩性较低的土体,可作为20层以下中高层建筑的天然地基;(b)风化花岗岩的承载力高于规范的取值.文中还给出了地基承载力的两种估算方法及风化花岗岩(土)体地基容许承载力的经验值     

探地雷达在花岗岩球状风化体探测中的应用

花岗岩发育地区球状风化体(俗称"孤石")的分布直接影响城市轨道交通工程的建设,准确探明花岗岩孤石的空间分布具有重要的现实意义.为了探明地铁建设过程中花岗岩孤石分布情况,结合深圳地铁11号线某区间孤石探测试验,采用探地雷达研究两孔间孤石分布情况,试验数据能较好反映出土层间反射回波的异常.试验分析结果与现场验证钻孔的对比表明:该物探方法能在一定程度上揭示孤石的空间分布,表明了探地雷达在孤石探测上的有效性和适用性.     

中国南方红壤演化的矿物学特征

中国南方大面积的红壤是由母岩风化、淋溶、未经搬运残余形成的,其中尤以花岗岩、玄武岩上风化残存最为典型。通过对砖红壤、赤红壤、红壤的矿物学特性的分析,明显看出它们之间是通过一系列过渡而联系起来的,风化强度依次降低。发育于玄武岩的红壤较发育于花岗岩的红壤富铝化程度更高,质地更粘重,原生矿物较少。从母岩风化的角度来看,基性母岩比酸性母岩更易于风化。     

金刚石钻进能量与花岗岩地层风化程度的关系

基于钻进过程监测系统在充填土-风化花岗岩地层中对液压旋转钻进的监测数据,对金刚石钻进系统的能量进行了分析.结果表明,钻进系统的能量分布与在普通风化花岗岩地层中的结果一致,黏滞能、动能以及钻进总能量与岩石的风化程度呈负相关,轴力功与岩石的风化程度呈正相关,说明金刚石钻进能量与岩石风化程度具有很好的响应关系.动能、轴力功及黏滞能受钻进方式影响,用于地层识别将受严格的可比条件限制.金刚石钻进比功随岩石风化程度的增强而减少,在不同风化程度的岩层中具有很好的分区性.而且,在充填土及全风化、强风化花岗岩地层中,金刚石旋转钻进比功值明显低于冲击凿碎比功,在微风化的坚硬岩中,旋转钻进比功则明显高于冲击凿碎比功.     

黑曲霉及其代谢产物对花岗岩风化作用的影响

【目的】为揭示微生物风化岩石的机理,促进土壤的形成和岩石边坡覆绿,改善生态环境,笔者研究了黑曲霉(Aspergillus niger)及代谢产物对花岗岩风化作用的影响。【方法】从花岗岩风化土壤中分离、纯化得到一株高效风化黑曲霉菌株,采用摇瓶实验和电镜分析,研究黑曲霉在发酵过程中产生代谢产物的种类及其对花岗岩中硅、铁、铝、钠等元素的浸出效果。【结果】在含有花岗岩粉的培养基中,黑曲霉发酵液中合成的6种有机酸(草酸、酒石酸、琥珀酸、苹果酸、乙酸、柠檬酸)的含量在发酵初期逐渐升高,在发酵后期随着发酵时间的延长而逐渐降低;在不同发酵期合成的氨基酸种类不同。含花岗岩粉的培养基有利于黑曲霉大量合成多糖类物质。黑曲霉代谢产物摇瓶实验表明,有机酸、氨基酸、多糖等均可破坏岩石结构,并释放出硅、铁、铝、钠等元素。在岩石风化时,代谢产物具有协同作用,黑曲霉风化花岗岩效果最优,有机酸、氨基酸、多糖混合物浸出元素的效果又明显优于它们各自单独作用时的效果。【结论】黑曲霉及其代谢产物有机酸、氨基酸、多糖以及三者混合物都具有风化岩石的作用,且黑曲霉风化岩石的效果优于单一和混合代谢产物。     

帕米尔高原花岗岩漂砾风化穴初步探究

通过对东帕米尔高原一冰碛平台上花岗岩漂砾风化穴的仔细观察,根据发生部位和形态特征对风化穴进行分类,并结合当地地形、气温、降水等自然条件对风化穴的成因进行分析,初步认为本区花岗岩漂砾风化穴的主要类型为边墙形、蜂巢型、底穴型、沟槽型,是温差风化（含寒冻风化）、盐风化、风蚀和时间（倒数第二次冰期以来）因素综合作用的结果,其中谷风侵蚀在边墙型风化穴形成过程中起主导作用．     

硅酸盐岩风化碳汇与我国热带季风区花岗岩流域碳循环*

为探讨岩石风化碳汇在环境变化过程中的作用,阐明硅酸盐岩风化作为地质时间尺度净碳汇在全球碳循环过程中的重要意义。综述了岩石化学风化与环境变化之间的关系,总结了岩石风化领域的研究进展,重点论述了有关玄武岩和花岗岩地区碳汇速率的研究成果。结果表明,学者对玄武岩流域的研究开展较早,涉及玄武岩台地、火山岛屿及大陆边缘火山带等代表区域,但由于其在陆壳硅酸盐岩面积比例较低,当综合评价全球硅酸盐岩的碳汇能力时,花岗岩地区更具代表性。有关花岗岩地区的研究集中在北美洲和欧洲地区,学者对亚洲季风区,尤其是热带季风地区关注较少。事实上,热带地区花岗岩风化速率为10.05~44.3 t·km~(-2)·y~(-1),平均碳汇能力达5.25×10~5mol·km~(-2)·y~(-1),与国内外已有成果相比,中国热带季风区花岗岩正经历快速风化和较高的CO_2吸收通量,加上区域内特殊的河流碳输送规律,该区域在全球碳循环研究中意义重大。然而,目前中国花岗岩流域碳循环研究主要在温带及亚热带地区展开,无疑,对于中国热带季风区花岗岩流域碳循环的研究应是学者未来关注的重点。     

广东地区花岗岩风化残积土路堑边坡的冲刷稳定性模糊评价

广东省境内花岗岩分布广泛,风化残积土路堑边坡坡面冲刷严重．文中分析了广东省境内花岗岩风化残积土路堑边坡冲刷稳定性的影响因素,据此选定坡面冲刷稳定性模糊评价的评价因素及其隶属函数,建立合理的模糊评价模型．采用模糊评价方法对广东省英德地区典型花岗岩风化残积土路堑边坡工程实例进行坡面冲刷稳定性评价,以验证所提出的方法的有效性．结果表明：花岗岩路堑边坡未经加固处理时,坡面冲刷稳定性差;通过坡面土质改良和坡面框架植草防护后,抗冲刷稳定性显著提高;路堑边坡冲刷稳定性的模糊评价方法具有较广的适用性．     

硅酸盐岩风化碳汇与中国热带季风区花岗岩流域碳循环

为探讨岩石风化碳汇在环境变化过程中的作用,阐明硅酸盐岩风化作为地质时间尺度净碳汇在全球碳循环过程中的重要意义。综述了岩石化学风化与环境变化之间的关系,总结了岩石风化领域的研究进展,重点论述了有关玄武岩和花岗岩地区碳汇速率的研究成果。结果表明,学者对玄武岩流域的研究开展较早,涉及玄武岩台地、火山岛屿及大陆边缘火山带等代表区域,但由于其在陆壳硅酸盐岩面积比例较低,当综合评价全球硅酸盐岩的碳汇能力时,花岗岩地区更具代表性。有关花岗岩地区的研究集中在北美洲和欧洲地区,学者对亚洲季风区,尤其是热带季风地区关注较少。事实上,热带地区花岗岩风化速率为10.05~44.3 t·km~(-2)·y~(-1),平均碳汇能力达5.25×10~5mol·km~(-2)·y~(-1),与国内外已有成果相比,中国热带季风区花岗岩正经历快速风化和较高的CO_2吸收通量,加上区域内特殊的河流碳输送规律,该区域在全球碳循环研究中意义重大。然而,目前中国花岗岩流域碳循环研究主要在温带及亚热带地区展开,无疑,对于中国热带季风区花岗岩流域碳循环的研究应是学者未来关注的重点。     

冻融循环条件下风化花岗岩物理特性的实验研究

为研究风化岩石在冻融循环作用下物理特性的变化情况,选取风化花岗岩为试样,在冻结温度为-40℃,融解温度为20℃条件下分别进行0,10,20和30次冻融循环实验,并进行单轴抗压强度测试。研究结果表明:风化岩石的质量在冻融后增大,且每组岩样的平均质量变化率随着冻融次数的增加而增大;随着冻融循环次数的增加,风化花岗岩的单轴抗压强度、弹性模量、冻融系数、风化程度系数都逐渐降低;在30次冻融循环作用下,岩样由中等风化岩变为强风化岩。     

细集料含量对风化花岗岩压实力学特性的影响

风化岩由于细集料含量不同而表现出不同的力学特性.由于在荷载和压实过程中颗粒被压碎,风化岩可能表现为粘聚性或非粘聚性.为了评价细集料含量对风化花岗岩压实力学特性的影响,对5种不同细集料含量(10%、20%、30%、40%、50%)的风化岩进行了直剪试验、三轴剪切和基本特性试验.三轴试验表明:随着细集料含量的减少,风化岩的粘聚力减小、内摩擦角增大.细集料含量较少的风化岩抗剪强度在达到峰值后急剧降低.相比之下,细集料含量高的风化岩抗剪强度在达到峰值后比较恒定.临界状态摩擦参数(试验)表明,随着细集料含量的增加,摩擦参数在降低.三轴和直剪试验也表明30%细集料含量是划分砂土与粘土的重要指标.小于30%细集料含量的风化花岗岩在自然界容易获得,其用作路基填料具有较强的稳定性.较低细集料含量的风化岩表现出了与砂相似或更好的力学特性.建议对风化花岗岩的力学特性作进一步的研究.     

铀系不平衡在粤北花岗岩风化速率研究中的应用

为探讨粤北花岗岩化学风化过程中所表征的地貌演化和气候环境变化，选取锦江流域为研究区，运用铀系不平衡方法，测试流域内河流水中铀的质量浓度、风化壳及岩石中铀的质量分数、234U与238U的放射性活度比，计算流域中花岗岩的化学风化速率.结果显示:在当前水热条件下，本流域中平均CIA值为86.84的花岗岩风化壳的化学风化速率为0.038 mm/a，即风化1 m厚的花岗岩需要约26 000年；在热带亚热带地区，控制岩石风化的主要因素是高温潮湿的气候条件；铀系同位素之间产生的不平衡适用于量化评估风化作用下水-土-岩三者间的相互作用，也为岩石风化及地表过程的相关研究提供了一种新的示踪手段.     

赣东北大鄣山花岗岩的地质特征、形成时代及其旅游地学意义

为了研究赣东北大鄣山花岗岩的成岩时代及成岩背景,通过LA-ICP-MS锆石U-Pb方法对大鄣山二长花岗岩的形成时代进行了测定,大鄣山二长花岗岩形成于135.0±2.6 Ma B.P.,为早白垩世。花岗岩的主要矿物为钾长石、斜长石、石英等浅色矿物,暗色矿物稀少,有利于抵抗风化侵蚀,保持岩石的完整性。岩石形成于以伸展为主导的构造背景下,张性的节理和断裂更为发育。风化侵蚀作用只能沿节理和断裂逐渐进行,容易形成尖峰、峡谷、断壁悬崖等花岗岩地貌景观。岩石结构和矿物组成是花岗岩地貌景观形成的物质基础;节理和断裂是花岗岩地貌景观的造型控制因素;成岩之后的构造抬升是花岗岩成为景观的必备条件;气候条件、水文条件等也在景观形成过程中扮演着不可或缺的角色。     

松花江典型小流域水化学的时空分异研究

自然界水岩相互作用中所形成的水化学特征及其时空分异规律,是近年来地球化学研究的热点.本文依据 《中华人民共和国水文年鉴—黑龙江流域水文资料》1978-1982年的河流水质监测资料,围绕典型的花岗岩和玄武 岩小流域,明确了松花江流域水化学组成的流域风化成因,揭示了流域硅酸岩风化对水化学的控制.探讨了流域水 化学的时空分异规律,发现玄武岩相对花岗岩有更高的碳汇效率,流域HCO- 3 表征的硅酸盐风化的通量主要受区 域流量主导.