深切河谷岸坡应力水平分布型式的讨论

驼峰型分布是河谷岸坡地应力水平分布的一种基本形式,但溪洛渡水电站坝区岸坡地应力分布却呈现出不同于驼峰型分布的一种形式,即仅有应力释放区、应力平稳区,而无明显的应力增高区。通过对测试数据及地形地质条件分析认为,这种分布形式是在特定的岸坡结构条件下形成,即岸坡下部或坡脚部位发育有近水平或缓倾坡外的、延伸较长的软弱结构面。对于驼峰型分布,通过对6个工程实例测试数据的统计分析发现,控制应力增高区底界水平深度、最大应力集中程度的主要因素是相对坡高,前者与相对坡高呈正相关,后者与相对坡高呈负相关,进而初步建立了它们之间的经验关系式。针对大型地下厂房布置所涉及的水平深度范围(500~600m以外),提出了岸坡地应力水平分布的三种工程类型:普通驼峰型、单调上升型和上升平稳型。研究所得结论为岸坡地应力分布计算提供参考。     

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。     

小浪底工程近坝岸（边）坡外部变形监测系统设计

１１坝岸（边）坡外部变形监测系统的建立小浪底坝址区处于低山丘陵区，河流走向近东西，河谷两岸山体高程为３５０～５００ｍ，枯水位高程１３５ｍ左右，河谷形态呈不对称Ｕ型谷，谷低宽３５０～６００ｍ。坝址及近坝库区右岸由软硬相间的砂页岩互层组成，其层状岩体顺向坡结构受狂口背斜层间错动作用，有多层泥化夹层。岸坡内有多处蠕滑变形体，其变形特征为：沿泥化夹层蠕滑，带动“层状砌体结构”的砂岩节理块体发生倾倒转动，形成颇具特色的“倾倒滑移”变形模式，个别变形体已发展成为古滑坡。这些蠕滑变形体发生于河谷形成期，与河谷…     

建基岩体开挖前后的声波曲线特性及其成因分析

自然斜坡在形成演化过程中,受区域构造、河谷下切、地壳隆升以及外部营力(如风化卸荷)作用,加之岩体物理力学特性等多种地质环境因素影响,可在岸坡浅表层(由表及里)形成应力释放区、应力调整区和原始地应力稳定区;但在岸坡(建基)岩体人工开挖过程中,由于爆破扰动及岩体瞬间卸荷等影响,以上应力分区将重新波动调整。声波VP作为评价岩体质量优劣的一个重要指标,因具备简便、快速、准确、可靠等特点得到了广泛应用与发展。现就此以前期勘探平硐声波测试及开挖坝面岩体质量单孔声波检测结果为基础,讨论建基岩体开挖前后波速曲线的形态特征以及应力分区分布范围,并分析导致曲线形态的地质原因,以期为坝基开挖及后续声波监测工作等提供一定的科学依据。     

河谷下切对岸坡卸荷影响的数值模拟研究

为了解河谷下切过程中对岸坡卸荷的影响,以某水电站下坝址岸坡为研究对象,通过建立相应三维模型进行数值模拟计算,分析河谷下切过程中的应力场特征、位移场及塑性区演化特征。结果表明,河谷下切过程中,同高程处坡体内部应力水平大于坡表临空面,垂直于河道方向的位移逐渐增大,卸荷深度不断向坡体内部延伸。韧性剪切带的存在对边坡岩体的卸荷有较大影响。     

高面板堆石坝面板应力分布特性及其规律

准确把握高面板堆石坝静、动力条件下面板高应力区分布特性是保障防渗面板安全的关键问题。本文采用非线性三维有限元方法,以200m高坝为例,系统地研究高混凝土面板堆石坝在填筑和蓄水过程、遭遇瞬时地震及震后面板的高拉与压应力区分布特性及其规律,以及坝体几何特征参数对面板高应力区分布的影响。研究结果表明:面板顺坡向高拉应力区集中分布在河谷处岸坡附近及河谷中央(河谷坝段)坝高4/5~2/3范围内,坝轴向高压应力区主要分布在河谷中央竖缝两侧面板之间,据此建议了一系列改善面板应力的工程措施。     

高面板堆石坝面板应力分布特性及其规律

准确把握高面板堆石坝静、动力条件下面板高应力区分布特性是保障防渗面板安全的关键问题。本文采用非线性三维有限元方法，针对150m以上的高面板堆石坝，系统地研究其在填筑和蓄水过程、遭遇瞬时地震及震后面板的高拉、压应力区分布特性及其规律，以及坝体几何特征参数对面板高应力区分布的影响。研究结果表明：面板顺坡向高拉应力区集中分布在河谷处岸坡附近及河谷中央（河谷坝段）坝高4/5~2/3范围内，坝轴向高压应力区主要分布在河谷中央竖缝两侧面板之间，据此建议了一系列改善面板应力的工程措施。     

乌东德水电站枢纽布置方案研究

乌东德水电站为金沙江下游梯级开发的第1个梯级,工程规模巨大,电站具有河谷狭窄、岸坡陡峻、洪水峰高量大、河床覆盖层深厚、建坝岩体条件好等特点。通过对大坝、泄洪消能、电站厂房等建筑物自身布置以及相互协调关系的全面研究,提出适合坝址区自然条件的枢纽布置方案为：大坝为混凝土双曲拱坝;坝身布置5个表孔和6个中孔泄洪;右岸电站进水口与大坝间布置两条泄洪洞;坝下采用天然水垫塘消能;两岸地下电站均靠山侧布置;导流洞均靠河侧布置;左岸电站尾水隧洞出口布置于围堰下游,两条尾水隧洞与导流洞结合;右岸电站尾水洞出口布置于围堰上游,尾水洞与导流洞不结合。     

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。     

乌东德水电站坝基固结灌浆方法试验研究

乌东德水电站河谷窄、岸坡陡、坝高体薄,若采用常规有盖重坝基固结灌浆施工,将与大坝混凝土浇筑和岸坡接触灌浆之间存在显著的施工矛盾。为探索适合乌东德水电站坝基固结灌浆的实施方式,针对坝基Ⅱ、Ⅲ1级岩体,分别进行了"裸岩全孔无盖重"和"裸岩全孔无盖重+浅表层引管有盖重复灌"两种灌浆方式的现场试验。结果表明,坝基采用裸岩无盖重固结灌浆总体是可行的,但在Ⅱ级岩体中的局部层面溶蚀及裂隙发育部位需适当加密灌浆孔,Ⅲ1级岩体中的浅表层需引管复灌。     

枸皮滩水利枢纽地下厂房区地应力场分析

 本文以1个地面深孔和3个平洞浅孔的地应力实测资料为依据,对枸皮滩枢纽地下厂房区进行三维地应力场分析。简述了对自重应力场和地质构造应力场建立比较符合实际的数学计算模型,进行模拟计算和应力回归分析的方法。通过分析计算,对该区的地应力场的变化规律、地质构造应力场的主压应力方向、地下厂房围岩的地应力状态等,有了较深的认识。     

深钻孔地应力测量和地应力场分析及其应用

 本文叙述了深钻孔地应力测量技术和地应力场分析方法。深钻孔地应力测量可以根据工程和地质上的需要,测量不同深度的地应力状态,测量深度可达数百米。地应力场分析以大量的立体型实测数据和地质条件为依据,把有限个测量钻孔的不同深度的地应力实测资料,准确地扩展到大范围的工程区域。     

水布垭工程地下厂房区三维地应力测试研究

清江水布垭水利枢纽工程地下厂房区水压致裂法地应力测试成果表明：地下厂房区是以自重为主导的应力场,为中等地应力水平地区;地应力场的构成符合该地区地质力学机制。     

钻孔孔壁切缝解除地应力测试方法数值模拟研究及工程应用

为解决高应力环境中的地应力测试的难题,通过数值分析方法对试验过程中切缝深度的优化及切缝布置方案进行了模拟研究,并将该方法应用于锦屏地下实验室应力测量中。数值模拟结果表明:当初始应力场以平行于切缝方向应力分量为主时,切缝两侧应力完全释放所需的切缝深度最大,为16 mm。进行现场试验时,为了提高试验的可靠性,避免切缝之间的相互影响,往往一个给定的钻孔深度只布置一个切缝,且切缝间距一般>200 mm。测试结果表明测试部位岩体处于极高应力状态下,与钻孔钻进过程中出现岩芯饼化现象相符合。     

提高地应力测量精度几个问题的研究

应力解除法是目前全世界采用比较广泛、理论上发展比较成熟的一种地应力测量方法。本文在大量试验和研究的基础上,论述了在应力解除和计算过程中影响测量结果的几个主要问题,为大幅度提高应力解除法的测量精度提供了科学的依据和方法。     

三峡工程船闸区地应力场初探

本文概述了自1984年以来三峡水利工程地应力测量成果,并且以此测量成果和地质条件为依据,对船闸地区进行地应力场分析。通过这些分析计算,对该地区的地应力场的变化规律有了初步的认识。     

不同岩性条件气垫式调压室位置选择探讨

气垫式调压室对降低施工难度,最大限度地保护生态环境有着无可比拟的优势。但调压室对洞室的埋藏条件、岩体的地应力及渗透性要求较高。岗曲河二级水电站气垫式调压室拟选部位出露白云质灰岩及火山碎屑岩,因岩性差异导致围岩的工程地质条件差异较大,文章结合该工程对不同岩性条件气垫式调压室的工程地质条件进行了探讨。     

水压致裂法地应力测量破裂准则的探讨

本文研究了水压致裂法地应力测量的破裂准则,主张采用三轴载荷条件下的霍克和布朗破坏准则置代经典理论的最大单轴拉应力破坏准则,提出了对经典理论的修正公式,并举有实例。     

地应力对采动裂隙岩体渗流特性影响的研究

岩体总是赋存于一定的渗流场和应力场中的,在裂隙岩体中开挖洞室将打破最初的平衡状态 , 引起渗流场和应力场发生变化,因此研究地应力场对渗流场的影响具有重要的意义。采用 UDEC 程序 , 利用数值试验的方法 , 研究了块体边界尺寸以及初始地应力对在节理裂隙岩体中开挖洞室引起隧洞内涌水量变化的影响。结果表明,随着块体边界尺寸和初始应力比的增加,开挖后隧洞内的涌水量均减小。     

某抽水蓄能电站地下厂房围岩劈裂破坏范围预测

对于处在高地应力脆性围岩中的地下洞室群,开挖时洞室围岩容易出现纵向的劈裂裂缝.采用滑移裂纹组模型模拟岩石在轴向压力作用下的劈裂破坏,以分析裂纹之间的相互作用.通过分别计算释放的弹性应变能,裂纹扩展耗散的能量,裂纹滑移耗散的能量,得到了高地应力下脆性岩体的劈裂破坏判据,并将该判据应用到某抽水蓄能电站的开挖计算分析过程中,为高地应力条件下地下工程开挖引起的劈裂破坏提供更加科学合理的预测判据.