某水利枢纽工程坝区堆积体变形机理研究

堆积体的稳定性对于水电站的安全至关重要。本文以此为背景,分析5条监测剖面26个表面变形测墩的监测曲线及裂缝分布特征,研究堆积体变形特征及变形机理,结果表明： I区堆积体变形与库水位升降有直接关系; I区变形牵引II亚区发生变形,具有典型的牵引式蠕滑变形特征;堆积体变形正在逐步趋于稳定。     

大坝模型变形测试方法对比与分析

以某重力坝地质力学模型为基础,同时采用SP-10A电感式位移计和光纤传感监测两种方法对坝体位移以及坝基软弱结构面相对变位进行监测,得到了坝体变位曲线及软弱结构面变位曲线,分析了在坝基含软弱结构面条件下,重力坝超载过程中坝体与地基的变形破坏过程、坝基失稳模式、失稳机理及超载安全系数。结果表明:光纤传感器成功应用于地质力学模型试验的变形监测中,与传统位移计测得的位移变化规律大致相同,证明光纤传感技术用于地质力学模型试验的内部变形监测是可行的。     

基于测斜仪监测成果的滑坡体变形分析

介绍了测斜仪的工作原理及其在滑坡变形监测中的应用。在工程实例中,基于勘探成果,布置测斜仪对变形体的内部变形进行监测,获得了良好的监测成果。根据位移–时间曲线的关系,较好地分析了滑坡滑动面的特征、变形机制。阐明滑坡变形机制,能为滑坡的治理设计提供重要的依据。研究结果表明,该滑坡经过应急加固处理后,后缘稳定性有显著提高,研究工作对今后类似滑坡或边坡的监测和资料分析具有参考意义。     

小湾水电站高缆基础拱桥施工安全监测

在小湾左岸高缆基础拱桥施工中首次对板拱施工的脚手钢管排架进行了安全监测，得到了理想的变形和杆件应变时程曲线。监测中提出了各变形和应变测点在各施工工序的理论分析限制值，将监测结果与之进行比较和综合分析，进而决策是否报警。成果表明，监测与理论分析基本一致。     

降雨型浅层土质滑坡变形特征及预警分析研究——以重庆潼南果园为例

2019年6月28日04:28,重庆潼南果园滑坡在长期强降雨的条件下发生了滑动,方量约10万m3,摧毁房屋1栋。根据对滑坡变形的监测和现场人工巡查,在临滑时准确发出了预警,并预警成功,有效避免了财产损失。通过绘制果园滑坡全过程变形-时间曲线,分析改进型切线角特征和宏观变形过程,认为果园滑坡变形过程可分为稳定阶段、匀速变形和加速变形3个阶段,属于渐变型滑坡。当滑坡地表位移发生阶跃变形,变形速率发生突变,改进型切线角达到89.4°时,滑坡进入临滑阶段。研究成果可为这类浅层土质滑坡监测预警提供参考。     

基于贵州省某岩土边坡变形的监测分析

边坡工程的监测工作具有监测内容多、信息量大、工程复杂等特点。根据监测报告,以贵州省某电厂主体工程附近的边坡为例,通过对岩土边坡进行监测分析其变形特性,从宏观观测现象分析、监测位移趋势分析两个方面研究边坡滑坡变形特征。边坡监测数据表明,边坡不同蠕滑变形阶段有着不同变形演化特征;影响该滑坡变形因子主要有施工过程、边坡支护的方案选择、边坡周边环境及工程地质的水文条件。同时,根据边坡位移–时序曲线切线监测数据分析日位移速率,对其他相似工程有借鉴意义。     

小半径曲线盾构隧道地面沉降变形特征研究

以某电力盾构隧道土压平衡盾构掘进施工为背景,对小半径曲线段和直线段施工期地表沉降变形进行现场监测试验,分析研究小半径曲线盾构隧道扰动效应的特征。结果表明:小半径曲线段地表沉降最大点经历了隧道外侧－拱顶－内侧变化迁移过程,即盾尾通过监测断面后,其最大沉降点稳定在曲线内侧,与直线段最大沉降点发生在拱顶位置明显不同;直线段沉降曲线符合ＰＥＣＫ模型,拟合结果与监测数据总体相一致;结合水平位移监测成果论证分析了曲线段地表沉降变化特征的内在原因,认为与曲线内侧的超挖及曲线空间效应相关联。研究成果对小半径曲线盾构隧道施工扰动监测及控制具有参考指导意义。     

三亚市大隆水利枢纽工程大坝表面变形自动化监测系统设计

为提升三亚市大隆水利枢纽工程安全监测和管理水平,基于GPS技术设计了大坝表面变形自动化监测系统。明确了监测系统建设的必要性以及建设原则,共布置了12个表面变形监测站和2个基准站,变形自动化监测系统具有数据采集、数据传输、数据管理、数据分析、显示预警等功能,能实现大坝三维变形的全天候自动化监测。     

光纤陀螺系统在变形监测中的轨迹计算方法优化

为了能够减少光纤陀螺(FOG)系统在大坝安全监测中的误差,在原有的计算方法基础之上,提出了一种新的轨迹曲线计算方法,并详细推导了该算法的计算过程。将光纤陀螺系统进行室外试验,分别根据两种计算方法计算出监测小车的运行轨迹曲线,同时与实际坡面曲线进行对比分析。结果表明,新算法计算出的轨迹曲线和真实曲线吻合度更高,能够更加有效地监测到局部微小变形,且能有效减少计算误差。最后将新算法运用到实际工程大坝监测中,将光纤陀螺系统常规算法及新算法计算出的曲线分别与水管式沉降仪测值比较,证实新算法能够有效提高光纤陀螺系统监测精度。     

智能变频位移计在突发型黄土滑坡中的应用——以甘肃黑方台黄土滑坡为例

滑坡变形监测是基于滑坡变形建立预警模型的基础。对于突发型滑坡的变形监测,现有常规监测设备受制于存储和供电负荷的影响,存在高频监测和长期监测无法同时兼顾的问题。通过分析突发型滑坡的变形特征,针对监测要点改进变形监测设备,研发了智能变频位移计,该仪器具备了当滑坡变形加快时自动加密监测频率的功能,解决了现有变形监测设备无法兼顾长期采集和短时高频采集的问题。基于智能变频位移计,以甘肃黑方台突发型黄土滑坡为例,通过调查并布设了多个监测点,成功获取了这类滑坡的完整变形数据,并通过对比常规GPS和智能变频位移计的监测效果,证实了智能变频位移计能有效适用于突发型滑坡变形数据的获取,为突发型黄土滑坡变形数据的获取提供了新的监测方法。     

岩体变形特性及其变形参数探讨

在对岩体的法向变形曲线、切向变形曲线类型及特征进行了详细分析的基础上,归纳了岩体变形特性的影响因素,介绍了岩体变形试验及其变形参数的确定,为岩体变形特性理论研究与工程应用提供参考。     

基于单线法试验的黄土增湿变形非线性模型研究

黄土增湿变形一般由地面水入渗或地下水位抬升引起,是岩土工程中需要解决的一个技术难题。虽然在该领域有一些研究,提出了描述该变形的本构模型,但是与实际地基中力和水的作用路径有较大差异。本文引入"增湿水平"这一概念来描述黄土的湿度状态,通过开展分级浸水试验,着重研究先施加应力后浸水增湿路径下黄土的湿度状态与增湿变形的相关关系,建立了增湿变形非线性本构模型;用增湿变形系数和湿陷系数的比值与增湿水平关系曲线反映黄土增湿变形的敏感性,分析了竖向应力、土质对黄土增湿变形敏感性的影响;采用不同应力比的增湿水平与侧向变形曲线,分析了增湿过程中的侧向挤出变形规律。     

基于BP神经网络的堆石坝参数二次反演与变形预测

在预测堆石坝长期变形时,常常需对堆石体流变参数进行反演。若同时对堆石体的瞬时变形力学参数和流变参数进行反演,则反演参数多,网络结构复杂,所需的训练样本数量大,反演效率低。根据堆石坝的监测资料,将堆石坝的沉降分解为瞬时沉降和流变引起的沉降,运用BP神经网络方法逐次增加训练样本,循环训练网络,将瞬时力学参数与流变参数分开来进行二次反演,训练样本少,反演效率高,输出结果用于预测能与监测资料较好吻合,可为类似工程提供参考和借鉴。     

非饱和路基粘土强度与变形特性的三轴试验研究

压实的路基填土一般处于非饱和状态。然而目前路基设计方法一般是基于经典的饱和土理论,没有反映出路基土的本质。为了模拟路基边坡的慢速失稳破坏,进行了不同围压下控制吸力的固结排水三轴试验,研究了非饱和路基粘土的强度与变形特性。结果表明:非饱和路基粘土的应力~应变曲线均有明显的峰值,变形模量和偏应力峰值均随吸力的增加而增大,峰值过后呈现出明显的应变软化现象;相同吸力下,围压越大,偏应力峰值越高;不同吸力下,随着吸力的增加,表观粘聚力逐渐增大,但是这种增大关系是非线性的,而有效内摩擦角有所减小,但变化不大;非饱和路基粘土试样在剪切过程中一般表现为剪缩。     

紫坪铺工程导流洞边坡多次滑坡的成功预报

针对紫坪铺水利枢纽工程导流洞覆盖层边坡变形和滑动的特点，及时地建立了地表位移监测点，对变形区进行监控，通过地表变形的调查和监测变形曲线特征的综合分析，总结出了滑坡监控预报方法，利用该方法准确地预报了2001年6月～7月产生的多次滑坡，在实际工程中收到了非常满意的效果。     

清江地区堆积体滑坡破坏特性及安全预警

分析累计变形~深度曲线、相对变形~深度曲线和相对变形~时间曲线,得出堆积体滑坡的变形破坏特性,即堆积体滑坡破坏前变形量大;堆积体滑坡变形和破坏的历时长;降雨是导致堆积体滑坡变形的主要外部因素;变形和破坏自主滑动面开始自下而上向滑动带的上盘渐近发展等。根据变形和破坏的特性,提出了阶段可控的滑坡稳定性安全预警标准,指出以主滑动面的抗剪参数作为滑坡稳定性设计的依据,参数过低、裕度过大,应按考虑整个滑动带作用在内的综合抗剪参数进行设计,才更符合滑坡的实际情况。     

混凝土在循环荷载下变形特性及加载曲线包络线的研究

为研究混凝土在循环荷载下的变形特性,进行了2种不同应变速率下(10^-5/s,10^-4/s)混凝土轴向循环加卸载试验,对混凝土残余塑性应变与卸载点应变的关系及其共同点应变与卸载点应变的关系进行深入分析,并采用改进的Weibull统计模型对循环加卸载曲线的包络线进行拟合。研究结果表明混凝土在循环加卸载作用下应力应变曲线的包络线与单调荷载作用下的应力应变全曲线基本一致;改进后的Weibull统计模型能较好地拟合包络线。     

抗滑桩桩后土拱效应的作用机理及发育规律

为揭示抗滑桩桩后土拱效应的作用机理和发育规律,采用平面应变有限元分析模型,对桩周土应力、变形等变化规律进行研究,解释土拱作用的力学机理。根据荷载-位移曲线特征,将土拱发育分为3个阶段,对不同阶段土体中的变形、应力及塑性区开展情况进行分析,研究土拱的发育规律。结果表明:土拱的形成、发展及破坏与桩后荷载p及桩土间相对位移δ大小有关。在p、δ较小时,土体发生弹性变形,土拱处于孕育形成阶段;随着p、δ增大,桩周土体局部产生塑性应变,土拱效应进一步发展并逐渐发挥作用;当p接近极限值时,土体中塑性区范围扩大,δ急剧增长,至塑性区贯通后,土拱破坏,支挡作用失效,土体发生挤出性破坏。     

基于应变屈服临界的岩石黏弹塑性蠕变模型研究

为了研究岩石的非线性加速蠕变特性, 依据岩石蠕变变形不同阶段的力学特征,划分出了岩石由变形发展至破裂需经历的不同黏弹塑性状态,并给出了相应状态的蠕变力学特性。假定岩石在三轴压缩试验条件下,发生延性剪切破坏,推导了应变空间Drucker-Prager准则的临界状态转化的最大剪应变判别式。基于Perzyna黏塑理论,考虑后继屈服硬化作用,引入统计损伤因子,构建了能描述非线性加速蠕变特性的黏弹塑性损伤演化模型;采用岩石全自动伺服三轴蠕变试验机对三峡库区典型砂岩试样开展了蠕变试验,得到了岩石试样在不同应力水平作用下的蠕变变形曲线。结果表明:蠕变试验中,岩样力学性质的时效特征显著,在最后一级应力水平作用下发生了非线性加速蠕变现象。基于提出的黏弹塑性蠕变模型对试验曲线进行拟合,拟合结果说明模型能够较好地反映砂岩蠕变3个阶段变形的规律特征,拟合效果较好。     

加筋碎石土的抗剪强度特性研究

通过对比分析碎石土加筋前后高压大三轴饱和固结排水试验结果 ,研究碎石土加筋的抗剪强度特性。结果表明 :加筋碎石土复合体的应力 -应变 -体变关系仍然表现出不加筋碎石土的基本特性 ,加筋后的应力 -应变 -体变曲线比不加筋前显著提高 ,其本构关系可用邓肯 -张双曲线模型来描述。不论加筋与否 ,碎石土的加卸荷循环曲线基本都呈相互平行的直线。加筋增强了碎石土抵抗变形和破坏的能力 ,碎石土加筋的效果可以显著提高凝聚力 ,但对其内摩擦角影响很小。颗粒越粗硬 ,对提高强度、减小变形越有利。