可拓方法在岩石边坡整体安全评价中的应用

 建立多层次多指标的岩石边坡整体安全综合评价体系,并给出岩石边坡整体安全等级标准以及相应评价指标的量值。应用物元的概念和可拓集合的关联函数,建立基于物元和关联函数的岩石边坡安全可拓评价方法,给出具体实现步骤并编程加以实现。将该方法应用于锦屏一级水电站左肩槽岩石高边坡的整体安全评价,经计算得出该边坡整体安全综合评价的级别特征值为4.001,安全等级为IV级,介于稳定与极稳定之间。岩石安全可拓评价方法全面综合地反映岩石边坡工程的整体安全状态,评价结果合理,该方法适用于岩石边坡施工期和运行期的安全评价。     

三峡永久船闸开挖前后岩体应力测量研究

三峡工程的永久船闸施工开挖后,在山体内形成最大坡高170余米的人工开挖陡高边坡,并引起地应力释放和重新分布,对船闸陡高边坡的稳定性产生极其重要的影响。因此在三峡永久船闸开挖过程中,于1995和1999年在三峡工程永久船闸一、二期开挖完成后进行了2次地应力测量,揭示该区域地应力场在开挖过程中的变化规律,进而分析地应力场的变化对船闸高边坡稳定的影响程度,为设计和施工方案的优化提供资料。     

基于物元模型的岩质边坡稳定性评估研究

采用物元模型综合评判方法,分析了影响岩质边坡稳定性的相关因素,针对性地选取11个评价指标,应用物元概念和关联函数,建立了稳定性评估的物元模型。应用本文提出的边坡可拓评价的计算过程,对桂北高速公路K409+390～+528上行线边坡稳定性进行评价分析,计算结果与现场实际边坡野外实际情况相吻合,且与模糊综合评判结果也相符,说明了该方法的有效性。同时,本文的方法进一步计算出了待评边坡的级别变量特征值,反映出了偏向相邻类别的程度,评估结果更符合实际情况。研究表明,将可拓学运用于岩质边坡稳定性的评估是合理可行的,能够较好地反映各因素对边坡稳定性的影响,该方法可以为岩质边坡稳定性评估提供一定的参考。用简单关联函数确定权重,避免了主观因素的影响。     

基于可拓理论的边坡稳定性评价研究

岩体边坡的稳定性是受多种因素共同影响的复杂巨系统，通过某种方法对边坡稳定性进行合理、准确的评价一直是岩土工程研究的重要内容。基于物元理论和关联函数，将可拓理论引入到边坡稳定性评价当中，提出了边坡稳定性评价的可拓方法。以某实际边坡工程为例，在合理选取能够反映边坡岩体综合特性指标的基础上，建立了边坡稳定性评价的可拓模型，并且将预测结果与传统的模糊评判结果进行了对比。对比结果表明该评价方法能够较准确地反映边坡的稳定性状况，证明了该方法可行性。     

基于可拓理论的边坡地震稳定性评价方法研究

针对影响边坡稳定性因素的不确定性和错综复杂性以及传统分析方法的主观性和不切实际性,本文提出了一种基于可拓理论的多层次多指标的综合评价方法,并对辽宁省的庄河边坡从地质条件、环境条件和工程条件三个层次五个指标进行了稳定性评价,确定了该边坡的稳定性等级,研究了影响该边坡稳定性的因素。同时,通过计算各影响因素的可拓关联度、权重等指标,得出了地震力是影响该边坡稳定性的最重要指标。在此基础上,从库伦强度理论和岩体应力状态两个方面,分析了竖向地震力和水平地震力对边坡稳定性的影响。该方法将可拓理论和地震力对边坡稳定性的影响相结合,不仅为边坡稳定性分析提供了一种综合的研究方法,而且为采取有针对性的加固措施提供了可靠的依据。     

高边坡稳定性评价的模糊层次与集对分析耦合模型

高边坡稳定性的定量评价对工程建设及灾害治理具有重要意义。建立岩质高边坡稳定性评价的指标体系及其评价等级标准,以模糊层次评价法确定边坡系统各级稳定性指标的权重,引入集对分析方法建立高边坡稳定性评价的模糊层次与集对分析(FAHP-SPA)耦合模型。FAHP-SPA耦合模型在三峡永久船闸岩质高边坡的实证研究结果表明,该模型物理概念清晰,计算结果合理、精度较高,建模过程直观简便,为边坡工程以及其他复杂系统的体系评价提供了新的参考方法。     

《岩石力学与工程学报》2005年第1期被EI收录论文（27篇）

No.论文题目作者名页码1静态和动态载荷作用下岩石劈裂破坏模式的数值模拟朱万成唐春安黄志平等1–72断续节理岩体劈裂破坏的贯通机理研究周小平张永兴王建华等8–123地下工程锚固岩体有限元分析的并行计算茹忠亮冯夏庭张友良等13–174基于精细时程法的结构动力响应并行分析系统李渊印金先龙李丽君等18–225三峡永久船闸高陡边坡整体稳定性的多因素综合评价苏怀智吴中如戴会超等23–326饱水软岩力学性质软化的试验研究与应用周翠英邓毅梅谭祥韶等33–387岩石爆炸变形流场的全息预测方法——灰色理论的应用赵红平叶琳赵汝兵等39–438高围压…     

三峡工程永久船闸陡高边坡各向异性卸荷岩体力学研揪

岩体工程具有加载和卸荷两类不同性质的力学状态,在此力学状态各异的情况下,节理岩体的力学特性有本质的区别.岩体高边坡工程的力学状态主要为卸荷.在三峡工程永久船闸陡高边坡的研究中,作者提出了"各向异性卸荷岩体力学的新概念”,得出了与目前常规岩体力学研究不同的结论.该研究成果已被多项边坡工程和地下工程实例所验证.以前应用该理论对三峡永久船闸陡高边坡的研究成果,也日益为现监测资料所验证.     

三峡工程船闸高边坡锚固方案的平面有限元计算

三峡工程船闸高边坡锚固方案的平面有限元计算张玉军朱维申（中国科学院武汉岩土力学研究所，４３００７１）１前言三峡水利枢纽永久船闸在修建时将形成路堑式双高陡边坡，最高达１７０ｍ，其中闸墙直立坡一般高５０ｍ，最高有７０ｍ。高边坡的稳定，直接影响到船闸运行...     

三峡永久船闸岩石工程整体质量

采用综合集成理论对三峡船闸岩土工程竣工后整体质量进行评价。所集成的信息包括地质研究的资料、岩石力学计算分析的成果以及监测信息,它们代表了经验、推理和测量所获得的多源知识。工程整体安全质量的评价具有很强的综合性,既要考察岩石工程的初始岩质基础,又要考虑工程措施是否得当,以及实际的工程效果和状态。在单项因素评价的基础上进行综合评价,采用模糊评判方法得到的结果认为,三峡永久船闸岩石工程整体安全质量为B级,即为良－优,些结果应能满足工程长期安全的要求。     

三峡永久船闸高边坡深部岩体变形及地应力变化特征

为了解三峡永久船闸施工期及运行期深部岩体的变形及地应力变化特征,利用已有的8#勘探平洞,预埋多点位移计及地应力监测传感器,实施了近10 a的中隔墩岩体变形全过程及3 a施工期岩体地应力变化监测。根据深部岩体变形监测结果,对船闸施工期间及通航以来中隔墩岩体的变形发展特征进行了分析;其次基于地应力变化监测成果,研究了实测的岩体应力值与数值模拟结果、变形值反演结果之间的关系。     

三峡工程永久船闸边坡位移反分析回顾

总结了1994～2000年间，作者在三峡工程永久船闸高边坡的第一期和第二期位移反分析方面的主要研究成果，包括理论与工程应用、边坡岩体变形机制及其数值模拟方法等。认为位移反分析理论研究很重要，但足由十岩体变形的非连续性，工程应用上应该加强岩体的宏观变形行为及其数值模拟方法的研究。就三峡工程的块状结构边坡而言，岩体的变形主要由松动区的变形构成，在变形分析中将松动区等效为一种弱化的线弹性材料，模拟其宏观变形行为是合适的。     

三峡永久船闸高边坡安全监测

在深入分析永久船闸高边坡安全问题的基础上，提出了安全监测设计的基本原则；针对三峡船闸高边坡中的稳定性问题，提出了具体的监测要求：最后给出了具体的监测部位(断面)及监测项目和仪器的优化布置方案。实践表明，该方案是可行的，系统提供的监测数据能相互协调，互相印证。     

三峡船闸高边坡岩体时效特性及长期稳定性分析

介绍了三峡工程船闸区岩体及结构面现场蠕变试验成果，考虑施工开挖卸荷对边坡岩体的扰动影响，以及边坡内渗透水压力的作用，进行了施工期和运行期边坡流变稳定性的数值分析，分析结果得到了现场监测的验证。     

三峡工程永久船闸陡高边坡各向异性卸荷岩体力学研究

岩体工程具有加载和卸荷两类不同性质的力学状态,在此力学状态各异的情况下,节理岩体的力学特性有本质的区别。岩体高边坡工程的力学状态主要为卸荷。在三峡工程永久船闸高边坡的研究中,作者提出了“各向异性卸荷岩体力学的新概念”,得出了与目前常规岩体力学研究不同的结论。该研究成果已被多项边坡工程和地下工程实例所验证。以前应用该理论对三峡永久船闸陡高边坡的研究成果,也日益为监测资料所验证。     

三峡永久船闸混凝土边坡极端不利外水压力分析

三峡永久船闸采用直立岩坡贴壁式薄衬砌边墙,墙后外水压力水是边墙稳定的重要荷载。船闸闸室水位变动频繁,当闸室水位突降,由室内渗出的外水即构成作用在边墙上的外水压力。考虑了墙内排水体系的作用,对非恒定渗流问题进行了多工况分析,给出极端最大外水压力值。     

水电工程高陡边坡全生命周期安全控制研究综述

 库坝安全是水电工程成败的关键,高陡边坡规模巨大、服役时间长、安全标准高,设计、施工与运行的难度世界罕见,已成为制约水利水电工程建设与运行安全的关键科学技术难题。在回顾研究现状的基础上,紧扣高陡边坡性能演化与安全控制这一主题,以全生命周期为研究主线,阐明高地应力区高陡边坡岩体工程作用机制与效应、复杂环境下高陡边坡变形与稳定性演化机制、高陡边坡全生命周期性能评估与安全控制理论等关键科学问题及其重点研究内容,论述水电工程高陡边坡全生命周期安全控制研究的学术思路与技术路线,介绍部分阶段性研究成果,对高陡边坡开挖锚固与渗流控制等工程作用效应、高陡边坡岩体时效力学特性、边坡与坝体–库水相互作用与稳定性演化机制以及高陡边坡全生命周期性能评估与安全控制等进行展望。     

受环境侵蚀的岩石细观破裂过程试验与实时观测

为了分析岩石在环境侵蚀下岩石的细观破裂行为，在已有岩石细观加载仪的基础上研制了侵蚀装置和数字显微观测系统。它可通过监视器对试件表面的裂纹扩展过程进行多角度的实时全场监视和局部显微放大监视，并且可对监视到的图像进行录像和计算机自动采集。利用该系统进行了长江三峡工程永久船闸区的花岗岩在水和水同化学溶液侵蚀下的单同压缩破裂过程试验，并观察到穿晶裂纹、绕晶裂纹以及沿晶裂纹的动态扩展全过程。     

利用滑动变形计监测岩石边坡松动区

介绍了使用CSD－60型滑动变形在三峡工程永久船闸北坡进行的现场监测试验及其有关成果。成果分析表明：（1）边坡岩体的变形具有明显的分区性,主要变形区被定义为边坡岩体松动区;（2）松动区岩体的变形主要由结构面的“张开位移”构成,“张开位移”平均占测孔的累积变形的66．7％;（3）岩体的变形量与开挖强度关系密切;（4）监测区段边坡是稳定的。