澜沧江上游亚贡深部倾倒变形体发育特征及形成机制

西南深切河谷陡立层状的岩质边坡中常常发育大规模的倾倒变形体,并且发育深度较大,最深可达２００ｍ～３００ｍ。以澜沧江上游亚贡深部倾倒体为例,通过现场调查与平硐勘测,结合倾倒变形的工程地质研究方法,深化分析了深部倾倒变形体岩体产状变化,岩体完整程度及结构面发育特征。研究表明:该边坡内发育多处倾倒折断带,高高程岩体变形剧烈,靠近河床部位倾倒现象不明显;倾倒体的发育深度由高高程向低高程逐级降低;研究边坡的倾倒强度可分为强倾倒体与弱倾倒体;同时得出了其形成机制与卸荷回弹－弯曲变形－折断破坏的演变过程。     

白龙江某水电站枢纽区顺向河谷岸坡变形特征及其形成机理研究

水库蓄水坝址区边坡变形稳定可对水电工程产生困扰和影响,分析并查明枢纽区岸坡变形破坏的类型、规模、分布差异对水电工程安全设计具有重要意义。文章以白龙江某水电站为研究对象,通过现场调查方法对其枢纽区基本工程地质条件、岸坡结构类型、岸坡不良地质灾害发育特征进行了分析,从地形地貌、岩性特征、岩体结构、岸坡应力场等方面总结出岸坡变形破坏特征及其破坏模式,在此基础上通过数值模拟方法揭示了岸坡结构变形破坏形成机理。研究表明:顺向河谷中,发育有层状同向结构岸坡、层状反向结构岸坡、层状横向结构岸坡及层状斜向结构岸坡４种类型;左岸不良地质灾害分布密度小但发育有大规模滑坡和变形体,右岸不良地质灾害分布密度大但多为小型倾倒体和松动体;枢纽区内岸坡呈现出剪切－滑移型、倾倒弯曲型、拉裂型变形破坏特征;岸坡结构变形破坏受岸坡     

溪洛渡库区星光三组岸坡倾倒变形成因机制分析

溪洛渡库区星光三组岸坡发生了严重的倾倒变形破坏,由原本的顺层斜坡变为反倾边坡,像星光三组这类特殊的倾倒变形体由于其成因机制与常规的倾倒变形体不同而受到了许多学者的关注。详细描述了星光三组变形体的工程地质条件、变形破坏特征,并基于数值模拟对该倾倒变形体的成因机制进行了分析。结果表明:星光三组岸坡岩层呈现软硬互层的薄层结构,该结构为倾倒变形的形成提供了物质基础;构造作用与金沙江的快速下切分别为变形体的形成提供了高水平地应力与地形条件;溪洛渡库区星光三组岸直倾倒变形演化过程可划分为卸荷变形、时效变形、灾变失稳3个阶段。     

具有复杂变形特征的倾倒变形岩体分带及稳定性

倾倒变形是河谷地区层状岩质边坡一种典型的变形破坏方式。星光三组倾倒变形岩体位于溪洛渡水电站库区,变形体范围内地层从寒武系筇竹寺组至志留系连续分布,碎屑岩与碳酸盐岩表现出复杂的倾倒变形特征。为全面评价变形体的稳定性,借鉴《水力发电工程地质勘察规范》,建立倾倒变形分带标准并确定各带的岩体质量级别;在此基础上,综合各类岩体的岩石室内试验成果和坝基岩体力学参数经验值,采用工程类比方法确定出各变形带不同岩性的物理力学参数;选取岸坡强变形区,运用极限平衡方法进行稳定性计算,其结果与蓄水后岸坡表现出的变形迹象吻合。研究结果对倾倒变形岩体的稳定性评价有一定的借鉴意义。     

向家坝右岸蠕滑边坡钢管桩加固技术研究

金沙江向家坝水电站右岸马延坡由于受地质地形等客观原因以及受6号公路切层开挖和雨水渗入等影响,在地下水压力和夹层的软化作用下,导致岩体沿夹层发生大范围蠕滑变形.对水电站缆机平台及320 m高程拌和系统、右岸供水等运行系统造成极大隐患.右岸高程317 m水厂后边坡蠕滑变形处理项目是马延坡蠕滑变形的一部分,具有工期紧、施工场地狭窄、安全隐患大等特点.主要介绍了钢管桩施工技术,经过合理安排施工,应用二次注浆、增加压顶梁等技术成功地加固了右岸高程317 m水厂后边坡蠕滑变形体.     

花滩水电站左右坝肩C3、C4泥化夹层的处理

针对花潍水电站左右坝肩C3、C4泥化夹层的分布和特性．为满足岸坡坝段坝基变形和抗滑稳定要求，对泥化夹层采取了掏槽封闭加混凝土洞塞的综合处理措施．既满足了工程进度要求，又方便了施工。大坝自1998年建成蓄水至今已安全运行7年，证明谊处理方案效果良好。     

水电工程倾倒变形体发育特征及分布规律研究

本文主要依托多年来水电工程实践过程,基于21个反向坡倾倒变形体及10个顺向坡倾倒变形体的发育特征及分布规律统计,对其发育位置、发育条件、空间分布及岩性组合等方面进行系统性的分析总结。通过对31个反向坡及顺向坡的倾倒变形体发育特征的统计,得知倾倒变形体的发育特征及分布规律有:对于反向坡体,岩层倾角以40°～50°最为发育;而对于顺向坡,以30°～50°较为发育。顺向坡的坡度主要分布于41°～50°,反向坡主要分布于31°～40°;倾倒变形可发育在层状软质岩系或板裂化的坚硬岩石中,常见岩性为各类板岩、片岩、千枚岩、变质砂岩(粉砂岩)、泥岩等;大型倾倒变形体常发育在西部地区具有高山峡谷地貌景观的各江河流域,以黄河、澜沧江、雅砻江等河流的岸坡最为发育;倾倒变形体主要分布于环青藏高原东侧中山地貌中,前缘高程一般在1 500～2 000 m以上,其发育范围一般在1 500～3 000 m。     

班多水电站左岸Ⅰ号倾倒体破坏机制分析

分析黄河班多水电站左岸Ⅰ号倾倒体发育的地质环境和倾倒变形体的主要特征:岩层倾角自岸坡水平向里由缓变陡;倾倒、弯曲、拉裂变形显著;弹性波速较低等。根据这些特征,运用地质-力学分析法阐述倾倒体的变形机制;用离散元方法对地质原型进行模拟。分析表明倾倒体的失稳破坏方式主要以沿潜在折断面的剪切蠕滑为主,并伴以沿板理面发生错动、倾倒,最终将以滑坡形式结束整个变形过程。     

下尔呷水电站阿觉利倾倒变形体稳定分析

在地表地质调查的基础上,采用以硐探为主、钻探和物探为辅的勘探手段,结合区域地质背景、河谷的形成演化过程、特征及岸坡结构,查明了阿觉利倾倒变形体的边界条件、岩体结构、变形破坏分区分带特征、形成机制和失稳模式,分析评价其宏观稳定性及对工程建筑物的影响,并提出对策措施和建议。     

切坡影响下缓倾顺层红层边坡变形的演化过程

以德遂高速公路沿线典型缓倾顺层红层边坡为工程依托，依据地质分析及相似理论建立缓倾顺层红层边坡室内物理模型，采用开挖试验模拟实际工程切坡，研究坡体的变形演化过程。结果表明：缓倾角20°的顺层红层边坡随切坡呈现典型的拉裂[CD*2]滑移式破坏，坡体位移均随分级切坡不断增大，水平位移均高于竖直位移，同时切坡面附近产生的位移相对于坡体其他部位较大；坡体变形主要由切坡阶段卸荷变形及静置阶段蠕滑变形两部分组成，且切坡卸荷为蠕滑变形发展创造了基础条件；切坡至软弱泥岩夹层前卸荷变形大小及速率均高于蠕滑变形，切坡至软弱泥岩夹层后坡体卸荷变形低于蠕滑变形；切坡面附近部位应力受切坡扰动较为明显，而坡体中部及后缘应力受切坡扰动较小，但坡内应力总体呈现下降趋势，即应力随切坡逐步释放。     

近坝岸坡滑坡涌浪演化规律及工程影响模拟

近坝库区滑坡涌浪严重威胁大坝及周边人员安全,明晰库区涌浪演化规律是该类型灾害预警的首要任务。以黄河上游某水电站工程大坝左岸4号倾倒变形体为对象,建立了基于Flow-3D Hydro原型尺度三维数值模型,分析了4号倾倒变形体不同部位原位失稳时的涌浪特性及传播演化特性。结果表明：近坝岸坡4号倾倒变形体失稳产生的涌浪类型为弱非线性震荡波,这种波型经过演化后往往次生波表现出最大波高、最大爬高等特征;如果将4号倾倒变形体分不同部位原位失稳,多宗龙洼沟侧整体下滑对坝前及坝下游建筑物无影响,可不做工程处理;但黄河侧原位整体下滑时,右坝肩最大浪高14.19 m,左坝肩最大浪高16.40 m,坝前爬坡高程约至3 009.00 m,超过防浪墙顶高程,严重危害面板堆石坝的安全,需要进一步的工程减灾措施。该研究成果可为库区滑坡涌浪灾害预警提供技术支撑。     

分叉型库盘变形及对特高拱坝变形性态的影响

由弹性理论推导了特高拱坝在库水压力作用下引起的库岸边坡表面横河向水平位移计算公式;利用有限元数值仿真方法模拟了分叉河道的库盘库型,开展了库型因子对库盘基岩和大坝变形的敏感性分析。理论分析和数值计算结果表明:库水位和岸坡坡角是谷幅收缩的主要影响因素,河道分叉处到坝前距离和库水位是影响库盘变形和坝体变形的显著因素;随着高程增加,库水面以下横河向岸坡变形先向两岸方向增大,然后一直减小,直至转向河谷方向,而库水面以上岸坡一直向河谷方向变形。     

如美水电站坝址区碎裂松动岩体成因机制

以澜沧江如美水电站坝址区为研究对象,在工程地质定性分析碎裂松动岩体成因机制的基础上,运用离散元UDEC软件,建立了地质概化模型,模拟了岸坡在自重应力场和构造应力场共同作用下的河谷下切和碎裂松动岩体的形成过程,综合分析了碎裂松动岩体的成因机制。研究结果表明：坝址区岸坡岩体卸荷形式多样,其中以“推移-错动”型卸荷影响范围最大,卸荷机制最为复杂;随着河谷的下切,岸坡岩体地应力发生重分布,主应力减小,剪应力增大,近坡表岩体应力出现明显松弛卸荷现象,岸坡沿上部顺坡向中倾结构面产生较大变形,且对下部尖灭部位岩体产生了较大的推力,岩体沿反坡向陡倾节理出现反向错动,并在坡表形成外高内低的错台现象,岸坡岩体出现明显的倾倒变形特征,形成典型的“推移-错动”型卸荷模式,并叠加强烈的风化作用,最终形成碎裂松动岩体。     

隔河岩重力拱坝不同封拱方案的比较

隔河岩拱坝位于清江“Z”形折曲峡谷河段,坝顶高程206m,坝底高程55m。坝址河谷为“U”形;高程110～120m以下河谷岸坡陡立,以上河谷开阔,右陡左缓,两岸明显不对称。坝址区为灰岩,地质条件复杂,断裂构造多,岩溶发育,坝基内存在较多软弱夹层。两岸地质条件也不对称,左岸变形模量明显低于右岸。 由于站址地形、地质条件的限制,为改善坝体应力和坝肩稳定性,选用上部为重力坝,下部为重力拱坝的三心单曲重力拱坝,并借鉴日本黑部川第四双曲重力拱坝的成功经验,采用倾斜     

水库蓄水作用下倾倒体边坡变形演化特征分析

苗尾水电站坝址区大范围发育由砂岩板岩互层的弯曲倾倒变形体,在水库蓄水后,地下水位升高,导致岩体和结构面软化,抗剪强度降低,容易引发倾倒体的持续变形甚至失稳破坏,进而可能威胁到大坝安全。针对蓄水作用下右岸坝后倾倒变形体稳定问题,采用UDEC离散元分析方法,分析了地下水位升高过程中该边坡的变形演化特征。结果表明,受坡体水位升高影响,边坡倾倒体变形将持续发展,当坡体水位达到1 390 m时,坝头坡体浅层的变形可达到8~18 mm,对大坝变形及稳定性的影响有限。建议现场加强水库蓄水期间的变形监测和地下水位监测,进一步研究水库蓄水与边坡变形演化的内在机制。     

特高拱坝施工期谷幅变形演化规律

跟踪分析高坝施工期谷幅变形,对确保高边坡稳定与大坝安全具有重要意义。基于某特高拱坝工程环境与地质结构,跟踪分析坝区两岸岩体变形监测数据,采用有限差分法,模拟分析谷幅变形演化规律,探讨了坝区施工期的谷幅变形演化规律与驱动因素。研究表明,坝后水垫塘谷幅变形规律表现为不同高程谷幅变化规律相似,收缩变形量与高程具有很好的正相关性,高程高的部位变形量相对较大;两岸均朝向河谷变形,与高程呈现正相关性,左岸变形速率略大于右岸;变形数值仿真结果与现场实测变形量值较接近。研究结果可为大坝后期正常蓄水提供参考依据。     

龙口水利枢纽重力坝深层抗滑稳定设计

黄河龙口水利枢纽坝基持力层存在多条平缓泥化夹层及糜棱岩状夹层，对坝基的深层抗滑稳定极为不利，必须采取工程措施对泥化夹层及摩棱岩进行处理，以满足深层抗滑稳定要求，本文分析比较了多种工程措施，推荐采用坝踵深齿槽方案加固坝基。     

羊老蹄水库库坝区软弱夹层的工程地质特征

本文论述了西龙池抽水蓄能电站（１２０ 万 Ｋ Ｗ） 羊老蹄上水库泥灰岩软弱夹层的产状及矿物组成和化学成分，通过平硐揭露及野外原位变形试验和室内中型剪试验，论证了泥灰岩软弱夹层抗风化能力低及物理力学性质差，具有崩解、软化和泥化等工程地质特征，对水库库坝区岸坡稳定有一定影响。     

胶结砂砾石在大石峡面板坝增模区设计中的应用

大石峡水利枢纽工程坝址区地形地质条件复杂,河谷狭窄,两岸陡峻,坝前发育规模较大的变形体,河床布置35 m高的高趾墩以避免河床趾板槽开挖对变形体稳定性的影响。河床面板搭在高趾墩顶部,必然在河床面板底部形成堆石体厚度向上和向下喇叭形渐变,该处堆石体的变形梯度如不受控制将直接影响河床面板底部的应力变形和周边缝接缝变形,设计在高趾墩下游和两岸陡峻岸坡设置了胶结砂砾料增模分区;经三维有限元静力计算分析,对河床面板的应力变形和周边缝接缝变形改善效果明显,此项措施可在高面板坝变形控制方案中推广应用。     

倾角变化条件下反倾层状斜坡倾倒变形演化研究

倾倒变形是反倾层状岩质边坡的一种典型破坏模式,为了研究不同岩层倾角对反倾层状岩质边坡倾倒变形的影响,以澜沧江上游古水水电站坝前倾倒变形体为原型,从岩层倾角变化的角度出发,利用大型土工离心机试验分析了反倾层状岩质边坡的失稳破坏过程、变形演化特征与最终失稳模式等。结果表明：(1)反倾层状斜坡的变形演化过程基本概括为岩层压密-坡脚压裂阶段、弯折面形成-部分失稳阶段和弯折面贯通-彻底失稳3个阶段,岩层倾角的改变并不会影响斜坡阶段性演化过程;(2)岩层倾角越大的斜坡,斜坡形成弯折面所需时间越短,失稳破坏发生后坡体贯通性倾倒破坏深度更大,对应的变形范围越大,折断岩层的破坏程度越剧烈;(3)岩层倾角变化会导致斜坡的倾倒变形过程与最终失稳模式存在一定差异。倾角较小的55°和70°模型斜坡前部岩层在重力作用下发生明显弯曲倾倒变形,最终以“倾倒-弯曲-滑移”的失稳模式发生破坏;倾角最大的85°斜坡岩层发生的弯曲变形较小,最终以“倾倒-折断-崩塌”的模式发生破坏。研究结果对大型工程项目的顺利开展具有一定指导意义。