高边坡坝基柱状节理玄武岩开挖卸荷时效松弛特性

柱状节理玄武岩在开挖卸荷条件下容易松弛与开裂,是白鹤滩水电站坝基稳定的主要挑战。以白鹤滩水电站左岸坝基柱状节理玄武岩试验区为工程背景,采用单孔声波、钻孔摄像等原位测试技术,研究了分梯段开挖及时间效应条件下Ⅲ1类和Ⅲ2类柱状节理玄武岩松弛深度、松弛程度的时空演化规律,探讨了坝基柱状节理岩体松弛特征的原因。分析结果表明：柱状节理玄武岩的松弛深度主要由开挖引起,临近开挖面岩体的松弛程度随时间呈负指数增长,其时效期不超过半年。柱状节理岩体松弛特征与岩体质量关系密切,两类岩体的松弛深度、松弛程度的时效性及松弛程度随孔深的分布规律差异较大。坝基柱状节理岩体时效松弛是由内部节理张开导致的岩体强度参数的时效劣化引起。该研究对认识柱状节理岩体卸荷力学行为及优化坝基柱状节理岩体开挖保护方案具有重要意义。     

High slope stability of diversion power system intake of Jinchuan hydropower station

The excavated height of the left bank slope of the diversion power system intake in Jinchuan hydropower station is about 16o m. The stability and safety of the slope during construction and its operation/utilization become one of the most important geological engineering problems. At the same time, it is also crucial to select a safe and economic excavation gradient for the construction. We studied the problem of how to select a safe and economic slope ratio by analyzing the geological condition of the high slope, including the lithology, slope structure, structural surface and their combinations, rock weathering and unloading, hydrology, and the natural gradient. The study results showed that the use of an excavation gradient larger than the gradient observed during site investigation and the gradient recommended in standards and field practice manuals is feasible. Then, we used the finite element method and rigid limit equilibrium method to evaluate the stability of the excavation slope under natural, rainstorm and earthquake conditions. The calculated results showed that the excavated slope only has limited failure, but its stability is greatly satisfactory. The research findings can be useful in excavation and slope stabilization projects.     

复杂岩质高边坡半确定性块体三维稳定性研究

通过工程地质学中的赤平投影原理对各个结构面产状进行统计分析,找出优势结构面组合,再对非确定位置的结构面按一定间距进行搜索,利用运动学分析方法对各个块体进行分析,确定出可能从坡体上滑出的块体。结合三维刚体极限平衡法,计算出各个可能块体组合在不同工况下的稳定系数,找出最危险滑块,进而对边坡进行稳定性评价,通过具体的工程实例进行了验证。结果表明,将工程地质学方法、运动学分析方法与刚体极限平衡法结合起来分析复杂岩质边坡可以提高边坡稳定性评价的准确性,对工程具有很好的指导意义。     

基于ACO-SVM的岩质高边坡锚杆轴力预测

合理利用锚杆轴力监测数据对评价边坡稳定性极为重要,本文引入蚁群算法构建支持向量机锚杆轴力预测模型,结合连云港某边坡锚杆轴力实测数据对该模型的可靠性及工程应用的可行性加以验证。研究表明,ACO-SVM预测模型在充分考虑温度、时间等影响因素的同时能快速求解;输出的锚杆轴力预测值与实测值误差控制在8%以内,具有很好的可靠性;相较于位移监测预警滞后的特点,ACO-SVM轴力预测模型可及时探明边坡欠稳定体的发展趋势,对此类人工锚固岩质高边坡稳定性的分析具有一定的工程应用价值。     

某水电站进水口高边坡开挖的变形响应研究

针对西南某大型水电站高达近106 m的人工进水口垂直高边坡,通过现场跟踪施工的地质调查工作,系统研究了复杂地质条件和高地应力环境下岩石高边坡大坡比、强开挖所表现的变形响应,揭示了此类边坡变形响应的基本规律及特殊表现。研究表明：高边坡开挖过程中,边坡的变形与开挖过程有较强的同步性。变形主要受开挖卸荷影响,随着开挖的进行,坡体的变形随开挖面的远离表现出总体衰减,最终稳定的响应特征。变形可归纳为3种性质,即浅表松弛型、协调渐变型和回弹错动型,总体以浅表松弛型为主等。     

老虎嘴水电站右坝肩边坡稳定性研究

岩土高边坡稳定性问题一直是水电工程研究的重难点之一。本文以老虎嘴水电站右坝肩边坡稳定性作为研究对象,针对边坡卸荷显著、节理发育、施工安全稳定问题突出的特点,采用数值分析软件FLAC3D,结合点安全系数法,对天然情况、导流洞泄洪洞开挖工况、边坡分级开挖分级加固工况以及开挖完成后降雨工况等不同状况下的相应稳定性问题进行了分析研究。结果表明,老虎嘴水电站右坝肩边坡在无支护加固状况下稳定性较低,不能保证施工期的安全,但在严格分级加固后各工况处于稳定状态,满足工程设计标准下的工程稳定要求。     

路堑高边坡动态监测与分析

边坡稳定是一个复杂的、多参数岩土力学问题,对其现场监测是保证工程安全的重要措施之一。结合工程实际,在对路堑边坡表面、地下变形以及支挡结构物受力状态监测所获取的信息进行综合分析的基础上,对边坡施工及运营期的安全性进行了分析研究,指出了影响边坡稳定的各种因素,可为类似工程的设计及施工提供借鉴。     

三峡船闸高边坡预应力锚索耐久性研究

三峡双线五级船闸高边坡工程共安装了1 000 kN预应力锚索229束,3 000 kN预应力锚索3 975束,400 kN高强锚杆9.7万根,加固岩石边坡楔形块体1 054个,完成的边坡锚固量和岩石块体支护量均属世界之最。由于预应力锚索在船闸高边坡中起着至关重要的作用,在船闸预应力锚索设计和施工过程中对锚索的防腐措施进行了系统研究,并收集国内外锚索耐久性研究最新成果,结合船闸锚索的地下环境对锚索耐久性进行了全面研究。研究成果显示,三峡船闸高边坡预应力锚索防腐措施可靠,耐久性可以保证。     

加权多点灰色模型在高边坡变形预测中的应用

边坡变形是一个复杂的系统过程,单点模型GM(1,1)不能考虑各变形监测点间的相关性。针对单点模型背景值取值方法的不足,提出一种动态定权方法,建立加权多点灰色预测模型(即WM-GM(1,1 )模型)。利用Matlab语言编写了程序,实例计算表明,WM-GM(1,1 )模型预测精度高。     

卸荷高边坡稳定性分析的多级模糊综合评判

建立了边坡稳定性分析的多级模糊综合评判模型,在对某水电站卸荷高边坡进行了详细的工程地质调查分析的基础上,应用所建立的模型对该卸荷高边坡进行了综合评判,评判结果较真实地反映了该边坡目前所处的稳定状态。实例表明,该模型在卸荷高边坡稳定分析中的应用是可行的。