堰塞湖溃坝风险及其影响分析评估

堰塞湖作为一种自然灾害由来已久,但是由于堰塞湖问题十分复杂,现有国内外堰塞湖研究成果主要集中在历史资料的统计分析和经验判断层面,尚缺少堰塞湖溃坝风险预测方面理论分析和实际案例成功应用的分析报道,定量评价研究方面的系统性研究成果也不多见.本文在总结介绍唐家山堰塞湖溃坝风险及其影响的分析研究成果基础上,提出未来堰塞湖问题研究重点领域建议,期望能为今后国内外开展堰塞湖溃坝风险分析预测和问题研究等提供技术参考.     

预应力锚索边坡加固作用的离心机试验研究

预应力锚索具有主动支护与被动支护的特点。预应力锚索施加初期,锚索预应力能够提高岩体整体性和破坏强度,有利于限制下部边坡开挖对上部边坡岩体的松弛卸荷影响作用,体现出了主动支护的作用。但是在边坡长期运行过程中,由于边坡岩体受外部应力产生的变形导致预应力锚索后期张拉受力,进而约束岩体变形发展,则体现出了被动支护。本研究利用离心机模型试验,对边坡中安装的锚索进行了运行过程中的受力分析,揭示了锚固边坡在运行过程中的预应力锚索支护作用发挥机理。研究结果对今后的岩质边坡支护设计具有重要的指导作用。     

西部水工程中的岩土工程问题

围绕西部大开发和南水北调大西线中的水工程建设,归纳提炼了4个最具代表性的岩土工程问题:黄土、冻土等特殊土工程问题,深埋长隧洞地质灾害和超前预报问题,高土石坝变形稳定及抗震安全性问题,深厚覆盖层工程特性和处理技术问题。就这些西部水工程中的岩土工程问题的研究现状、发展趋势和工作展望进行了探讨。     

新型压缩摩擦组合分散型锚索锚固机制及效应研究

 预应力锚固技术广泛应用于水利水电、交通运输及地下采矿等工程领域。由于常规压力集中型锚索具有前端应力集中、剪应力分布不均匀等现象,研究、设计新型压缩摩擦组合分散型锚索。在介绍该技术要点的基础上,通过室内张拉试验以及数值仿真模拟试验,对该种锚固技术的锚固机制及效应进行系统地研究。结果表明,新型压缩摩擦组合分散型锚索内锚头应力集中量值较小,注浆体轴向压应力及剪应力叠加不明显,应力分布较为均匀,可有效克服现有压力集中型锚索所存在的缺陷,达到改善内锚头应力、提高锚固可靠性要求。在总张拉力确定的情况下,利用所设计的新型压缩摩擦组合分散型锚索技术可实现总张拉力要求,达到锚固岩体的目的。研究结果可为岩土体锚固系统设置提供一定的借鉴及参考。     

库水位升降对堆石坝心墙的水平变形影响分析

为研究库水位升降对堆石坝心墙的水平变形影响,将土石坝心墙类比为竖直悬臂梁,上游侧受到上游坝壳不均匀的分布土压力和随时间变化的水压力,下游侧也同理受到下游坝壳相应土压力和水压力。研究表明库水位上涨导致心墙发生向下游转动趋势,上游土压力逐渐减小,下游土压力逐渐增大,当二者分别达到主动土压力和被动土压力的极限状态时,土体即将产生滑动,定义此时的心墙挠度为理论心墙稳定挠度f_s;若心墙实际水平位移量大于f_s,则可以大致判定心墙两侧土体发生了相对滑动,可能导致产生局部纵向裂缝趋势。假设土石坝加固工程中采用的混凝土防渗墙的工况和条件类似,研究成果可直接应用于水平变形量计算并简单评估安全性。     

包含定位长大裂隙的节理岵体连通率的计算及应用

岩体中节理面的分布情况极为复杂,除了那些大量呈随机分布的结构面外,尚有一些数量相对较少,但规模较大,利用近代勘探手段可以准确定位的长大裂隙。这些长大裂隙,对岩体的强度和稳定性起着举足轻重的作用。针对工程的实际情况,在应用网络模拟进行连通率分析计算时,将这些长大裂隙与随机结构面网络耦合在一上结,使连通率计算成果更加合理。     

包含定位长大裂隙的节理岩体连通率的计算及应用

岩体中节理面的分布情况极为复杂,除了那些大量呈随机分布的结构面外,尚有一些数量相对较少,但规模较大,利用近代勘探手段可以准确定位的长大裂隙.这些长大裂隙,对岩体的强度和稳定性起着举足轻重的作用.针对工程的实际情况,在应用网络模拟进行连通率分析计算时,将这些长大裂隙与随机结构面网络耦合在一起,使连通率计算成果更加合理.     

宽级配粗粒土数值试验微观参数的敏感性分析

在离散元数值试验中,微观参数的取值直接决定着宏观参数。目前微观参数的研究多针对窄级配土、小尺寸的试样,基于宽级配粗粒土微观参数的研究较少。本文采用离散单元法,根据某水利工程宽级配粗粒料试验级配,采用常规大型三轴压缩试样尺寸,分析了线性接触模型中颗粒接触刚度和颗粒摩擦系数等微观参数对初始弹性模量、初始体积模量以及峰值强度的影响规律。研究结果表明:(1)初始弹性模量和初始体积模量均随着刚度比的增大而减少,当刚度比较大时,峰值强度表现为明显的下降趋势;(2)颗粒摩擦系数的大小对峰值强度的影响显著,当摩擦系数小于0.8时,对初始弹性模量和初始体积模量的影响较大。建议针对大尺寸试样、宽级配条件的数值试验刚度比取值范围为1.0~5.0,摩擦系数取值为0.4~0.8。     

向家坝水电站马延坡边坡滑坡预警研究

水电站大多修建在地质条件复杂的高山峡谷地区,各种高坝的兴建将不可避免地涉及工程高边坡的稳定性等工程地质问题。本文深入系统地对工程高边坡稳定性和边坡预警进行研究,分析工程高边坡稳定性、建立边坡预警模型和健康诊断体系。研究结果表明:(1)变形随时间增加而增大,随深度增加而减小。其变化规律表现为前期快速增加、中期缓慢增加和后期逐渐趋稳。(2)采用有限元强度折减法,进行了马延坡边坡稳定性分析,其治理前后稳定性系数为1.05和1.72。(3)采用施加边界位移方法,以等效塑性应变区域贯通作为判据,进行了边坡滑坡预警分析,建立了基于位移变形量和安全系数双重指标控制的边坡预警监控体系。     

隧洞衬砌外水压力的取值方法与应对措施研究

针对隧道衬砌外水压力折减系数选取、衬砌结构选型等问题,在阐述外水压力折减系数含义的基础上,通过对衬砌类型进行系统分类,对不同衬砌型式外水作用规律与外水压力折减系数进行了分析与讨论。其中,全封堵型衬砌折减系数为1,全排型衬砌折减系数为0,而排堵结合型衬砌折减系数则与整个衬砌系统的设计参数有关。同时,指出相应衬砌结构设计中存在的错误认识,并由此引申出隧道工程在外水压力应对处理方面应该关注的主要影响因素。研究成果可为应对外水压力问题的地下隧道衬砌设计提供参考。