基于危险源辨识方法的公路堆积体边坡风险等级评估

堆积体是一类极不稳定的岩土体,工程力学特性受环境因素影响很大,我国西南地区堆积体分布广泛,在山区公路建设过程中,为保证施工安全和施工进度,亟需一套对沿线堆积体边坡进行准确、快速的风险评估体系。应用危险源辨识方法,考虑边坡堆积层厚度和含石量等岩土体特征,对危险源进行辨识和分类,确立主要危险源因子;建立堆积体边坡风险等级评估标准体系,采用层次分析法对危险源因子集赋权重,运用模糊综合评判法确定各边坡所对应的风险等级。应用该风险评估体系对云南大理到永胜高速公路沿线的９８个路堑边坡进行风险等级评估,结果显示,路堑边坡中Ｉ级边坡１个,ＩＩ级边坡４９个,ＩＩＩ级边坡２８个,ＩＶ级边坡２０个,研究结果表明,该方法可以快速有效地评估公路堆积体边坡风险等级。     

318国道通麦镇段某滑坡稳定性分析

针对318国道通麦镇段某滑坡问题,结合滑坡区的实际情况和地质条件,对滑坡进行了定性、定量评价,结果表明:滑坡区在正常工况下整体(第一级滑体)处于基本稳定状态,局部(第二级滑体)处于欠稳定状态;在非正常工况Ⅰ或地震作用下整体(第一级滑体)将处于欠稳定状态,局部(第二级滑体)处于滑移状态.建议:①在公路外侧下设置预应力锚索抗滑桩;②在滑坡前缘剪出口部位修筑防冲刷片石砼挡墙;③在坡体上植树造林或种植草甸植物等营造防护林措施.     

复杂地质条件下遇水软化围岩的公路隧道边坡治理

结合一个具体工程实例,针对复杂地质条件下的公路隧道进/出洞口边坡工程施工,探讨了有效减小雨水渗流,降低滑坡风险的边坡防护和加固处理的方法;在实施过程中对坡面沉降和爆破震动进行了监测,及时反馈信息并对施工工艺进行优化调整,为同类工程提供了可借鉴的经验.     

库区边坡稳定性及滑坡分析

基于刚体极限平衡法和PLAXIS3D有限元软件,以该库岸边坡工程地质横断面为研究对象,进行公路边坡稳定性计算。得到不同工况条件下坡体位移场、塑性区的变化特征。研究表明边坡在天然工况下处于稳定状态,暴雨工况下土体含水率增大,导致边坡变形增大近一倍。且强降雨后边坡滑动面的范围显著增大,库岸边坡整体处于不稳定状态,存在进一步向下滑坡的风险。     

贵州某高速公路弃土场边坡稳定性分析

随着交通工程逐渐往山区延伸,越来越多的工程设施受限于地形条件.隧道开挖后形成的弃土场若不进行合理的布置,将为桥梁、道路工程的修建造成工程隐患.通过对某隧道出口弃土场边坡进行的工程地质调查,分析了拟建桥梁与边坡的相互作用关系,完成了岩土体力学参数取值.选取典型断面在天然工况和暴雨工况下进行了数值计算,使用了sigma/w和slope/w两个模块进行了数值计算,揭示了边坡的变形机理与稳定性状况和发展趋势,结果显示:若不采取合理的治理措施,在不利工况下,边坡将失稳,因此提出了设置抗滑桩的处置措施.     

基于强度折减法的向家坝电站库岸边坡稳定性评估

为了评估向家坝水电站上游库岸边坡的稳定性情况,以宜宾市金沙江干流下游某库岸边坡为例,采用有限元强度折减法计算该边坡在施工期、正常蓄水位稳定渗流期和正常蓄水位骤降30 m的非稳定渗流期3种工况下的稳定安全系数大小。结果表明,在施工期时,该岸坡安全系数为1.13,处于基本稳定状态;正常蓄水位的稳定渗流状态时,岸坡的安全系数为1.39,处于稳定状态;正常蓄水位骤降30 m的非正常运行工况时,边坡安全系数为1.04,处于欠稳定状态。说明在正常运行期工况下,本区域内岸坡产生滑移的可能性较小,但在非正常运行工况时岸坡稳定性相对较差。     

复杂环境下桥隧结合部边坡施工期稳定性分析

为了确保复杂环境下边坡地质体在施工过程中的安全与稳定，以云南绿汁江大桥玉溪岸隧道仰坡为研究对象，通过对该边坡区域背景和地质条件的调查，运用极限平衡和Midas/GTS NX数值计算两种方法，对正在施工的绿汁江大桥和大栗树隧道结合部的边坡进行不同工况下的稳定性分析，并试图探明两种方法在边坡稳定性计算中的优劣与异同。结果表明：天然工况下，边坡稳定；暴雨或持续降雨工况下，边坡处于欠稳定状态。两种方法的计算结果基本一致，可以认为该边坡稳定性分析合理。     

水电站边坡坍塌堆积体边坡稳定与变形分析

以西部某水电站坍塌堆积体边坡的变形监测资料为基础,开展了大量的资料分析和反演计算研究,得到了堆积体的强度和变形参数以及湿化变形参数,预测了蓄水过程中边坡的变形趋势,并计算了正常和非常运行工况下的安全系数以及各工况下边坡失稳的变形阈值,为依据边坡位移监测资料判断边坡稳定性提供了重要依据。     

围岩监控量测等级技术在隧道施工中的应用

围岩监控量测等级技术是针对隧道围岩变形展开风险控制的一种管理技术。阐述了如何结合隧道围岩变形特征和施工安全性要求,应用监控量测等级技术合理地确定监控量测位移控制基准,划分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级隧道围岩位移管理等级并配套工程预防处理措施,建立了科学的等级管理制度;对现场围岩变形观察情况和量测数据进行分析,应用等级管理制度的工程措施实施变形风险控制,最终达到了降低和控制变形风险的目标。     

极端降水条件下土石坝漫坝风险研究

以某水库的挡水土石坝为研究对象,基于随机微分方程推求极端降水条件下电站入库和下泄洪水过程线,并结合不同调节水位、风浪、雍高、是否正常泄洪等因素,采用蒙特卡罗法计算大坝的漫坝风险。结果表明,在正常工况下,土石坝漫坝风险概率几乎都在可接受的10-6数量级内;在泄洪失效工况下,考虑防浪墙的漫坝风险概率几乎在可接受的10-6数量级内,总体偏安全;在泄洪失效工况下,不考虑防浪墙的漫坝风险概率均显著高于可接受的10-6数量级,有漫坝风险。     

多用途水工隧洞水力特性及运行方式研究

水利水电工程中的过水隧洞有导流洞、泄洪洞、放空洞以及发电引水洞等,它们各自具有一定的水流适用条件,对单一用途的水工隧洞,其洞内水流特性较容易把握。当由于技术、经济条件让一条隧洞具备多种用途时,隧洞将面临着不同运行阶段显著的水力差异性考验。结合某水利工程多用途水工隧洞水力模型试验,研究了集导流、泄洪、放空及发电引水等功能于一体的陡坡隧洞在不同运行阶段的相关水力特性。结果表明当作为泄洪隧洞在正常工况下运用时,隧洞进口前和洞内流态均较正常,洞内最小压力满足水工隧洞设计规程要求;当作为导流隧洞和放空洞运用时,隧洞进口在一定水流条件下会形成吸气型立轴漩涡,并在洞内形成形态不断变化且不断溃灭的气囊,在较长的洞段及较大的流量区间内,洞内还会出现明满交替流以及发电支洞岔管引起的明流冲击波、水流折冲等不良流态,上述水流现象会引发洞壁的有害振动或空蚀破坏。通过试验优化,并结合隧洞末端工作闸门的合理调度,提出了多用途水工隧洞的安全运行方式。     

高落差长溜管在长隧洞混凝土运输中的应用

在地形复杂的山区,水利水电工程隧洞普遍存在单条隧洞长、施工支洞间距大、断面小、施工干扰因素多等不利于施工组织的情况。采用竖井溜管进行隧洞混凝土垂直运输,在不增加施工支洞的前提下增加了混凝土衬砌工作面、减少了施工干扰,从而可以有效地解决上述问题,加快工程进度。研究发现,利用H型缓降器能有效控制高落差条件下的混凝土下落速度,因此解决了混凝土拌和物对溜管及受料搅拌车的磨损及击打破坏问题,保证了设备使用寿命、施工安全及混凝土工程质量。     

洪家渡水电站泄洪隧洞优化设计

洪家渡水电站泄洪隧洞的设计优化，经多种设计方案的比较论证，优选出适宜于该洞自然条件和运行要求的方案三。该方案降低了洞高，减少了工程量，节约了投资。出口采用斜鼻坎挑流消能，对解决狭谷消能问题，减轻水流对下游两岸冲刷，减少高边坡开挖具有较好效果，同时也改善了施工和运行条件。     

Waterloss Detection in Water Distribution Networks using Wavelet Change-Point Detection

The work presented herein addresses the automatic detection of water losses in water distribution networks (WDN), through the dynamic analysis of the time series related to water consumption within the network and the use of a wavelet change-point detection classifier for identifying anomalies in the consumption patterns. The wavelet change-point method utilizes the continuous wavelet transform (CWT) of time-series (signals) to analyze how the frequency content of a signal changes over time. In the case of water distribution networks the time-series relates to streaming water consumption data from automatic meter reading (AMR) devices, at either the individual consumers’ level or at an aggregated district meter area (DMA) level. The wavelet change-point detection method analyzes the provided time-series to acquire inherent knowledge on water consumption under normal conditions at household or area-wide levels, to then make inferences about water consumption under abnormal conditions. The method is demonstrated on several abnormal WDN operating conditions and anomaly detection cases.     

杨房沟水电站导流隧洞工程布置及结构设计

杨房沟水电站导流隧洞具有导流与度汛流量大、流速快、水位变幅大、洞身断面较大、使用年限长等特点。导流建筑物一旦失事将推迟大坝的施工进度和发电工期,造成重大灾害和损失。综合当地地形地质条件、洪水特性、枢纽布置及工程特点,介绍了导流隧洞的布置及断面型式、导流隧洞水力学计算结果、进出口及洞身支护、进口闸门井及堵头等结构的设计方案。导流隧洞进口闸门室结构计算表明:在各运行工况下,建筑物满足安全运行要求;基础地质缺陷处理和边坡处理满足规范规定的稳定安全系数要求。     

不同进洞高程隧道洞口段大型振动台模型试验研究

随着我国“一带一路”战略对中西部铁路建设投资力度的进一步加大,黄土地震区隧道安全问题日渐突出。如目前已建成的宝兰客运专线、兰渝铁路,正在修建的成兰铁路、银西铁路等都穿越黄土地震带。长期以来,进洞高程作为影响黄土隧道洞口段边坡隧道系统动力响应的重要参数,很少得到关注。因此,将进洞高程作为一个关键参数,借助振动台模型试验与数值模拟分析,定性研究了坡-隧系统动力响应的特点,设计了相似比为1∶70的隧道洞口段边坡隧道系统大型振动台模型试验。坡脚进洞和1/2倍坡高进洞模型试验震害观测结果表明:坡-隧系统坡高、坡角、入射地震波、岩土体材料、填筑方式、衬砌结构相同,进洞高程不同,洞口段破坏形态不同,破坏程度各异。进洞高程对衬砌结构加速度响应的影响与激振幅值的大小密切相关,坡脚进洞的加速度响应远远小于1/2倍坡高处进洞衬砌结构的加速度响应。     

预应力锚索施工技术在西藏林芝老虎嘴水电站高边坡加固中的应用

西藏林芝老虎嘴水电站在进行导流洞、泄洪洞出口洞脸边坡开挖施工过程中,由于边坡地质条件差、岩层破碎,在边坡下部形成了较大范围的塑性区,边坡变形加大,导致开挖边坡及顶部自然边坡相继产生了一系列的拉裂缝且扩张迅速,导致多次发生较大规模塌方。为确保边坡稳定和施工安全,业主、监理、设计及施工单位四方针对边坡加固制定出切实可行的治理措施,其中采用了大量的预应力锚索对边坡岩体进行了预应力锚固,效果明显。     

引汉济渭椒溪河隧洞施工通风数值模拟研究

引汉济渭工程是陕西省为缓解关中渭河沿线城市和工业缺水问题,而提出的由汉江调水到渭河流域的大型水利工程。椒溪河段工程为穿河段,地形地质相对复杂,隧洞施工期的通风问题也相对比较严重。采用CFD(Computational Fluid Dynamics)数值模拟方法对带有支洞隧洞的通风过程进行模拟,研究几种典型工况下隧洞内的流场和浓度场在施工期时随时间的变化规律,分析掌子面以及支洞内涡流对气流及有害气体分布的影响。在气流排散通道不顺畅时,掌子面附近的涡流区域内涡流的大小和位置呈现周期性的变化,并随通风时间的增加影响范围逐渐降低。隧道爆破产生的有害气体和烟尘会随着气流的流动发生移动和扩散过程,并逐渐排向洞外。通过对隧洞主洞与支洞内气流和有害气体排散过程的研究,得出隧洞爆破后在通风作用下隧洞的掌子面附近和支洞与主洞的交叉位置处形成涡流区,涡流的产生和变化不断的消耗通风的机械能,降低通风效率,对有害气体的排散造成一定的阻滞作用,隧洞内有害气体的排散过程包括移动和扩散两方面,移动过程将CO排向洞外,扩散过程不断的降低洞内CO峰值,总结出了不同工况下隧洞内达到安全浓度的时间,对隧洞施工进度给出一定的参考意见。     

基于极限平衡法的金川泄洪洞稳定性分析

以金川水电站泄洪洞进口边坡稳定性分析为目标,基于三维极限平衡法,考虑金川水电站泄洪洞进口边坡附近的四组优势结构面之间不同组合形式和不同排列次序,利用赤平投影原理对优势结构面进行定性分析并利用极限平衡法进行定量分析;基于二维极限平衡理论和方法,对泄洪洞进口边坡在开挖、蓄水、蓄水+暴雨+设计地震、蓄水+暴雨+校核地震4种工况下的稳定性进行分析。计算结果表明,三维稳定性分析中楔形体按倾向和倾角分别为336°∠60°、75°∠33°和237°∠65°的结构产状组合时,所产生的楔形体在开挖、饱水、设计地震、校核地震四种工况下的安全系数最低达到1.90,但仍符合设计规范要求。二维稳定性分析中,在蓄水+暴雨+校核地震工况下,边坡安全系数最低达到1.368,开挖扰动后变形体的强度能满足工程要求。对比两种分析方法,三维稳定性分析得出的安全系数均大于二维稳定性分析得出的安全系数,说明二维极限平衡法计算的结果更加偏于安全,但是同时也会增大工程的造价。