广西膨胀岩滑坡地质灾害特性与整治技术研究

膨胀岩广泛分布于广西的南宁盆地、百色盆地、宁明盆地、上思盆地等区域。由于膨胀岩特殊的物理力学性质，如胀缩性、强度衰减性等，使得膨胀岩中的岩土工程问题也表现出特殊性。其中膨胀岩的滑坡及其治理技术是地质灾害治理及工程边坡处理中一个复杂的技术问题，主要表现在对膨胀岩的基本物理力学特性认识不足，常规的治理手段如一般设计的放坡、挡土墙及抗滑桩等常常失效，目前广西多处膨胀岩滑坡治理工程的失效就是一个佐证，并因此造成了巨大的经济损失。为此，开展对膨胀岩滑坡地质灾害特性及其整治技术的研究具有重要的理论意义及工程指导意义。 本项目通过收集广西典型膨胀岩滑坡勘查资料，分析提出现有规范以外的膨胀岩滑坡勘查特殊技术要求。对不同工况下的抗剪强度参数取值进行理论及试验研究，提出膨胀岩滑坡不同工况下抗剪强度取值原则。在此基础上进一步探讨滑坡产生的力学机理，建立膨胀岩滑坡稳定性分析计算新模型。针对膨胀岩滑坡的治理设计，提出合理的设计计算模式和设计参数，最后对膨胀岩滑坡的治理提出可行的技术方案。,膨胀岩广泛分布于广西的南宁盆地、百色盆地、宁明盆地、上思盆地等区域。由于膨胀岩特殊的物理力学性质，如胀缩性、强度衰减性等，使得膨胀岩中的岩土工程问题也表现出特殊性。其中膨胀岩的滑坡及其治理技术是地质灾害治理及工程边坡处理中一个复杂的技术问题，主要表现在对膨胀岩的基本物理力学特性认识不足，常规的治理手段如一般设计的放坡、挡土墙及抗滑桩等常常失效，目前广西多处膨胀岩滑坡治理工程的失效就是一个佐证，并因此造成了巨大的经济损失。为此，开展对膨胀岩滑坡地质灾害特性及其整治技术的研究具有重要的理论意义及工程指导意义。 本项目通过收集广西典型膨胀岩滑坡勘查资料，分析提出现有规范以外的膨胀岩滑坡勘查特殊技术要求。对不同工况下的抗剪强度参数取值进行理论及试验研究，提出膨胀岩滑坡不同工况下抗剪强度取值原则。在此基础上进一步探讨滑坡产生的力学机理，建立膨胀岩滑坡稳定性分析计算新模型。针对膨胀岩滑坡的治理设计，提出合理的设计计算模式和设计参数，最后对膨胀岩滑坡的治理提出可行的技术方案。 2100433B

膨胀岩试验与应用技术研究内容简介

南水北调中线工程施工过程中，采用了大量新工艺、新方法和新材料。在河南新乡段工程开工之前，为了使膨胀岩(土)地区的工程建设做到技术先进，经济合理，保证建筑物的安全和正常使用，相关单位进行了膨胀岩(土)的试验技术研究，得到了大量工程实践资料，从中分析讨论出最佳施工应用方案。具体领导和组织实施本研究项目的李东森高级工程师等项目参与人员，吃住在试验现场，精心操作，付出了智慧和心血。本书《膨胀岩(土)试验与应用技术研究》是对该项目研究过程与成果的一个系统总结。

全书突出工程应用，重点是阐述南水北调中线河南新乡段工程中膨胀岩(土)问题的施工方法与新技术。本书由李东森担任主编，由马全力、皇甫伟担任副主编，参与编写的还有冯光亮、刘建伟、颜猛，由龙振球担任主审，由张梅、梁娟核稿。

膨胀岩试验与应用技术研究作者简介

李东森，高级工程师，本科学历，具有国家注册“一级建造师，水利工程造价师”职业资格。历任国家和省重点水利工程项目经理。荣获国家实用新型专利一项，省水利科技进步一等奖三项，参加编写科技论著二部，在国家核心期刊和河南自然科学一级期刊发表论文多篇。

《岩石力学与工程研究著作丛书》序

《岩石力学与工程研究著作丛书》编者的话

前言

第1章 绪论

1.1 膨胀岩的概念及名称

1.2 膨胀岩的分布与成因

1.2.1 膨胀岩的分布

1.2.2 膨胀岩的成因

1.3 膨胀岩地区的工程问题

1.3.1 地下膨胀岩工程

1.3.2 膨胀岩路基

1.3.3 膨胀岩边坡

1.3.4 膨胀岩地基

1.4 膨胀岩与工程问题的研究现状

1.4.1 膨胀岩巷道地压研究的现状

1.4.2 膨胀岩边坡稳定性分析研究现状

1.4.3 膨胀岩地基承载力的研究现状

第2章 膨胀岩的基本物理力学特性

2.1 膨胀岩的物质组成及结构

2.1.1 膨胀岩的矿物成分

2.1.2 膨胀岩的粒度组成

2.1.3 膨胀岩的微观结构

2.2 膨胀岩的基本物理特性

2.2.1 膨胀岩的基本物理特性

2.2.2 膨胀岩的崩解性

2.2.3 膨胀岩的裂隙性

2.3 膨胀岩的基本力学特性

2.3.1 强度特性

2.3.2 胀缩特性

2.3.3 流变性

2.3.4 易扰动性

2.4 膨胀岩的判别与分类

2.4.1 膨胀岩的判别方法

2.4.2 膨胀岩的分类方法

第3章 膨胀岩的流变和膨胀特性

3.1 膨胀岩的流变特性

3.1.1 膨胀岩的流变特性

3.1.2 膨胀岩蠕变性质的影响因素

3.2 膨胀岩的蠕变机理

3.3 膨胀岩的膨胀特性

3.3.1 胀缩特性

3.3.2 膨胀岩膨胀的影响因素

3.4 膨胀岩的膨胀机理

3.4.1 岩石的吸力理论

3.4.2 吸力试验

3.4.3 岩石膨胀稳定准则

第4章 地下工程中膨胀岩的地压计算与控制

4.1 膨胀岩围岩的蠕变变形机理

4.1.1 围岩的瞬时力学状态

4.1.2 弹性围岩蠕变机理

4.1.3 弹塑性围岩蠕变机理

4.2 流变地压控制机理

4.2.1 几个问题的讨论

4.2.2 控制原理

4.3 膨胀岩围岩的膨胀变形机理

4.3.1 围岩内部有水情况

4.3.2 围岩周边供水情况

4.3.3 围岩里外都无水的情况

4.4 膨胀地压控制原理

4.4.1 几个问题的讨论

4.4.2 膨胀地压控制原理

4.4.3 膨胀岩巷道地压控制原理

4.5 地压计算

4.5.1 力学模型建立的基本思想

4.5.2 力学模型

4.5.3 工程算例

4.5.4 锚固岩体地压计算

第5章 膨胀岩边坡的变形破坏特征

5.1 膨胀岩边坡应力分布特征

5.1.1 边坡开挖对应力分布的影响

5.1.2 边坡应力分布特征

5.2 膨胀岩边坡的变形破坏特点

5.2.1 边坡的失稳破坏类型

5.2.2 膨胀岩边坡破坏特点

5.2.3 膨胀岩边坡变形破坏机理

5.2.4 工程实例

5.3 膨胀岩边坡失稳的影响因素

5.4 水对边坡稳定性的特殊影响

5.4.1 地下水压力

5.4.2 地下水压力对边坡的影响

5.4.3 地下水补给及疏干

5.4.4 降雨入渗对膨胀岩边坡的影响

5.4.5 降雨人渗条件下膨胀岩边坡开挖稳定性模拟分析

第6章 膨胀岩边坡稳定性分析与防治

6.1 膨胀岩边坡失稳破坏模式

6.2 边坡稳定性分析的强度参数选择

6.2.1 滑动面抗剪强度参数变化规律

6.2.2 抗剪强度参数的确定

6.3 边坡稳定分析的计算方法

6.3.1 工程地质比拟法

6.3.2 极限平衡法一通用条分法

6.3.3 有限元法

6.3.4 地质构造力学分析法

6.3.5 膨胀岩边坡稳定性分析特点

6.4 膨胀岩滑坡防治设计及施工原则

6.4.1 膨胀岩滑坡的防治工程分类

6.4.2 膨胀岩边坡治理现有工程措施

6.4.3 膨胀岩边坡失稳治理研究现状

6.4.4 膨胀岩滑坡防治设计原则

6.4.5 膨胀岩施工原则

6.4.6 膨胀岩边坡工程实例

第7章 膨胀岩地基

7.1 膨胀岩地基承载性状

7.1.1 地基的变形破坏过程

7.1.2 地基的破坏形式

7.1.3 影响地基承载力因素

7.2 浅基础膨胀岩地基承载力现场试验

7.2.1 南宁盆地地质概况

7.2.2 试验场地地质条件

7.2.3 现场静力载荷试验设备及方法

7.2.4 试验结果

7.2.5 现场试验结果分析

7.3 膨胀岩地基承载力确定方法

7.3.1 确定膨胀岩地基承载力的方法对比

7.3.2 建议采用的确定膨胀岩地基承载力的方法

7.4 确定地基承载力的勘察方法

7.4.1 确定地基承载力的勘察方法

7.4.2 膨胀岩旁压试验简介

第8章 膨胀岩中桩基承载性状

8.1 桩基荷载传递机理

8.1.1 膨胀岩桩基础形式

8.1.2 桩基荷载传递规律

8.2 桩端膨胀岩破坏模式

8.2.1 桩端膨胀岩受力状态

8.2.2 桩端膨胀岩破坏模式

8.2.3 桩端破坏的影响因素

8.3 嵌膨胀岩段侧阻力工作机理

8.3.1 嵌膨胀岩段侧阻力特性分析

8.3.2 嵌岩段侧阻力工作机理

8.3.3 嵌岩段侧阻力的影响因素

8.3.4 嵌岩段侧摩阻力现场试验

8.4 最大嵌岩深度和最佳嵌岩深度

8.4.1 概述

8.4.2 概念的来源

8.4.3 关于嵌岩深度的评价

第9章 膨胀岩中桩端承载力确定方法

9.1 深层平板载荷试验法

9.1.1 试验装置系统

9.1.2 试验要点

9.1.3 试验资料的分析与整理

9.1.4 膨胀岩深层载荷试验资料整理

9.2 刚塑性理论计算法

9.2.1 概述

9.2.2 TerZaghi极限承载力公式

9.2.3 Terzaghi理论公式计算值与现场载荷试验值比较

9.2.4 Terzaghi理论公式的修正

9.3 计算机模拟方法

9.3.1 桩端承载力有限元分析

9.3.2 计算模型的确定

9.3.3 计算参数的确定

9.3.4 桩端极限承载力判定方法

9.3.5 模拟过程

9.3.6 模拟计算结果分析

9.3.7 有限元弹塑性模型的验证

9.3.8 有限元法回归公式计算值与现场载荷试验值的关系

参考文献2100433B

《膨胀岩与工程》首先介绍膨胀岩的基本物理力学特性，重点阐述膨胀岩及膨胀岩围岩体的蠕变机理和膨胀机理；在此基础上，提出了地下工程中膨胀岩的流变地压和膨胀地压的计算方法及控制原则。通过对膨胀岩边坡变形破坏特性的分析，阐述了膨胀岩边坡的治理原则及治理方法；通过对浅基础下膨胀岩地基承载性状的分析，论述了膨胀岩地基承载力的确定方法；通过对膨胀岩中桩基础承载性状的分析，给出了膨胀岩中桩基础承载力的确定方法及计算公式。书中针对各类膨胀岩工程列举了较多的工程实例。

《膨胀岩与工程》是一本涉及地面及地下膨胀岩工程的专著，可供建筑、水利、矿山、公路、铁路及人防等行业从事岩石力学和岩土工程的科技工作者及相关专业的高校师生参考。