地球与环境

EARTH AND ENVIRONMENT

  • 地下水的致灾效应及异常地下水流诱发地质灾害

    黄润秋,徐则民,许模

    地下水是诱发和触发近地表地质灾害的最主要因素,在地质灾害评价、预测与防治中具有特殊重要的意义。本文对灾害过程中地下水的地质-力学作用一般原理和规律作了较为全面的分析,提出了地质体水敏性和水敏结构的概念,尤其对地下水的化学作用进行了较为深入的分析。结合具体实例,揭示了两类典型的极端情况下地下水触发地质灾害的特殊机理。一类是大型顺层滑坡发生过程中的地下水的“水垫-楔裂”效应;另一类是深埋长隧道中,地下水在高强度水头压力作用下的“劈裂”效应。两类效应在西南地区斜坡地质灾害和深埋长隧道的修建过程中都具有一定的典型意义。

    2005年03期 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 612k]
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  • 百年学府——贵州大学概况

    <正>贵州大学是贵州省唯一一所国家“211工程”重点大学。其前身是1902年创建的贵州大学堂,历经省立贵州大学、国立贵州农工学院、国立贵州大学时期,新中国成立后定名为贵州大学。1951年11月,毛泽东同志为贵州大学亲笔题写校名。1997年8月,原贵州大学和贵州农学院、贵州艺术高等专科学校、贵州省农业管理干部学院完成了第一次合并组建;2004年8月,在原贵州大学和原贵州工业大学的基础上合并组建新的贵州大学。

    2005年03期 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 60k]
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  • 黄润秋

    <正>上世纪八十年代以来,世界各国对经济发展带来的环境问题已逐渐形成共识,环境保护与可持续发展成为社会和经济发展的永恒主题。在所有的环境问题中,越来越多的人开始认识到地质环境问题的突出重要性。尤其是近十年来,在我国政府的积极主导和倡导下、在各级政府的推动下,地质环境保护和地质灾害防治问题已经越来越为广大民众所认识和关注,成为民众理解其居住的这个蔚蓝色星球环境系统的一个重要组成部分。

    2005年03期 3页 [查看摘要][在线阅读][下载 63k]
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  • 溶洞顶板受荷变形监测过程研究

    汪稔,孟庆山,罗强,谭捍华,石祥锋

    以青溪大桥桥基岩溶洞穴围岩工程地质条件定性-半定量-定量分析为基础,在岩土自重和桩基的外附荷载作用下,对桥墩所在位置的溶洞顶板稳定性进行综合评价。利用自行研制的钻孔多点位移计对施工荷载施加过程中溶洞及项板岩体的变形进行现场监测,该仪器综合了传统多点位移计和收敛计对深部岩体和岩层表面分别进行监测的优势,利用同一组数据对施工影响下溶洞洞体和顶板的变形规律进行分析。结果表明,在重大施工荷载作用下保证8.0 m溶洞顶板厚度是安全稳定的,大大节约了溶洞处理费用,并为类似的岩溶洞穴稳定性施工提供了有力的技术支持。

    2005年03期 10-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 325k]
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  • 岩溶对黄壁庄水库副坝坝基渗流场的影响分析

    王恩志,杨刚,李昂,侯鹏

    黄壁庄水库副坝曾多次出现管涌流沙和塌坝现象,其影响因素诸多,而基岩中溶洞和破碎带的存在是重要影响因素之一。为此,选择溶洞坝段进行三维渗流场的数值模拟,分析了溶洞的存在与否对坝基渗流场的改造作用以及对坝体渗透坡降的影响,并时设置防渗墙的必要性进行讨论,为除险加固措施的制订提供参考。

    2005年03期 15-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 427k]
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  • 复杂岩溶矿床延深水平涌水量的预测

    郭映忠

    随着岩溶矿床的延深开采,矿坑涌水量的计算成为防治水害首先要解决的难题。文章创造性地采用国外广泛采用的岩溶水衰减动态分析法,选择了我国南方复杂岩溶含水层中有代表性的重庆市红岩煤矿,将丛林采区茅口组岩溶水动力单元和该单元南大巷(标高+370 m)的茅口灰岩岩溶含水层的主要排水点-1号突水点作为研究对象,建立了该单元岩溶含水层的计算模型-衰减动态(流量和水位)方程,求出了岩溶水动力单元水均衡、地下水储量计算和矿坑涌水量预测的水文地质参数:a、T、K、S、μ、Ie,建立了该单元岩溶裂隙-管道水的水均衡方程, 根据连续观察一个水文年以上的丰富地下水动态资料,预测了红岩煤矿370 m标高以下的延伸开采水平(295- 370 m)矿坑涌水量。

    2005年03期 19-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 418k]
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  • 隧道围岩含水性预报技术

    赵永贵

    隧道地质超前预报关系到隧道工程施工质量和安全,是国内外研究的前缘课题,也是工程地球物理研究中的疑难问题之一。目前超前预报使用的方法有工程地质推断、地质雷达探测、反射地震‘负视速度法’、TSP、TRT 和TST等技术,取得了一定的效果,但是对围岩含水性预报还存在问题。本文介绍了用高密度电法解决含水性预报问题的实例,效果很好,希望能引起业界重视。在未来的超前预报工作中应该推广综合预报方法。

    2005年03期 29-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1319k]
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  • 广州新白云机场土洞、溶洞的稳定性判别及其加固处理

    张合青,杨国荣,魏弋锋

    土洞、溶洞问题是广州新白云国际机场的主要工程地质问题之一。土洞、溶洞数量多达一百多个,洞体直径3-104 m,洞高0.4-23.5 m,顶板埋深3.2-35.4 m,在土方施工时即出现崩塌现象。文章在对土洞、溶洞的特征进行详细分析的基础上,结合本机场工程的特点,提出了一套稳定性判别的方法,进而对土洞、溶洞处理方法进行了探讨,并通过现场试验研究,在取得试验测试结果的基础上,将填充贫混凝土与袖阀管注浆相结合的加固方法,应用于实际工程中,取得了良好的处理效果,并积累了机场工程土洞、溶洞处理的成功经验。

    2005年03期 36-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 267k]
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  • 水布垭大坝坝址左岸岩溶化地层三维计算机模拟

    曾钱帮,陈祥军,张菊明,王思敬,马凤山

    详尽地阐述了由多个椭球洞体生成复杂溶蚀孔洞的原理、三维随机洞体的数学模型以及确定性洞体的数学描述和计算机显示方法,为岩溶化岩体的溶蚀率和渗透特性的研究提供了计算机模拟手段。根据野外现场调查资料、平面地质图、灌浆帷幕剖面图,提取了水布垭大坝坝址左岸岩溶化地层的有关数据,得到了岩溶化地层的三维地质图和沿灌浆帷幕线的剖面图。

    2005年03期 41-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 400k]
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  • 充填型溶洞中地下工程支护结构设计及施工技术研究

    王后裕,刘志杰,宋建波,言志信

    以某大型地下工程的设计、施工、监测为实例背景,系统介绍了富水、充填型溶洞的处理方法。在超前地质预报工作的基础上,结构设计采用超前注浆堵水、初期格栅钢架喷砼网支护、二次现浇钢筋砼衬砌的复合式衬砌方案。掘进采用中隔墙法开挖,并设置泄水洞辅助减压,取得了较好的效果。

    2005年03期 49-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 235k]
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  • 大流量高流速溶洞堵漏技术的研究

    周喜德

    在岩溶地区的各种工程的施工中,大流量、高流速溶洞的堵漏处理是一大难题。文章介绍了溶洞精确探测技术、堵漏材料、施工工艺上的最新研究成果,并以贵州猫跳河四级窄巷口水电站水库渗漏、贵州三岔河引子渡水电站厂房基坑涌水的处理为实例,介绍了孔间CT精确探测、模袋灌浆等技术的成功应用经验。

    2005年03期 54-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1333k]
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  • 大射电望远镜在贵州喀斯特地区的选址方法

    宋建波,刘宏,王文俊,彭勃,南仁东

    一平方公里阵大射电望远镜SKA是世界多国投资、我国争建的国际合作项目。500 m口径球面射电望远镜(简称FAST)是SKA在中国的一项先导工程。SKA可以利用贵州喀斯特洼地作为主反射面支撑条件及候选台址,并在贵州全省建造由40余个单元天线组成的射电望远镜阵。本文结合大射电望远镜SKA对候选台址的要求,在合理确定台址优选影响因素的基础上,系统阐述大射电望远镜在贵州喀斯特地区的选址方法,并对选址中的关键问题做简单说明。

    2005年03期 63-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 488k]
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  • 大射电望远镜一平方公里阵(SKA)贵州选址的一种构形

    刘宏,宋建波,王文俊,彭勃,南仁东

    大射电望远镜一平方公里阵(SKA)贵州选址分两种构形:小N大D型和大N小D型。采用遗传算法对第一种构形布局,得小N大D型构形共有60个台址组成,分别分布在核心区(R<0.75 km)和发自核心区边缘的5 条对数螺旋线上,其中核心区(R<0.75 km)台址10个,中央区(0.75 km<R<2.5 km)台址15个,外围区(2.5 km <R<150 km)台址25个,遥远区(150 km<R<3 000 km)台址10个。

    2005年03期 69-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 394k]
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  • 斜坡滑动失稳演化的非线性机制与过程研究进展

    秦四清,王思敬

    文章对非线性动力学系统(NDS)理论在斜坡稳定性(岩石平面滑动斜坡和圆弧滑动土坡)和滑坡预报方面的研究进展作了评述,内容包括:滑面介质本构方程、失稳判据、水的作用机制、蠕变三阶段的理论解释、滑坡物理预报模型、预报指标与混沌模型的建立等,最后指出了进一步研究的方向与课题。

    2005年03期 75-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 379k]
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  • 喀斯特伏流河段建库主要工程地质问题

    杨益才,徐守平,杨昌辉,刘洪

    在中小型河流喀斯特伏流河段附近或者直接封堵伏流洞,利用伏流山体做坝建库的工程勘察,是以往水利水电工程勘察工作中少有遇到的。客观上伏流河段的喀斯特和水文地质条件普遍复杂,修建水库所涉及的主要工程地质问题、复杂程度、能否成库与处理代价是人们所关心的。文章结合贵州喀斯特地区数个涉及伏流河段的开发利用工程,探讨了伏流河段水利水电开发可能遇到的主要工程地质问题与工程评价。

    2005年03期 83-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 659k]
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  • 某大型地下洞室群围岩稳定性工程地质评价

    李攀峰,刘宏,崔长武,张绍成

    某水电站布置有大型的地下洞室群,其规模在国内外已建和拟建的工程中都是十分罕见的。总体上说,地下厂房区岩体质量较好,但由于多期的构造作用,在厂房区岩层中发育有不同级别的结构面,对围岩的稳定性有一定影响。对此,本文运用围岩分类法和数值模拟法分析了厂房开挖后围岩的整体稳定性,然后运用UNWEDGE软件对主厂房顶拱部位的不稳定块体进行了分析评价。

    2005年03期 90-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 480k]
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  • 基于网络模拟的岩体边坡稳定性概率分析

    王旭,晏鄂川

    介绍了基于网络模拟的岩体边坡潜在滑动面随机搜索及其破坏概率计算的基本原理和实现过程。首先通过统计分析得到岩体边坡结构的统计性质参数及分布的密度函数,应用蒙特卡洛方法,采用随机参数模拟生成边坡岩体的结构面网络模型;然后以结构面网络模型为基础,在研究岩体边坡断裂失稳问题中,结合优势面理论,并考虑岩桥破坏机理,建立了新的使用动态规划方法寻求潜在滑动面及破坏概率计算的随机模拟技术,完成了相应计算程序。

    2005年03期 95-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 357k]
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  • 岩土介质动静力学参数与介质物理组构参数之间的关系

    孙进忠,蔡新滨,陈祥

    岩土体是地质历史的产物,有着特定的物质组分和结构构造,从而表现出复杂的工程力学性质。为研究岩土介质动、静力学参数与岩土介质物理组构参数三者的关系,文章结合工程岩土体勘察评价,对岩土介质进行了一系列物理力学测试和波动测试,取得了一定量的测试数据。分析中特别关注了岩土介质的弹性波速与介质密度之间的关系。研究发现,岩样和土样波速与密度测试值在波速-密度参数空间中展现出了几种相对性:整体有序与局部混沌的相对性、分布域位置和结构的确定与域内参数随机分布的相对性、在某一分布域内整体样本无序与各类子样本有序的相对性。把握这几种相对性对于岩土介质的理论研究和工程应用都十分有意义。

    2005年03期 101-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 368k]
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  • 岩石工程开挖对山坡体应力场扰动规律的数值分析

    孙世国,崔恒忠,冉启发,李国柱

    应用三雏数值分析方法,研究人工开挖边坡与自然山体边坡体之间的应力场分布特点、演变规律和作用关系,并依据应力场演变规律确定边坡岩体的破坏模式;以便为矿山生产及周边环境的安全评价提供科学依据。

    2005年03期 107-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 617k]
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  • 卸荷岩体本构关系研究

    刘杰,李建林,黄宜胜,陈兴周,郑炎

    对地质材料模型、石膏模型、砂浆模型进行了模型试验,通过对模型试验得出的数据进行分析、拟合,得出卸荷岩体的增量本构。并在有限元分析程序ADIDA中接入该本构关系,对清江隔河岩电站厂房高边坡三维模型进行有限元分析,通过与加载模型的计算进行比较分析,说明了该本构的合理性。

    2005年03期 112-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 300k]
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  • 人工边坡破裂面的最短路径搜索方法及其应用

    张雷,刘学,姚海明

    文章运用Dijkstra最短路径算法确定土体中最危险的潜在破裂面,通过弹塑性有限元模拟基坑开挖过程, 计算土体的位移和应力以及评价基坑的稳定性。文中较详细地叙述了这种基于有限元分析技术和组合优化法来确定土坡中最危险的潜在破裂面的原理和实施过程,并给出了计算实例,进行了相应的讨论。

    2005年03期 117-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 218k]
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  • 非饱和渗流作用下土坡的数值计算分析

    张延军,张延诘

    讨论了考虑非饱和流渗作用下的土坡的数值计算分析,采用了不同含水量对抗剪强度影响的模型,求解带有渗透力作用项的土体弹塑性平衡方程得到土坡的应力应变分布,并应用于降雨滑坡的简单算例分析。由算例分析得知,利用非饱和渗流耦合应力的弹塑性来分析非饱和渗流而引起的土体滑坡的变形和发展是可行的,并值得完善和发展。

    2005年03期 121-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 466k]
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  • 三峡库区滑坡地带岩石特性的研究

    高秀君,大久保誠介,福井勝則,金田博彰

    针对三峡库区组成滑坡岩层的主要岩石——泥质岩、灰岩、砂岩,通过显微镜观察、X射线分析显微镜的定量分析及室内岩石力学强度试验,对各岩石的特性进行了分析。显微镜及X射线定量分析结果表明风化较弱的泥质岩基本上含有石英与钙质矿物,后者由于易溶于水而导致岩石的孔隙率增加。孔隙的一部分连接形成了裂缝, 从而使岩石的强度下降。各岩石的单轴压缩试验结果表明砂岩的强度最高,发生了风化的泥质砂岩的强度最低。在饱和状态下紫红色泥岩及风化了的泥质砂岩的单轴压缩强度降低最显著,比自然干燥状态下降低了大约50%, 推测是受粘土矿物含量的影响。所有岩石都表现出在峰值强度之前应力与应变几乎呈线性关系,而峰值强度之后应力急剧下降的脆性特征。这种在饱和状态下岩石强度大幅度下降与脆性特征表明在治理滑坡时需要采取十分周密及复杂的预防措施。

    2005年03期 125-131页 [查看摘要][在线阅读][下载 746k]
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  • 三峡库区塌岸防护方法适宜性分析

    简文星,殷坤龙,余宏明,晏鄂川,刘礼领,汪洋,桂树强

    根据组成库岸的岩土类型和组合型式,将三峡库区库岸地质结构概括为岩质、土质、岩土混合三大类及若干亚类,并对各类库岸的破坏方式进行了分析与总结,认为三峡水库蓄水后,库岸的破坏形式主要表现为崩塌与滑坡。根据库岸地质结构类型、破坏方式与规模,对三峡库区库岸防护设计的适宜性进行了详细的研究,认为三峡库区库岸宜采用如下5种方案进行防护:(1)对于易风化岩质岸坡或软硬互层岩质岸坡,宜以喷锚工程为主,结合局部支撑与挖方等进行防护;(2)对于土层比较厚(≥10m),地表有明显的变形破坏迹象的岸坡;或夹软弱层的易滑顺向岩质岸坡,宜以抗滑桩工程为主,结合护坡与地表排水等进行防护;(3)对于下伏完整基岩,且土层较薄(<6m)的土质岸坡或混合型岸坡,宜以挡土墙工程为主,结合地表排水等进行防护;(4)对于土层较厚(≥6m)且坡度较缓(< 20°)的土质岸坡或混合型岸坡,宜以干砌条石护坡工程为主,结合石笼、水下抛石压脚等进行防护;(5)对于坡度较陡(>20°)、厚度较大(≥6m)的土质岸坡、或强风化的花岗岩岸坡,宜以格构锚工程为主,结合地表排水等进行防护。针对这5种防护方案,选择典型库岸段进行库岸防护设计。结果表明,采用这5种方案防护库岸1 km直接工程费用分别为:857.2万元、2246.0万元、931.5万元、625.5万元、2288.8万元。

    2005年03期 132-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 463k]
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  • 西合高速公路采空区稳定性评价及其治理方案

    高晓辉,彭建兵,杨天亮,李滨

    西合高速公路采空区位于丹江河谷二级阶地区,主要是人工在基岩顶板上的卵石中挖沙金废弃的矿洞,埋深较浅,严重影响高速公路的建设和运营。在分析其形成及分布特点的基础上,结合工程物探资料,采用结构力学方法、极限平衡法对采空区进行了稳定性评价,并针对西合高速公路下伏采空区的具体特点,提出了开挖回填、钻孔灌浆及在路基中铺设土工格栅的治理方案,可为同类型采空区的治理提供参考。

    2005年03期 139-141页 [查看摘要][在线阅读][下载 205k]
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  • 南山隧道K4+374-+381段塌方成因及处理

    曾裕平,许强,何中文

    文章对南山隧道K4+374-+381段塌方进行了地质上的成因分析,并说明了相应的处理措施。

    2005年03期 142-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 170k]
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  • 某电站溢洪道边坡运行期地下水渗流场特征数值模拟

    涂国祥,黄润秋

    西南某电站位于岷江上游河段,水库蓄水后库水位将抬升130余米,改变了边坡地下水原有渗流场特征及其排泄补给条件,使地下水位以下岩体的物理力学性质产生一定程度的变化,并将由此产生的孔隙水压力叠加于边坡上,库水位的升降也将引起动水压力的变化,所有这些必然对溢洪道边坡长期稳定性产生一定程度的影响,因此研究边坡运行期间地下水渗流场特征具有重要意义。文章在大量现场调查和室内分析的基础上,利用三维数值模拟技术,对溢洪道边坡在蓄水前、蓄水后以及库水位骤降后的地下水渗流场特征展开了详细的分析研究,取得了较为科学、合理、可信的研究成果。

    2005年03期 145-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 663k]
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  • 流杯池小区危岩落石运动特征分析及其防治建议

    高云河,雷建海,田景富,宋建波,刘宏

    在对流杯池小区进行地质灾害调查的基础上,结合边坡地形地貌特点,选取具有代表性的边坡剖面作为危岩体崩塌落石运动特征分析模型,对危岩体崩塌落石的运动过程进行分析,确定落石在边坡不同位置处的运动形式,采取与落石运动形式相对应的运动方程,描述落石的运动轨迹,依据落石的运动路径,提出崩塌落石灾害防治的合理建议。对危岩落石的运动特征分析不仅能为崩塌落石灾害防治提供了理论基础,而且对指导工程实践也具有重要意义。

    2005年03期 150-154页 [查看摘要][在线阅读][下载 240k]
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  • 岩石掘进机(TBM)穿越板岩和碳酸盐岩接触带引发的环境工程地质问题分析

    尚彦军,史永跃,曾庆利,薛继洪

    在穿越隔水板岩和透水碳酸盐岩间接触带时,隧道施工将遇到一系列工程地质问题,这对地质条件适应性较传统钻爆法差的TBM掘进来说尤为突出。结合TBM施工的云南上公山隧道工程,通过对该接触带工程地质条件评价和问题分析,讨论了该洞段的泥石流、库水位下降、泉水断流等一系列环境工程地质问题的发生机理。

    2005年03期 155-158页 [查看摘要][在线阅读][下载 665k]
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  • 基于3D-σ数值模拟的锚喷支护机理解析

    金俊,杨昌斌,饶学治,李鹏

    根据联拱隧道动态设计施工的实质,结合某在建隧道工程,采用3D-σ对隧道中导洞锚喷支护设计进行了力学响应动态模拟研究,并分析了锚喷支护机理以及围岩体应力场和位移变形状况,并由此提出了联拱隧道合理的施工工序,用以指导隧道施工,取得了较好的经济效益。

    2005年03期 159-161页 [查看摘要][在线阅读][下载 465k]
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  • Monitoring in Building Road Tunnel Across Coal Measures

    <正>In some cases coal measures, goaf, big caves, and huge faults, as well as high initial stress cannot be avoided in road tunnel excavation. These geological features may make it more difficul practical tunnel construction. So it is necessary to take strong precautious measures against gas outburst, water bursting and roof fall in a tunnel across coal measures with risk of gas outburst. The techniques, such as advance drilling exploration, multiple-cycle shallow depth hole controlled blasting, reinforced supporting, which include concrete grouting and twice supporting, and monitoring measures are often applied in the construction of tunnels and satisfied results are achieved. Results in this paper can help others to get experiences in road tunnel construction with similar geological features.

    2005年03期 162-165页 [查看摘要][在线阅读][下载 201k]
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  • 贵州省喀斯特环境与地质灾害防治重点实验室简介

    <正>贵州省喀斯特环境与地质灾害防治重点实验室原名为贵州省国土整治与遥感应用重点实验室,是1997年4月经贵州省科技厅首批批准、由中国科学院地球化学研究所投入建设的省级重点实验室。2003年1月,经贵州省科技厅批准更为现名,改由贵州大学(原贵州工业大学) 和中国科学院地球化学研究所合作共建,并正式搬迁至贵州大学蔡家关校区(原贵州工业大学)。2005年7月批准为省部共建教育部重点实验室,并正式立项投入建设。现有固定研究人员

    2005年03期 167页 [查看摘要][在线阅读][下载 68k]
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