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硅质板岩隧道不同施工进尺围岩形变特征分析

山西建筑 2022年第20期48卷 142-145页

作者：赵世明李壮富丰有杨志全王英杰凤小明孙锋中铁七局集团第三工程有限公司陕西西安710000 昆明理工大学公共安全与应急管理学院云南省高校高烈度地震山区交通走廊工程地质病害早期快速判识与防控重点实验室云南昆明650093

为进一步提高硅质板岩小净距隧道施工的安全性与稳定性,依托玉楚公路旧寨隧道工程,利用有限差分数值模拟软件FLAC3D,针对硅质板岩小净距大断面公路隧道三台阶带仰拱开挖工法,对比5种不同开挖进尺情况下拱顶围岩及初衬形变与应力,结果表... 详细信息

为进一步提高硅质板岩小净距隧道施工的安全性与稳定性,依托玉楚公路旧寨隧道工程,利用有限差分数值模拟软件FLAC3D,针对硅质板岩小净距大断面公路隧道三台阶带仰拱开挖工法,对比5种不同开挖进尺情况下拱顶围岩及初衬形变与应力,结果表明:隧道拱顶形变量受单次施工进尺影响,当进尺较小时施工多次扰动围岩,拱顶沉降区域集中,随着施工进尺增加时围岩应力释放区域增大,拱顶最大沉降量增加,围岩最大主应力增加,应力分布不均。

关键词：硅质板岩隧道施工安全施工进尺数值模拟

循环冻融作用下硅质板岩破坏试验与劣化机制研究

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循环冻融作用下硅质板岩破坏试验与劣化机制研究

作者：甘进昆明理工大学

学位级别：硕士

近年来,寒区冻融灾害日益频发,逐渐成为困扰我国西部发展和“一带一路”建设的重要因素。板岩由于其特殊的构造和性质,在冻融环境下易形成各种冻融灾害,如中巴公路沿线溜石坡等,已造成大量的资源损失。为探究硅质板岩的冻融损伤机制,预... 详细信息

近年来,寒区冻融灾害日益频发,逐渐成为困扰我国西部发展和“一带一路”建设的重要因素。板岩由于其特殊的构造和性质,在冻融环境下易形成各种冻融灾害,如中巴公路沿线溜石坡等,已造成大量的资源损失。为探究硅质板岩的冻融损伤机制,预防相关冻融灾害的发生,以不同初始含水率硅质板岩为研究对象,在冻融试验基础上进行静态单轴压缩试验、电镜扫描试验,X射线衍射试验和单轴冲击压缩试验,以期从宏观和微观,从静态到动态多方面了解不同初始含水率硅质板岩的冻融劣化机制。主要研究成果如下:(1)静态单轴压缩强度、弹性模量随着含水率或冻融循环循环次数的增加呈指数函数下降,下降速率逐渐降低,峰值应变随含水率增加呈指数函数上升。水的存在是导致硅质板岩产生冻融损伤的主要因素,在其中扮演水解、润滑和冻胀的作用。并建立了能较好地符合不同初始含水率硅质板岩冻融受荷损伤的演化方程。(2)含水率为0%的硅质板岩微观结构排列紧密,表面光滑平整,冻融作用影响较小。含水率小于或等于0.192%时,在冻融50次后冻融作用显现,表面变得粗糙,偶有大孔隙出现。含水率大于0.192%时,随着冻融次数的增加,胶结作用逐渐减弱,孔隙及裂隙发育,出现断痕和颗粒掉落现象,结构变得较为松散。(3)硅质板岩主要由氧、铝、硅、钾和铁5种元素组成,占总元素含量的80%以上,形成的主要物相为白云母,石英、斜绿泥石和高岭石。其中斜绿泥石和高岭石作为粘土矿物,其含量随着含水率和冻融次数的增加由38.8%下降到15.5%,性质极不稳定,容易受冻融和水的影响,导致硅质板岩劣化。(4)动态单轴压缩下,硅质板岩的破碎程度与含水率和冻融次数呈正相关。动态应力-应变曲线表现出应变率增加,峰值强度增大和强度增长明显,应变增长缓慢的特点。同时峰值强度随冻融次数增加而线性减小,减小速率随含水率增加而增大。硅质板岩的冻融半衰期随含水率增加呈对数函数下降,吸收能和透射能占比随着冻融次数的增加而降低,反射能则随着冻融次数的增加而增大,并且含水率越大,这种规律越明显。(5)阐述了硅质板岩的冻融损伤劣化机制及冻融灾害的形成过程,并基于灾变链式效应分析法提出了相应的防治措施。

关键词：冻融循环硅质板岩 SEM XRD 单轴压缩 SHPB 劣化机制

软硬岩界面剪切强度特性试验研究——以硅质板岩与泥岩为例

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软硬岩界面剪切强度特性试验研究——以硅质板岩与泥岩为例

作者：韩宇涛长安大学

学位级别：硕士

我国山区面积占据全国总面积的69.1%,山区最频发的地质灾害就是山体滑坡,而秦巴山区地质环境较差,顺层岩质滑坡频繁发生,大多数滑坡受结构面控制,其中软硬岩界面的存在会促发一些大型滑坡,如8.12山阳滑坡,其滑带为泥岩-硅质板岩接触界面... 详细信息

我国山区面积占据全国总面积的69.1%,山区最频发的地质灾害就是山体滑坡,而秦巴山区地质环境较差,顺层岩质滑坡频繁发生,大多数滑坡受结构面控制,其中软硬岩界面的存在会促发一些大型滑坡,如8.12山阳滑坡,其滑带为泥岩-硅质板岩接触界面,因此研究软硬岩界面的剪切力学特性对揭示此类滑坡形成机理具有重要参考意义。本文以8.12山阳滑坡中泥岩-硅质板岩接触面滑带为研究对象,对其界面剪切力学特征进行分析。自主研制的制样设备制备界面试样、利用三维扫描仪量化硅质板岩表面粗糙度、利用研发的全自动可视化直剪仪开展界面剪切试验。分析界面试样在不同粗糙度、不同含水率条件下的剪切破坏模式、剪切变形和强度特性的变化,建立了适用于泥岩-硅质板岩界面的强度模型,为揭示山阳滑坡形成的机理研究提供试验数据参数并为此类软硬岩滑坡的研究提供参考。主要研究成果如下:(1)本文对界面试样剪切破坏模式规律进行了分类,并发现界面存在显著降低了试样强度。泥岩-硅质板岩界面试样剪切破坏模式可分为三种:界面间剪切破坏、泥岩与界面混合剪切破坏、泥岩内剪切破坏。界面粗糙度和含水率均对界面剪切破坏模式产生影响,具体表现为随着硅质板岩粗糙度变大、界面泥岩含水率升高,试样剪切破坏面就越靠近泥岩,最终表现为泥岩内剪切破坏。(2)界面粗糙度及界面泥岩含水率对试样的剪切变形规律具有一定影响。界面试样粗糙度越小、含水率越低,其剪应力-剪切位移曲线峰后陡降现象越明显。界面泥岩含水率越高、界面粗糙度越小,界面试样的竖向位移量变化越小。(3)界面试样强度受界面粗糙度及界面泥岩含水率影响较为显著。随着界面泥岩含水率减少、界面粗糙度增大,界面试样峰值强度也随之增大。且法向应力对于界面试样强度也具有一定影响,其影响略高于粗糙度对抗剪强度的影响。当界面泥岩含水率大于20.65%时,含水率为影响界面试样抗剪强度的主要因素。(4)建立了一个适用于泥岩-硅质板岩界面试样的强度模型。通过对界面试样剪切破坏面进行观察和量化,并基于JRC-JCS强度模型,建立了一个考虑含有界面泥岩粘附面积比参数的强度模型,且该模型预测强度结果较为准确,平均误差为6.95%。

关键词：泥岩硅质板岩粗糙度含水率剪切变形剪切强度

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青海省都兰县某锰矿成矿地质背景研究

中国锰业 2022年第2期40卷 37-44页

作者：黄碧云胡兴旺曹智鹏曹成刚王一点青海省环境地质勘查局青海西宁810000 青海九零六工程勘察设计院有限责任公司青海西宁810000 青海省环境地质重点实验室青海西宁810000 商洛西北有色七一三总队有限公司陕西商洛726000

青海省都兰县某锰矿为一沉积-变质型锰矿床,处在祁连山、东昆仑及柴达木陆块三角交会部位,使青海省东昆仑成矿带东段铁、锰、铜、铅、锌、金、钨、锡成矿聚集。矿床形成受奥陶-志留纪滩间山群地层控制,长度100~1000 m,已控制倾向延伸50~... 详细信息

青海省都兰县某锰矿为一沉积-变质型锰矿床,处在祁连山、东昆仑及柴达木陆块三角交会部位,使青海省东昆仑成矿带东段铁、锰、铜、铅、锌、金、钨、锡成矿聚集。矿床形成受奥陶-志留纪滩间山群地层控制,长度100~1000 m,已控制倾向延伸50~220 m,平均厚度0.51~10.50 m,平均品位15.17%~26.69%,主要呈层状-似层状形式展布,矿体走向、倾向上连续,稳定性较好。主要矿物为蔷薇辉石,矿化蚀变为蔷薇石化、锰矿化、褐铁矿化和黄铁矿化等。随着上世纪本矿床发现至开采,浅部矿石资源量局部减少,矿山存在资源枯竭,面临可持续发展难题,急需寻找接替资源量。研究综合分析矿床的成矿地质背景,认为区内控矿地质条件与区域上一致,预测深部和矿区外围存在找矿前景。

关键词：青海都兰锰矿沉积-变质型硅质板岩蔷薇辉石

甘肃省永登县花鹿坪石灰石矿废石与围岩综合利用探讨

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西部探矿工程 2023年第12期35卷 129-132页

作者：白兆安张龙海中国建筑材料工业地质勘查中心甘肃总队甘肃天水741000

永登花鹿坪石灰石矿位于北祁连加里东褶皱带东部的中堡—老虎山复式向斜的南翼,奥陶系中统中堡群火山碎屑岩组为赋矿岩层,历经半个多世纪开采,矿区石灰岩面临资源枯竭。分析了石灰石废石及矿体顶底板围岩的物理性能与加工技术性能,对矿... 详细信息

永登花鹿坪石灰石矿位于北祁连加里东褶皱带东部的中堡—老虎山复式向斜的南翼,奥陶系中统中堡群火山碎屑岩组为赋矿岩层,历经半个多世纪开采,矿区石灰岩面临资源枯竭。分析了石灰石废石及矿体顶底板围岩的物理性能与加工技术性能,对矿床综合利用于生产建筑石料的可能性进行了探讨,并估算了资源量。该矿床的勘查与研究对同类矿山的资源综合利用具有重要的参考意义。

关键词：石灰岩蚀变玄武岩硅质板岩综合利用

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浅析哀牢山造山帯控矿因素

矿床地质 2014年第S1期33卷 155-156页

作者：袁梅成都理工大学地球科学院四川成都610059

哀牢山构造带是我国重要的金矿生产基地,自上世纪70年代开始,哀牢山构造帯就是众多地质学者的研究热点,至今已获得了一系列卓越的研究成果(谢应雯等,1984;黄智龙等,1995;崔军文,1989;杨立强等,2010;毕献武等,1998)。哀牢山断裂帯隶属三... 详细信息

哀牢山构造带是我国重要的金矿生产基地,自上世纪70年代开始,哀牢山构造帯就是众多地质学者的研究热点,至今已获得了一系列卓越的研究成果(谢应雯等,1984;黄智龙等,1995;崔军文,1989;杨立强等,2010;毕献武等,1998)。哀牢山断裂帯隶属三江构造带,位于青藏高原东缘,受印度-亚洲大陆碰撞造山运动控制,属于碰撞造山帯构造演化过程中的产物(侯增谦等,2006)。

关键词：控矿因素产出哀牢山金矿床贵金属矿床硅质板岩构造带地质构造构造控矿岩石

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顺层单面山硅质板岩边坡加固技术

公路与汽运 2018年第2期 68-70页

作者：罗小飞中铁十六局集团西南区域指挥部天津300162

以资兴(资源—兴安)高速公路顺层单面山硅质板岩填方段路基施工为依托,研究硅质板岩单面山边坡加固措施,对构造单面山基底采用齿墙和填碎石台阶处理,齿墙基坑平台采用水压控制爆破开挖,既保证单面山上部填方的稳定和安全,又保证单面山... 详细信息

以资兴(资源—兴安)高速公路顺层单面山硅质板岩填方段路基施工为依托,研究硅质板岩单面山边坡加固措施,对构造单面山基底采用齿墙和填碎石台阶处理,齿墙基坑平台采用水压控制爆破开挖,既保证单面山上部填方的稳定和安全,又保证单面山顺层硅质岩边坡的稳定。

关键词：公路顺层单面山硅质板岩齿墙碎石台阶水压控制爆破

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湖北省石板沟矿区钒矿地质特征与找矿方向

世界有色金属 2020年第7期45卷 81-82页

作者：陈长江胡明何洪涛胡章章马文胜湖北省地质局第八地质大队湖北襄阳441002

湖北省石板沟矿区钒矿位于秦岭-大别造山秦岭弧盆系东段,武当穹隆北缘.矿体主要呈层状,似层状赋存于下寒武系庄子沟组底部,直接找矿标志为黑色岩系,即黑色碳硅质板岩,含磷质结核,是一个沉积变质型钒矿床.本文介绍了该钒矿的矿区地层、... 详细信息

湖北省石板沟矿区钒矿位于秦岭-大别造山秦岭弧盆系东段,武当穹隆北缘.矿体主要呈层状,似层状赋存于下寒武系庄子沟组底部,直接找矿标志为黑色岩系,即黑色碳硅质板岩,含磷质结核,是一个沉积变质型钒矿床.本文介绍了该钒矿的矿区地层、构造、矿床的矿体、矿石矿物、矿石结构构造等特征及其找矿标志与找矿方向,对在该地区寻找类似的矿床具有借鉴意义.

关键词：钒矿硅质板岩地质特征找矿方向

杨家堡含钒石煤的物质成分和钒的赋存状态及配分的研究

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地球科学 1982年第1期 193-206+243-244页

作者：张爱云潘治贵翁成敏夏荣富

杨家堡下寒武统黑色岩系中,含钒的腐泥煤和次腐泥煤（一般称为含钒石煤）是以钒为主并伴有多种金属元素的大型海相沉积矿床。层位稳定、分布广泛、规模巨大,是一种新型的矿产资源——黑色页岩型多金属矿床。杨家堡含钒石煤中V;O;含量达... 详细信息

杨家堡下寒武统黑色岩系中,含钒的腐泥煤和次腐泥煤（一般称为含钒石煤）是以钒为主并伴有多种金属元素的大型海相沉积矿床。层位稳定、分布广泛、规模巨大,是一种新型的矿产资源——黑色页岩型多金属矿床。杨家堡含钒石煤中V;O;含量达0.7—4.63％,一般品位为0.8—1.0％,完全符合作为独立钒矿床开采的要求。对杨家堡含钒石煤物质成分和钒的赋存状态的研究,是为杨家堡石煤提钒工艺流程的确定提供必要的数据和理论依据,并为黑色页岩型多金属矿床成因理论的研究提供基础资料。

关键词：赋存状态含钒石煤伊利石水白云母粘土矿物矿物含量杨家堡图版下寒武统黑色岩系有机质炭质板岩硅质板岩质体物质成分配分