小湾水电站坝基岩体全过程变形监测成果分析

小湾水电站拱坝坝基岩体地应力高,节理裂隙发育,通过对坝肩开挖前的坝基超前变形、开挖后的卸荷回弹变形和大坝混凝土浇筑后的压缩变形的全过程监测,分析卸荷裂隙分布和张开位移量,定量分析了坝基卸荷岩体变形发展规律,为评价坝基岩体质量和调整坝基岩体力学设计参数以及坝基开挖设计和施工提供了科学依据,对类似工程有参考价值.     

基于离散元法的采空区诱发斜坡变形破坏过程研究

为研究节理条件下采空区对岩质斜坡变形破坏过程的影响,以贵州省清镇市小二岩危岩体为研究对象,运用PFC~(2D)模拟采空区影响下岩质斜坡渐进破坏过程,并在模拟过程中分别对斜坡坡顶、坡脚、采空区、采空区上方地表四个位置进行监测。初步研究发现:小二岩斜坡为缓倾上硬下软型结构,由于地下采煤导致小二岩斜坡出现变形,在开采作用下其主要的变形方式有采空沉陷和坡顶拉裂;研究区内节理裂隙发育,岩体被节理切割成块体,地下开采后,引起坡顶岩体应力变化,拉裂隙沿节理面产生,岩体发生累进性破坏,为崩塌的发生提供了积极条件;分析认为在对斜坡体进行节理化后,节理对于斜坡的变形具有指引作用,斜坡在采空区变形位置沿节理向陡崖顶部产生大量的拉张裂隙并且最终贯通,与小二岩斜坡的实际变形相近。     

某水电站坝肩边坡施工期监测资料分析

以某水电站左岸缆机边坡施工期测斜和锚索监测成果为基础,结合地质和施工信息,对边坡岩体变形特征进行了初步探讨。主要结论：（1）地质缺陷对岩体变形的控制性作用明显,应加强结构面影响区域的监测监控;（2）测斜累计位移随时间进程逐渐呈收敛或未见继续发展的趋势,显示支护对提高边坡抗变形能力的效果较明显;（3）边坡锚索预应力整体呈下降趋势,穿越地质缺陷的锚索预应力损失相对较大,距离测点越近影响越明显;（4）从监测数据看,边坡现状稳定。     

蚀变岩体隧洞围岩变形响应模拟研究

蚀变岩体是影响隧洞围岩稳定和变形的重要因素,为分析蚀变岩体对围岩变形的影响,在有限元理论的基础上,选择最常见的城门洞形隧洞为研究对象,对围岩变形进行模拟,对比分析了正常微风化岩和3种蚀变岩隧洞洞室顶拱和侧壁的位移,结果表明:蚀变程度不同,无论是顶拱还是侧壁围岩的位移不同,蚀变越严重围岩位移越大;岩体一旦蚀变后,一定范围内顶拱和侧壁围岩位移变化具有相同的趋势,蚀变越严重,位移量越大;隧洞不同部位对蚀变影响的敏感程度不同,顶拱位移比洞室上下游侧壁的大,是变形观测和围岩支护的关键部位。     

深填斜坡中基桩受力变形规律

高桩码头在我国西南地区港口建设中应用愈来愈广泛,码头基桩受桩后回填土作用容易发生水平变形,尤其是在深厚回填土情况下基桩变形更加严重,影响基桩的正常使用甚至安全稳定。结合斜坡基桩室内模型试验,通过建立深填斜坡中桩-土精细化数值分析模型,研究深填斜坡中回填土厚度及内摩擦角、桩截面尺寸等设计参数对基桩内力、变形的影响。研究表明:随着回填深度的增加,桩身位移分布由直线型逐渐变为S型,桩身最大位移由桩顶逐渐下移至回填区,回填土厚度越大,桩身受力越大。当回填土材料的抗剪强度逐步提高时,能有效控制桩身变形,但当回填土抗剪强度提高到一定值后,桩顶位移基本保持不变,提高回填土抗剪强度对控制桩身变形的作用有限。支护桩径较小时,桩身呈S型变形,增大桩径,桩身弯曲变形减小,但过分使用大直径基桩反而使桩顶产生较大位移。同时提出了深填斜坡h型双桩优化支护方案,为内河港口码头桩基设计建造提供技术支撑。     

三峡库区万州金金子滑坡动态变形规律分析

万州区金金子滑坡是三峡水库右岸涉水覆盖层滑坡,在降雨、人工活动等诱发因素影响下,局部发生了较大的变形破坏。该滑坡于1996年发现变形迹象,2003年库区大坝蓄水后仍存在变形,滑坡近20 a来变形持续,2016年滑坡体局部发生了变形破坏。在深入分析滑坡变形特征基础之上,充分利用现场监测数据,从地质因素和环境因素两方面对滑坡成因及变形破坏规律展开研究。通过地质调查发现,斜坡区大量松散崩坡积物堆积于下伏近水平粉砂泥岩上,斜坡形态呈阶梯状,其上冲沟发育,大片覆盖人工种植苗木。滑坡监测数据显示,位移变形曲线存在突变,突变后趋于平缓,在突变前期研究区内有明显的降雨过程。分析认为：滑坡整体仍存在持续变形,局部区域变形失稳后趋于平缓;阶梯状斜坡上覆的松散堆积体和下伏的软弱地层为滑坡变形的地质基础;降雨以及人类工程活动则为该滑坡的主要诱发因素。     

三维激光扫描技术在面板堆石坝挤压边墙变形监测中的应用

为了分析挤压边墙的变形特性对混凝土面板的施工及应力变形影响,首次采用瑞士徕卡公司生产的ScanStationP40扫描仪对涔天河面板堆石坝挤压边墙进行3期扫描,将第1期扫描点云数据作为基准数据,将第2期、第3期扫描的点云数据分别与基准数据进行对比分析来获取挤压边墙的变形特性,然后与同期挤压边墙上的棱镜实测数据对比分析。结果表明挤压边墙中上部呈向下游位移的趋势,而下部呈向上游位移趋势;基于三维激光扫描的挤压边墙顺河向位移变化区域大于棱镜实测顺河向位移变化区域;挤压边墙中上部沉降较大,两岸沉降较小,挤压边墙处于变形发展阶段,尚不适合进行面板施工;2种监测手段得到的挤压边墙变形趋势基本一致。说明利用三维激光扫描技术对面板堆石坝挤压边墙表面变形进行监测是可行的,可为类似工程提供参考。     

三峡库区巴东李家湾滑坡变形破坏机理研究

以三峡库区李家湾滑坡为例,对库水位变动影响下的滑坡变形机理进行了探讨。通过现场详细调查、原位声波测试和室内岩体单轴抗压和耐崩解试验分析,认为滑坡岩性组合特征、节理裂隙发育状况为其变形破坏提供了运动空间,库水位波动、水流流动为滑坡内部岩体运动提供了动力条件。由于软弱夹层的存在,在自身重力作用下,斜坡内部岩体发生剪切滑移,坡面发生拉裂。在库水位周期性波动影响下,前缘坡脚岩体受到江水侵蚀,泥灰岩软弱夹层向内发生凹陷,岩体发生弯折倾倒破坏;在江水的侧向淘蚀作用下,岩体发生滑移、错动、坍塌破坏。     

汽车荷载与河水耦合作用下公路边坡应力应变分析

为研究汽车荷载与河水位变化耦合作用下顺层岩质公路边坡的稳定性,基于有限元渗流基本理论,采用有限元软件PLAXIS,分析了河水下降过程中边坡岩体的应力应变特征及稳定性变化趋势。结果表明,边坡剪应变分布范围受前期降水影响较小,受后期降水影响相对较大,边坡表层塑性点范围随水位下降呈现先减小后增大的变化趋势;公路边坡稳定安全系数随水位下降呈现先增大后减小的变化趋势,当水面高程降到580 m时安全系数最大为1.38;前期降水导致公路平台位移变形明显,后期降水时变形趋于稳定。     

高陡边坡卸荷岩体群锚效应试验研究

锦屏一级水电站左岸高陡边坡卸荷岩体采用压力分散型无黏结预应力锚索作为主要支护方式,由于锚索吨位大、间距小,卸荷岩体在锚固力作用下出现较大压缩变形,相邻锚索相互影响导致锚固预应力损失,群锚效应显著。为研究卸荷岩体中的群锚效应,根据相似理论制作了卸荷岩体相似材料模型,进行了群锚加固物理模型试验,结合试验数据和Mindlin解分析了岩体的位移、变形、锚固力叠加效应及锚索预应力损失。研究结果表明卸荷岩体中的群锚效应主要包括:①锚索引起的应力叠加对卸荷岩体具有显著的压缩效应;②锚索张拉造成邻近锚索的预应力损失。最后通过试验分析和理论推导得出了群锚作用下岩体的位移及锚索预应力损失率的计算方法。研究认为,合理设置锚索间距和适当增加锚索长度能有效地减小群锚效应造成的锚索预应力损失,并在实际工程中得到了验证。     

江垭水利枢纽工程坝区安全监测网的监测与分析

文章通过对江垭水库近坝区岩体第七次平面位移和垂直位移的变形监测，并结合以前监测资料进行比较分析，表明江垭水库在营运过程中一直都有缓慢的位移，坝体附近上下游岩体普遍抬升，与混凝土重力坝的一般变形趋势相反，但此位移均在正常形变范围之内，说明该水库运行安全。     

岩体力学试验浅析

文章针对岩石(体)的物理力学性质试验,重点研究了其中几种试验方法、试验原理及其工程应用,涉及三轴压缩、三点弯曲断裂、劈裂拉伸、承压板法变形、岩体蠕变、岩体流变等试验。     

库水位缓变作用下高陡边坡变形及稳定性分析

库水位缓变时,对边坡岩体在无裂隙、有裂隙、增大渗透系数、单独降水及升水等5种条件下,进行了流固耦合数值模拟试验,研究升、降水全过程条件下坡面裂隙及渗透系数对边坡岩体变形位移、近似蠕变及稳定安全系数的影响效应,以及单独升、降水条件下渗透系数对稳定安全系数的影响规律。结果表明,有近似平行坡面裂隙时,对坡面位移影响较大,对稳定安全系数几乎无影响;增大渗透系数时,对位移影响较小,下部1/3高度内观测点位移表现最敏感;升、降水全过程时,渗透系数越大,各阶段稳定安全系数越小;单独升水时,渗透系数越大,稳定安全系数越小,且裂隙的存在不影响此规律;单独降水时,渗透系数越大,稳定安全系数越大。     

高埋深岩体片理角度对开挖洞室稳定性影响

基于卸荷理论,采用岩土差分软件FLAC分析高埋深作用下不同片理角度岩体对开挖洞室变形的影响。不同片理角度下隧洞模型水平向、竖直向位移以及塑性区对比可以看出,卸荷作用下片理角度对隧洞稳定性影响较大。随着岩石片理角度的增大,隧洞水平方向位移逐渐增大,隧洞周围关键点竖直向位移先增大后减小,当岩石片理角度为40°~60°时,竖直向位移量最小;隧洞周围的岩体塑性区在洞轴两侧大致呈X形分布,塑性区方向、大小及位置与片理角度关系密切;当岩体承受同样的荷载作用时,岩体节理方向与隧洞夹角的变化使得隧洞周围的变形差异较大,在实际工程中应注意岩石片理特性对工程开挖的影响。     

采空区位置对高陡硬质岩斜坡变形影响研究

地下采矿是影响斜坡变形的因素之一,采空区的位置影响斜坡变形程度。通过对3个采动斜坡坡体结构和采空区位置进行总结分析,并以永晟煤矿为研究对象,采用颗粒流软件(PFC^2D)模拟2次开采形成采空区的过程,研究了采空区右侧边界距坡肩不同距离D（向坡内为负）对高陡硬质岩斜坡变形的影响。研究结果表明：采空区覆岩沉降曲线近似“U”型,随着D的增大,沉降范围先不变后扩大,覆岩面向临空面的横向变形更明显,且覆岩受扰动范围逐渐增大;随着第二次开采的进行,陡崖部位岩体迅速变形,D>-50 m时陡崖部位岩体产生的变形远远大于D≤-50 m时产生的变形。研究提出永晟煤矿后续开采应满足D<-50 m,同时为此类高陡硬质岩斜坡下的开采区间提供参考依据。     

三峡工程双线五级船闸中隔墩岩体变形监测成果分析

本文对三峡双线五级船闸中隔墩岩体变形监测资料进行了分析．通过分析认为,中隔墩由于三面临空且各部位地质条件差异较大等原因,在闸室开挖过程中变形较为复杂,总体上岩体呈现向临近闸室临空面位移;在二、三、四闸首部位两侧表层测点呈现同向位移,仅反映表层岩体位移情况,主要受闸首地质条件及两侧闸室开挖次序有关;中隔墩岩体变形在开挖结束后收敛很快,目前变形稳定。     

岩体劣化对谷幅变形及高拱坝安全性的影响

拱坝建成蓄水后，水环境的变化会引起坝址区岩体力学性能的改变，进而引起谷幅收缩，影响大坝安全。针对锦屏一级拱坝蓄水初期出现的地基异常变形现象，基于岩体遇水劣化规律和非饱和渗流-应力耦合基本理论，建立岩体遇水劣化模型，采用非线性有限元数值分析方法，研究蓄水初期库区岩体劣化下的谷幅变形规律，进一步分析谷幅收缩对坝体结构的影响。研究表明：库岸岩体劣化对谷幅变形产生直接影响；岩体劣化程度越高，谷幅收缩越明显，坝体上游消落带区域的谷幅变形最为突出；随着水位升高，库岸岩体劣化范围扩大，坝体的最大顺河向位移、最大主拉应力和最大主压应力略有减小。因此，锦屏拱坝蓄水后由岩体劣化造成的谷幅变形不会影响坝体的整体安全。     

龙滩水电站左岸进水口边坡三维位移反分析

 以龙滩水电站左岸进水口边坡为例,采用正交设计、神经网络和遗传算法建立了力学参数的联合位移反分析模型,反演了边坡岩体的综合力学参数。进一步针对高边坡施工期的工程特点,利用显式有限差分法程序FLAC3D对进水口边坡施工过程进行了三维弹塑性仿真模拟。基于该反演参数的正分析计算结果表明,计算位移与监测位移趋势一致,量值吻合,所得参数是合理的。最后分析了开挖完成后边坡岩体的应力分布和变形规律,并对边坡的整体稳定性进行了评价。     

北京地区降水结构时空演变特征

利用北京地区42个雨量站1980—2012年的小时降水数据,采用降水发生率和降水贡献率两个指标,分析不同降水历时和不同降水等级的时空演变规律以及北京地区降水日变化特征。利用非参数的Mann-Kendall检验法探讨降水结构的变化趋势,结合地形特征和城市化发展情况,本文将研究区域经验性地划分为6个子区域,评估降水历时和降水等级的空间变化特征。研究结果表明:(1)北京地区各历时降水发生率随降水历时的增加而呈幂指数递减趋势,贡献率则先降低后增加;(2)北京地区各等级降水发生率也随着等级提高而减小,而贡献率则呈现增加趋势;(3)1~3 h超短历时降水发生率在1990年代开始下降,而其他历时降水发生率则呈增加趋势,6 h以内短历时降水贡献率存在增加趋势,特别是4~6 h历时的降水贡献率变化更为显著;(4)小雨发生率存在下降趋势,其他等级降水发生率则呈增加趋势,大雨及以下等级的降水贡献率先降后升,而暴雨和大暴雨的降水贡献率则先升后降;(5)降水历时和降水等级的空间分布受地形特征的影响,短历时降水和暴雨及其以上等级降水贡献率的峰值一般位于平原地区与山区的边缘地带及城市区域。     

基于FLAC3D的滑坡地震动力响应分析

以FLAC3D数值模拟计算为主要研究手段,结合某工程滑坡实例,从动力角度对地震作用下滑坡体稳定性和动力响应,以及设置抗滑桩后的防护效果进行了研究。结果表明:在地震作用下,滑坡(无抗滑桩)产生的最大总位移、最大水平位移均位于滑坡体的中后部;滑坡(无抗滑桩)水平位移在地震作用结束后,仍呈发散趋势,滑坡体可能处于不稳定状态,后续变形将继续发展;设置抗滑桩后,滑坡产生的最大水平位移、最大总位移相比设桩前滑坡体位移量明显减小,设桩后滑坡体内剪应变集中区域明显减小;在抗滑桩加固后,滑坡体的水平位移时程曲线呈现收敛趋势,滑坡体趋于稳定。