DBQ系统——深埋隧洞软弱围岩分类方法

以巴顿岩体质量分类体系Q系统为基础,考虑高地应力和低外水压力对软弱围岩的影响,建立DBQ软弱围岩分类系统。在现场地质调查和参数收集的基础上,把该系统应用到丹巴某深埋隧洞已开挖洞段。结果表明其适用性良好,为该隧洞软弱围岩快速准确分类及支护设计提供了依据。     

基于谱聚类算法的海底滑坡危险性评价

海底滑坡的危险性评价与分区,对海洋工程设施的选址和危险预防具有指导作用。本文基于无监督机器学习的谱聚类算法对黄河口埕岛海域展开了海底滑坡危险性评价,构建了输入参数为9、输出类别为4、核函数参数为0.08的海底滑坡危险性评价模型。使用该模型进行评价,将研究区分为了海底滑坡危险性高、较高、较低和低的区域。评价结果与地质环境因素分布特征对比显示,最重要的影响因素为海底沉积物类型和水动力作用,最重要的触发因子为液化。模型参数分析结果显示,合理简化输入因子可获得精度略低的评价结果,而核函数参数是影响评价准确性的重要指标。以上研究表明,谱聚类算法能够较好地用于海底滑坡危险性评价,数据类别丰富度和精度是影响评价精细程度的重要因素。     

深埋隧洞围岩分类方法--JPQ系统

本文以某深埋隧洞围岩分类为例、以著名的巴顿岩体质量分类Q系统为基础,建立了高地应力、高外水压力条件下的围岩分类方法--JPQ系统,经验证该方法在某深埋隧洞围岩分类中适用性好,并可推广使用.     

多传感器估值融合理论在滑坡动态变形监测中的应用研究

在滑坡动态变形监测中一般会在滑坡体上布置多个传感器,以进行综合观测.目前的监测模型仅依靠某个关键点的数据进行评判分析,容易造成原始数据信息的流失,且以往的研究多集中于监测数据的整合,并未考虑传感器自身的因素,引起融合结果的不精确.为了克服以上不足,引人多传感器估值融合理论,选用误差均方差为评价指标,证明多源数据融合方法...     

节理岩体各向异性等效弹性参数研究

采用复合材料力学分析方法,针对规则节理岩体考虑坐标转换及刚度系数,建立各向异性等效弹性参数的解析公式。通过算例证明了解析公式的可行性,同时对规则节理岩体等效参数规律性进行了研究,分析在不同的节理刚度比值下等效弹性参数的变化规律。结合白鹤滩坝址区柱状节理岩体特征,探讨了其等效弹性参数取值和各向异性特征。研究表明：所采用方法在刚度取值相等时岩体可退化为各向同性介质,且该方法计算结果与实测结果较为吻合;同时发现柱体偏转对等效弹性参数的影响较大,偏转后水平向和铅直向弹性模量分别降低约54%和17%,根据曲线规律性,偏转角度越大,降低程度越高,等效弹性参数的曲线变化反映了其具有明显的各向异性特征。     

高山峡谷区岩溶水示踪试验──以川西锦屏地区为例

示踪结果显示,大理岩是以溶蚀裂隙为主的含水介质,其岩溶水流迭较溶洞管道型含水层低一个数量级。在高山峡谷区,包气带深厚,示踪水流的“分流”现象十分普遍;隔水边界易于遭受破坏,不同单元之间越流水力联系较为广泛;且深部裂隙系统开启程度好,岩溶发育深度超过２０００～３０００ｍ,由于补给区与排泄区高差大,为深部区域水流系统的发育提供了介质和水动力条件。      

基于饱和指数模型的坝基帷幕体防渗效果及耐久性研究

帷幕体的修建是为了对坝基进行加固和防渗,但在蓄水条件下,坝基帷幕体遭受长期的高压渗流、溶蚀等作用,坝基帷幕防渗作用衰减以致失效,从而引起坝基渗流量增加和扬压力增高。依据地球化学热力学的基本理论,通过分析坝基地下水微观动态,定量化解析幕后地下水溶液与某种矿物之间的反应状态,采用了基于化学热力学模型的FORTRAN程序,从一个侧面来反映坝基帷幕体防渗效果及其耐久性。结合某工程实例,建立2001－2010年的时间序列模型,计算出的方解石饱和指数由2.03变为0.26,揭示出某坝10坝段处坝基帷幕体的防渗性能及其耐久性发生了衰减,且具有阶段性变化的特点,2001－2004年间与2006－2008年间坝基地下水的微观动态处于相对稳定的时期（缓变）;2005年间与2009－2010年间处于突变时期（陡变）。揭示出该坝段坝基帷幕体的防渗性能出现了局部的衰减,其结果与地下水宏观动态反映出的规律较一致,证明该方法在一个侧面能够反映出帷幕体的防渗性能和耐久性的变化特征。     

基于三维节理网络模拟的坝基岩体结构分类研究

以金沙江白鹤滩水电站左岸坝基岩体为研究对象,开展了基于三维节理网络模拟的坝基岩体结构分类研究。根据节理的分组分布和密度分布进行统计均质区分段,以分段为单位建立基于统计学和概率论的三维节理网络模型。在三维节理网络模型的模型正面、模型侧面和模型顶面上分别沿形心等角度布置模拟测线,将3个正交平面上54条模拟测线的RBI均值定义为三维等效岩体块度指数RBI3D,以RBI3D作为评价指标开展坝基岩体结构分类。结果表明：左岸第10梯段坝基岩体的完整性相对较好,其中整体块状占53.3%,块状占26.7%,次块状占20.0%,分析结果与实际地质情况相符。该方法充分考虑了节理分布的空间各向异性,并采用单一定量指标作为岩体结构的分类依据,兼顾了科学合理性和工程实用性。     

常用围岩分类方法对某深埋隧洞的适用性分析

某深埋隧洞局部地应力高达42 MPa,局部外水压力高达10 MPa,具有高地应力、高外水压力的特点。一般认为,最大主应力大于20 MPa属于高地应力,外水压力远大于1 MPa为高外水压力。采用Q系统、RMR分类、水电规范HC分类、国标BQ分类等4种常用围岩分类方法对该隧洞进行了围岩分类。分类结果表明,高地应力条件下,Q系统的适用性较好,RMR分类、HC分类、BQ分类适用性均差。4种分类方法在高外水压力条件下的适用性均差。出现上述现象的主要原因有:Q系统通过最大切向应力与岩石抗压强度的比值σθ/σc的大小,反映高地应力对围岩类别的影响。故其在高地应力条件下的适用性较好;RMR分类没有考虑高地应力对围岩类别的影响。其分类结果在高地应力区特别是岩爆段偏高;HC分类在高地应力区简单地采用降级的方法。其分类结果误差较大;BQ分类对岩石强度过于敏感。其分类结果在高地应力区过于保守。这4种方法均未考虑高外水压力对围岩类别的影响。论文提出了一种“归一化方法”,可以对不同分类方法分类结果进行相互比较。     

地震作用下南黄海海上风电场水平场地液化特性分析

江苏近海属南黄海海域,是我国海上风电场最集中的地区,目前约占全国总装机容量的70%～75%,该区覆盖层厚度大,桩长深度范围(一般40～60m)多为粉砂、粉土、粉质黏土地层,尤其是泥面以下20m深度为易液化粉砂-粉土地层。而南黄海地区亦是我国的地震多发区,因此,研究了该区海上风电场水平场地的地震液化特性。首先基于南黄海某海上风电场50个机位的钻探资料统计特征建立了地层概化模型;随后通过动三轴试验和共振柱试验标定了土体动力分析参数;然后反演了3条地震波(EL-Centro波、Northridge波、Kobe波),将地表附近地震动峰值加速度PGA分别调整为0.05g、0.10g、0.20g、0.40g并进行场地液化分析,重点分析了地震作用下地层的超孔压比、总沉降、分层沉降等特性。研究发现,该区地层为可液化地层。当PGA=0.05g时,各层监测点的超孔压比均小于1.0,地层总沉降为1 cm左右;当PGA为0.10g和0.20g时,仅表层(12 m内)地层完全液化,地层总沉降分别为10 cm和17 cm;PGA=0.40g输入时,泥面下20 m地层均完全液化,地层总沉降为30 cm左右。不同地震...