坝基破碎岩体高压渗透变形原位试验

 为获取向家坝水电站坝基挤压破碎带岩体的渗透变形特性,针对坝基破碎岩体空间分布特点,研究适合于渗透变形试验的现场压水试验系统和压水试验方法,提出坝基岩体渗透变形的原位高压试验方法。本研究最大特点是采用对观测孔内的水质取样分析和钻孔电视录像进行对比分析方法来研究原位渗透变形特征,并提出确定临界水力坡降的基本判据。研究结果表明,所提出的原位渗透变形高压压水试验方法可以较好地反映破碎岩体实际环境状态,原位渗透变形试验获得的临界水力坡降较室内试验成果更真实合理。     

挤压破碎带原位岩体高压渗透变形试验方法

某大型水电工程重力坝坝基为发育规模较大的挤压破碎带,为准确了解挤压带的渗透变形特性,现场模拟电站建成后的水力条件,采用原位高压渗透变形试验,研究挤压破碎带岩体渗透变形破坏形式和程度,确定挤压带的渗透坡降(临界坡降、破坏坡降)及破坏类型。     

溪洛渡水电站坝基层内错动带现场渗透变形试验成果及分析

层内错动带是溪洛渡水电站坝基岩体中广泛发育的缓倾角结构面，查明其渗透变化性质是坝基防渗帷幕设计的基础。介绍了坝基玄武岩岩体中，层内错动带的现场渗透变形试验及其成果，并对影响层内错动带渗透系数，临界坡降，破坏破降的因素以及渗透变形过程进行了分析。     

南湾水库坝基顺河断层带渗流稳定性研究

根据南湾水库的蓄水和地质、结构特点,对其坝基顺河断层带进行渗流稳定性研究.根据南湾水库工程大坝浸润线和基岩等水位线图进行坝址区渗流域渗流场反演分析,确定岩体的实际渗透系数.运用二维有限元分析等方法评价,预测水库现状水位和未来高水位各运行工况下坝基渗流场的渗透稳定性.计算分析表明,有限元法计算的断层带最大水力坡降小于断层带允许坡降不会产生渗透变形.     

浅谈锦屏一级水电站左岸坝基fLC13断层处理

锦屏一级水电站作为世界第一高拱坝,对坝基基础的整体性、防渗能力以及抗变形能力等,均要求较高。位于左岸坝基底部的fLC13断层,破碎带及其影响范围较大,岩体质量差。经过详细勘探后,对该断层进行了开挖置换以及灌浆加固处理,效果显著。     

乌东德坝基岩体变形模量与波速相关性及应用

坝基岩体变形模量是拱坝设计最重要的参数之一,实际中由于受到资金、时间、尺寸效应等限制,承压板试验不可能大量开展,工程常采用岩体变形模量与波速之间的相关关系来估算坝基岩体变形模量以评价其工程地质特性是否满足建坝要求。在乌东德水电站坝基边坡开挖工程中,开展了钻孔变形模量和声波测试。乌东德坝基为典型层状岩体,左岸坝基及河床岩体测试孔方向与层面走向近平行,右岸坝基岩体测试方向与层面近垂直,分析表明坝基岩体中有明显充填特征层面对岩体变形模量值和声波值具有不对称影响。结合测试钻孔高清电视选择合理数据,建立了坝基岩体变形模量与单孔声波二者之间的相关关系。通过与坝基岩体的承压板试验成果对比验证,所建立的相关关系是符合实际地质条件的。将该方法应用于大坝坝基深部岩体变形参数估算及坝基表层松弛岩体灌浆处理效果评价工作中,证明是可行的有效方法。本文的研究成果为坝基岩体变形特征的评价提供科学依据,对高拱坝坝基工程勘测设计具有重要的理论和实践意义。     

大箐水库大坝渗流安全分析

大箐水库由于近期的两次强烈地震对其造成了严重破坏。最主要的问题是坝体、坝基和坝肩渗漏都较严重。排水棱体大部分被耕植土覆盖,排水不畅;棱体上部坝坡脚大面积浸水,通过渗流观测资料分析和渗流有限元计算分析,全面评价了大箐水库大坝的渗流安全状况。结果表明:坝基、坝坡在所有工况下的计算水力坡降均小于其允许水力坡降,故现状是大坝暂不会出现渗透变形。大坝渗流安全评价为C级,建议采取相应防渗处理措施并完善防渗体系。     

高压引水隧洞陡倾角断层岩体高压压水试验研究

结合一抽水蓄能电站高压岔管区高压压水试验,详细介绍了具有陡倾角断层岩体的高压压水试验方法及试验成果。探讨了岩体高压下水力劈裂区扩展的波动理论和渗透破坏特性,明确了岩体与土体渗透破坏形式差异。试验首次对岩体内的渗透压力和变形进行了同步测量,以了解高压条件下岩体的渗透变形特性。在高孔隙压力作用下,岩体的变形发展试验成果表明,岩体应力和稳定性分析过程中孔隙压力的作用不可忽视,因此采用耦合理论对高孔隙压力环境下的工程岩体进行分析有助于降低围岩失效风险。     

渗透力作用下粘性土临界水力坡降变化规律研究

对单向渗透力引起的渗透固结机理进行了分析,通过采用不同干重度在不同固结度下的渗透破坏试验,得到了临界水力坡降随固结度、干重度二者变化的关系式,该结论对水库蓄水位及渠道水位的确定提供了参考依据。     

应力状态下含黏粗粒土渗透变形特性试验研究

含黏粗粒土的渗透变形问题是水电工程中常见的渗透稳定性问题之一。对于含黏粗粒土来说,黏粒含量、颗粒级配及应力状态是影响渗透变形最重要的3个因素。为研究应力状态大小对含黏粗粒土渗透变形特性及临界水力梯度的影响,利用大直径渗透变形仪加载系统,完成了侧限条件下某含黏粗粒土在0.1,0.3,0.6,0.9 MPa铅直应力作用下的渗透变形试验。试验结果表明：不同应力状态下黏粒含量值的大小直接影响到含黏粗粒土的渗透变形破坏类型;试件中附加应力值越大,产生渗透变形时的临界水力梯度也越大。通过对渗透变形试验过程中渗透系数的演化过程研究,提出了利用渗透系数与水力梯度关系曲线的突变关系来判断临界水力梯度的新方法。     

复杂地基上高拱坝开裂与稳定研究

研究复杂地基上高拱坝坝面开裂与稳定的力学机制,这些机制涉及到大坝温度变化、大坝的基础弱化、渗流影响等.首先从分析大坝坝面裂纹细观开裂扩展的主轴本构力学机制、节理岩体的宏观开裂强度条件.然后提出大坝破坏的机构条件作为大坝整体稳定的判据.最后结合复杂地基的溪洛渡拱坝,运用提到的开裂与稳定模型,分析大坝在超载工况下,裂纹从细观裂纹扩展到宏观开裂,以至大坝失稳的全过程;分析建基面的点安全度随超载变化规律以及大坝的整体稳定.结果显示提到的分析方法有较好的应用价值.     

金佛山沥青混凝土心墙坝二维渗流计算分析

渗透水流将会对土石坝的坝体以及坝基渗透破坏产生巨大的危害性。本文依托金佛山水电站工程,根据沥青混凝土心墙堆石坝方案的地质条件及渗流控制特点,建立了平面有限元计算分析模型,模拟了坝体和坝基在不同水位组合条件下的渗流场,重点研究了其渗透破坏的可能性,并且对防渗帷幕和坝基渗透系数的敏感性进行了分析。计算分析结果表明:各种水位组合下,沥青混凝土心墙及防渗帷幕起主要的阻水作用,防渗帷幕的水力比降较大,其安全稳定性需要重视。渗流场分布对防渗帷幕及坝基渗透系数不敏感,而渗流流量相对敏感。     

江河大堤均匀砂基渗透破坏机理试验研究

为了摸清大堤堤基出现渗透破坏甚至溃决的原因,专门进行了模型试验。根据对堤基地质及水文地质的分析,将复杂的堤基归纳并概化为三种类型,并分别进行了各类模拟试验。阐述了均匀砂层堤基的渗透破坏特性及影响因素。均匀砂基的渗透破坏主要发生在堤基上部,特别是大堤与堤基的接触带,破坏水力比降决定于砂层土料本身的破坏水力比降,当大堤与堤基之间存在脱开问题,则破坏水力比降为砂层表面的冲刷水力比降。     

韧性岩石常规三轴压缩试验及变形与损伤演化规律研究

 利用岩石全自动三轴伺服仪,对向家坝水电站坝基挤压带强风化砂岩进行不同围压下的常规三轴压缩试验,并对岩石变形和破坏机制进行研究。试验结果表明：该强风化砂岩表现出显著的非线性变形和延性破坏特征,属于韧性岩石。在偏压作用下,岩石轴向和侧向应变分别为5%和4%,体积膨胀量为4%以上。岩石变形力学参数随荷载的变化而变化,随偏应力的增大,岩石弹性模量减小,泊松比增大。围压可提高岩石抵抗变形和破坏的能力,围压越大,岩石发生扩容的起始偏应力越大。基于密度方法研究岩石损伤演化规律。加载初期,岩石被压密,处于无损阶段;当偏应力超过一定水平时,岩石出现损伤,且损伤量与等效应变呈线性关系,密度损伤阈值低于0.12。试验结果对向家坝水电站坝基稳定性分析有重要参考价值。     

向家坝水电站岩石高边坡模糊数值分析

 岩石工程中各种岩体的力学参数往往具有模糊不确定性,模糊不确定性在计算中表现为有限元控制方程中各个物理量均是模糊数。有限元计算结果也模糊数。利用编写的模糊有限元程序,对向家坝水电站左岸高边坡典型坡面稳定性进行了模糊有限元分析,同时分析了参数模糊性对人工高边坡应力和位移分布的影响。研究结果表明：向家坝水电站左岸高边坡岩石力学参数模糊性将引起边坡拉应力区分布范围出现较大的变化,边坡加固设计时应充分考虑拉应力区深度变化对加固范围选择的影响,以降低工程风险。     

挠曲核部破碎带岩石力学特性的试验研究

立煤湾膝状挠曲核部破碎带横穿向家坝水电站大坝坝基,破碎带的岩石由于完整性差,孔隙率大,含水率较高,会对坝基的变形和稳定性产生影响。通过研究破碎带岩石的物理和力学特性,发现破碎带岩石的碎裂岩、碎屑岩在三轴压缩条件下呈现非线性的应力应变关系,强度低、变形大,且没有明显的强度峰值,最终因变形过大而破坏;试验过程中,还发现随着岩石的屈服和变形的发展,出现明显的体积膨胀。并且通过破碎带岩石的流变力学试验,发现岩石流变特征明显,偏应力对流变速率有较大影响。最后根据常规三轴试验的应力应变关系建立了基于双曲线模型的改进Burgers模型,并对其参数进行辨识。