水利水电工程岩体力学参数综合取值方法探讨

在研究岩土工程有关规程规范和各种力学参数取值方法特点的基础上,提出了水利水电工程岩体力学参数综合取值方法。综合考虑工程规模和地质条件的复杂程度,将取值方法分为3个层次:对于地质条件简单的小型工程以及在项目规划、可研阶段,可采用野外地质调查和少量室内试验进行岩体分级、查表,经工程类比取得地质建议值;对于地质条件复杂的中型以上工程,初步设计阶段应开展原位试验,并采用工程经验类比法结合现场地质条件确定地质建议值;对于重要的大型工程应做专题研究。除了上述方法外,还可应用计算机模拟试验、人工神经网络法、模糊数学预测法等,慎重确定地质建议值。在施工阶段可利用监测资料开展反演分析,对岩体稳定性进行复核。结合工程经验指出了参数选取应用时应注意的问题。     

水利水电工程岩石力学参数取值问题与对策

岩石力学参数取值是水利水电工程坝基、边坡及地 下洞室3大稳定分析和加固设计的关键问题之一。通过总结国内外岩石力学参数取值研究现状,提出了目前水利水电工程岩石力学参数取值存在的问题,指出了今后研究方向以及解决问题的对策。     

川藏铁路工程破碎岩体力学参数取值研究

为研究破碎岩体的力学特性,获取准确的工程力学参数,利用川藏铁路某场址区的勘探平硐,基于工程岩体质量分级、现场岩体力学试验和现场模型试验反演分析等方法,对破碎岩体的力学特性及参数取值进行研究。结果表明：对于破碎岩体,基于工程岩体质量级别确定的岩体参数值可能存在一定偏差,在无现场试验数据时,应进行充分论证参考使用;现场岩体力学试验是获取岩体力学参数的主要手段,其参数成果更为准确、更具代表性;基于现场模型试验反演分析获取的岩体力学参数可反映岩体在工程环境下的综合性状特征,可作为现场岩体力学试验参数取值的补充和校验。在川藏铁路工程建设过程中,破碎岩体的力学参数应主要基于现场岩体力学试验,并结合工程地质条件和工程应用环境综合分析确定。     

中美水电标准岩体及结构面力学参数取值方法对比研究

从试验方法、试验数据整理及参数取值方法等几个方面,对比研究中美水电标准在岩体及结构面力学参数取值方面存在的差异。在国外工程抗滑稳定性分析计算过程中,应充分了解岩体及结构面力学参数的使用条件,避免随意混用、套用中美标准。在国外工程实践过程中,应积极主动地学习国际通用的一些参数取值分析方法,并针对具体工程特点开展中美标准力学参数取值方法的对比分析,让业主咨询工程师理解并接受我国标准的参数取值方法,为我国水电标准全面走出国门打下基础。     

湖北省水利水电工程坝基岩体分类与软岩坝基抗剪强度经验值研究

通过整理分析历年湖北水利水电工程岩体力学试验成果及地质资料,编写了工程实例,按规范要求复核岩体力学指标建议值和工程岩体分类,汇总分析了各类坝基岩体分类对应的抗剪强度范围值。研究了坝基岩体分类的影响因素和软岩的特殊性,参考规范对经验值进行适当调整,初步提出了湖北的水利水电工程坝基岩体分类与软岩抗剪强度经验值,可供中小型工程类比取值时借鉴。     

长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室派人参加第六届中国水利水电岩土力学与工程学术研讨会

正由中国水利学会岩土力学专业委员会主办、四川大学等单位承办的第六届中国水利水电岩土力学与工程学术研讨会于2016年8月19—22日在四川省成都市举行。会议以"西南水利水电开发中的岩土力学问题与灾害防治"为主题,对我国近年来水利水电岩土力学与工程领域里取得的最新研究进展进行了广泛的学术交流。长江科学院程展林教授级高级工程师、龚壁卫教授级高级工程师及潘家军博士受邀参加了本次会议。     

工程岩体力学参数状态相关性初步分析及应用

基于岩体与工程相互作用和影响构建了工程岩体系统,提出了工程岩体状态分类:岩体结构状态、地质环境状态、工程作用状态。以状态描述了工程岩体的天然产出、赋存地质环境和工程作用,分析了状态因子对工程岩体系统力学性质的影响,论证了岩体力学参数的状态相关性;结合岩体工程设计与实践,给出了工程岩体状态分类,研究了工程岩体状态因素的表述和度量方法。在此基础上,提出了考虑状态相关性的工程岩体力学参数取值的一般思路,为工程岩体力学参数取值这一关键技术问题开辟新的研究途径。     

基于随机-关联空间插值法的工程岩体力学参数确定

岩体力学参数在空间上存在的结构关联性和随机不确定性是影响工程岩体力学参数设计取值的客观因素之一。基于地质统计学理论,提出随机-关联空间插值法,在工程岩体力学参数概率分布未知的情况下,利用样本矩替换母体矩,描述工程岩体力学参数的随机性,利用变差函数描述样本点之间、样本点和插值点之间的工程岩体力学参数关联性,建立岩体力学参数的空间分布模型,并通过克里格法对场地中的工程岩体力学参数进行空间插值。结合工程实例,在力学参数概率分布未知的情况下建立其概率分布模型;选择不同数量的有效样本对比分析该方法本身对样本数量的依赖性问题;探讨该方法的应用范围以及针对其他情况提出的相应措施,为后续研究打下基础。与试验结果对比,工程实际中3种不同样本的岩体力学参数指标相对误差分别为4.2,4.4,5.3,估值结果可作为工程设计取值的参考依据。     

长江科学院召开国家重点研发计划项目"大埋深隧洞围岩大变形及岩爆预测与防控技术"中期成果研讨会

2018年5月22—24日,国家重点研发计划项目"长距离调水工程建设与安全 运行集成研究及应用"课题二"大埋深隧洞围岩大变形及岩爆预测与防控技术"中 期成果研讨会在武汉召开.本次会议是课题启动后课题内部开展的中期进展交流会, 会议由课题负责人长江科学院岩土力学与工程重点实验室副主任、岩基研究所所长丁秀丽教授级高级工程师主持,课题参与单位有:中水北方勘测设计研究有限责任公司、长江勘测规划设计研究有限责任公司、中国科学院武汉岩土力学研究所、武 汉大学、水利部水利水电规划设计总院、新疆伊犁河流域开发建设管理局、陕西省引汉济渭工程建设有限公司、甘肃省水利水电勘测设计研究院和中铁隧道股份有限公司等,以及长江科学院岩土力学与工程重点实验室数值方法与工程岩体稳定性学 科相关科研人员30余人参加了会议.     

怒江松塔水电站坝址区岩体力学性质试验研究

对怒江松塔水电站坝址区主要岩层进行了较系统的试验研究,包括岩体结构的野外调查、岩块室内试验及岩体力学参数经验估算等.对各种试验数据进行了分析整理,得到了岩块的物理力学性质参数.然后用岩体工程分类及Hock-Brown经验方法对各类岩体的力学参数进行了估算.在分析对比基础上,并考虑岩体所处地质条件,给出了各种岩体的计算参数建议值,为水电站大坝设计提供计算参数.     

向家坝水电站坝基岩体钻孔剪切试验研究

向家坝水电站是金沙江流域水利资源梯级开发的最后一级水电站,坝基岩体抗剪强度参数对工程设计、施工等方面有重要意义。向家坝水电站坝基岩体地质条件复杂,并发育有多条软弱夹层,如何快速准确地对岩体抗剪强度参数进行评价至关重要。本文介绍了从美国引进的适用于中软岩-软岩体的新型岩体抗剪强度检测设备,利用工程前期地质勘探钻孔进行岩体剪切试验,可以十分方便快捷地得到岩体抗剪强度参数,并且利用该设备得到的试验数据具有很高的线性相关关系。通过在向家坝水电站坝基岩体中进行的几组钻孔剪切试验,详细介绍了使用该设备得到岩体抗剪强度参数的方法,验证了该设备的工程适用性。     

基于声波和地质雷达对建基岩体松弛带的划分

建基岩体开挖卸荷松弛及其形成的松弛带是水利水电工程中一种常见的现象,对建基岩体的 岩体质量有着十分重要的影响,对于松弛带的划分方法一直以来都是水电建设中十分重视的问题。以 西南某水电站为例,运用声波和地质雷达相结合的方法,对该水电站左岸坝基建基岩体的松弛厚度进 行了综合划分。通过工程实例的良好应用效果,证明了该方法在建基岩体松弛带划分中的可行性和有 效性。     

阿尔塔什水利枢纽右岸高边坡岩体强度参数确定的经验方法研究

在大型水利水电工程中,岩体强度参数是工程设计中的重要参数,强度参数的合理取值对工程设计、施工以及安全复核具有重要影响。新疆叶尔羌河阿尔塔什水利枢纽工程中,右岸高边坡的稳定对于整个枢纽工程具有决定性的作用。在右岸边坡岩体质量调查基础上,利用GSI方法对边坡岩体进行质量评分,结合提出的岩体质量分类标准,进行了右岸边坡岩体强度参数的估算。在参数估算结果基础上,参考我国水利水电工程中现行的工程地质勘查相关规范中给出的各类岩体建议值以及以往工程中相关资料,提出了阿尔塔什水利枢纽工程中右岸高边坡岩体强度参数的建议值。     

具有复杂变形特征的倾倒变形岩体分带及稳定性

倾倒变形是河谷地区层状岩质边坡一种典型的变形破坏方式。星光三组倾倒变形岩体位于溪洛渡水电站库区,变形体范围内地层从寒武系筇竹寺组至志留系连续分布,碎屑岩与碳酸盐岩表现出复杂的倾倒变形特征。为全面评价变形体的稳定性,借鉴《水力发电工程地质勘察规范》,建立倾倒变形分带标准并确定各带的岩体质量级别;在此基础上,综合各类岩体的岩石室内试验成果和坝基岩体力学参数经验值,采用工程类比方法确定出各变形带不同岩性的物理力学参数;选取岸坡强变形区,运用极限平衡方法进行稳定性计算,其结果与蓄水后岸坡表现出的变形迹象吻合。研究结果对倾倒变形岩体的稳定性评价有一定的借鉴意义。     

水利工程中的柱状节理岩体分类及质量评价

柱状节理岩体广泛地分布于中国西南水电开发区域，其力学特性对水电工程的安全建设与运行意义重大。在前人关于柱状节理岩体的研究成果基础上，总结了国内外涉及柱状节理岩体工程问题的水利水电工程，结合白鹤滩水电站工程的不规则柱状节理岩体现场勘测和测试结果，对柱状节理岩体的分类方法进行了探讨，提出了柱状镶嵌块状结构和柱状镶嵌碎裂结构的分类方法，利用岩体质量评价的RMR法和GSI法对白鹤滩水电站两类柱状节理岩体进行了分析，对比了美国汉佛德柱状节理岩体工程案例，计算表明，RMR法和GSI法能较好的反映白鹤滩柱状节理岩体的工程力学特性，适用于类似工程的岩体质量评价。     

水电工程移民安置长效补偿机制的探讨

四川省水电资源丰富,受土地资源缺乏的影响,采取农业安置方式安置水电工程农村移民的难度越来越大。阐述了移民安置长效补偿机制的内涵、方法和效果,在试点基础上,在省内全面推行移民安置长效补偿机制有实践经验、群众基础、政策依据,可以妥善处理新时期水电移民工作中面临的问题。     

原状软碎岩体室内被动三轴变形特性研究

岩体变形特征是水利水电工程建设中最重要的参数之一,其可以合理地评价岩体的工程特性,并且科学地获取岩体的变形参数,是岩体稳定性分析、水工支护设计和工程地质定量评价的核心内容。岩石三轴压缩强度是岩石物理力学性质之一,系指岩石试件在三向压应力作用下所能抵抗的最大轴向应力。本次研究依托固增水电站引水隧洞工程,采集典型软碎岩体试样,通过室内试验对岩体的被动三轴变形特性展开研究,对变形参数进行分析,获得了岩体分级加载应力和变形参数之间的关系,进而对其工程特性进行了系统的评价,为地下工程支护设计提供了相对可靠的设计参数。     

含原生隐性节理工程岩体分级方法

白鹤滩水电站柱状节理玄武岩体内原生微裂隙发育,分布有宏观肉眼不易辨认的隐性节理,节理面较平整,多呈闭合状,为断续镶嵌结构,但岩石强度大,纵波波速高,岩体本身质量及其实际结构特征与测试得到的物理力学性质不相匹配。以白鹤滩水电站坝基柱状节理玄武岩作为含原生隐性节理的代表性岩体,基于其特殊性状,开展现场钻孔取芯、声波测试与点荷载试验,采用目前较为常用的几种工程岩体分级方法对其开展分级研究,对比分析岩体分级的结果与工程实际情况是否具有一致性;并以BQ分级方法为基础,在特定条件下引入RQD来修正岩体完整性系数K_v值,建立了一种适用含有原生隐性节理的工程岩体分级方法;将该方法用于白鹤滩柱状节理玄武岩的工程分级,分级结果与工程实际具有较好的一致性;最后,通过现场原位岩体变形试验对改进的分级方法进行验证可知,测试得到的柱状节理玄武岩变形参数与改进后BQ法的分级结果具有较好的匹配性。     

复杂岩质边坡预应力锚索优化设计

由于预应力锚索可以改善岩体的强度性质、提高岩体的整体性、减小岩体的变形,使岩体达到要求的稳定安全度,因此被广泛应用于复杂岩质边坡治理工程中.预应力锚索设计参数的选取,如锚索吨位、锚索长度、锚固角、锚索间距等直接影响着边坡加固技术的可靠性和经济上的合理性.采用刚体极限平衡法,给出了考虑预应力锚索时的安全系数公式;推导了在...