基于TSP物探指标的围岩质量预测研究

为利用TSP各物探指标预测隧道围岩质量,以G575线巴里坤~哈密公路东天山隧道为工程依托,利用灰色关联分析理论,建立了以岩体质量指标修正值作为围岩质量的依据,以9个物探指标为影响因素,采用MATLAB软件对隧道围岩质量的影响因素进行关联排序,确定影响围岩质量的主次因素;再选取高关联度的物探指标,采用灰色关联理论进行围岩质量预测。结果表明,波速、纵横波速比、泊松比、密度为影响隧道围岩稳定性的主控因素;剪切模量、拉梅系数、体积模量、动态杨氏模量、静态杨氏模量为次要因素;围岩质量预测采用波速、纵横波速比、泊松比、密度这4个高关联度的物探指标能准确预测隧道围岩分类。     

高陡边坡危岩体治理技术

杨房沟水电站自然边坡高陡,边坡岩石节理发育,浅部岩体卸荷作用明显,局部岩体松动,山脊突出或边坡陡峻的局部形成了危岩体、危石群等,严重威胁下部建筑物、人员及设备安全。笔者通过分析危岩体特点,确定了危岩体治理的总体目标、原则及设计方法,提出了治理方案、施工技术及监测、预警等综合措施,解决了边坡稳定及安全问题。     

深部岩体水力劈裂分析及临界水压力计算

水力劈裂是导致水工隧洞施工时出现涌水或高压输水构筑物出现破裂渗漏的重要因素.本文针对深部岩体内裂纹所处的应力状态,采用断裂力学,在拉剪、压剪复合型破坏模式下,深部岩体原裂纹方位角和侧压力系数对临界水压力的影响规律进行深入研究.研究表明,当侧压力系数为1时,临界水压力不会因原裂纹方位角的改变而改变;拉剪复合状态时,裂纹与地应力夹角为0时,易发生水力劈裂;压剪状态时,当压剪参数与裂缝面间的内摩系数之差大于0时,其规律与拉剪复合状态的基本一致,小于零时,原裂纹在方位角为45°和135°时,最容易发生水力劈裂.     

爆破荷载诱发节理岩体边坡位移突变的能量机理研究

爆破荷载是水利水电工程岩石边坡开挖主要动力扰动因素之一,在爆破开挖过程中常会出现位移突变。首先根据某节理岩质边坡实测位移数据进行分析,然后结合数值模拟研究了爆破荷载诱发节理岩体边坡位移突变机理及其变化规律,最后探讨爆破设计参数对节理岩体边坡位移突变的影响。研究表明:爆破荷载下,节理岩体的位移突变是由爆破荷载升压阶段岩体的应变能积累突然释放引起的,位移突变量由积聚的应变能密度峰值和应变能密度释放速率共同决定;爆破荷载峰值越大、升压时间越长,积聚的应变能越多;降压时间越短,应变能密度释放速率越快,从而导致突变位移越大。研究结果可为类似边坡工程的爆破开挖安全控制提供参考。     

高地应力下水电站岩体原位变形和强度试验研究

文中以吉林省蛟河抽水蓄能电站现场岩体变形和强度试验为基础,介绍高地应力下水电站岩体变形和强度试验成果.试验成果表明,高应力下岩体变形和强度变化规律较好,在充分了解现场岩体变形和强度参数的基础上,可为设计提供更多、更可靠的试验成果,同时也对同类的试验提供了参考.     

岩体表面二次应力测试设备的研究与应用

表面应变法测试是岩体应力测试的基本方法之一,也可应用于岩体表面二次应力测试,但现有的测试方法在解除过程中需进行掏槽或不能获得连续的应变解除曲线,或仅能得到解除前后的两个应变值,由于测值不连续、仪器产生漂移等因素导致无法对测试应变值进行可靠性判别,从而对测试成果可靠度带来影响。本文基于原有测试方法,对其测试设备进行了改进,重点研制了一体式应变计盒(应变传感器)、新的解除设备,可连续测读应变计数值,从而获得应力解除全过程曲线,有效提高了测试成果的可靠性。     

气垫式调压室热力学特性及其对围岩应力变形的影响

为了解气垫式调压室气室内压缩气体温度和压力变化规律及其对调压室围岩的应力变形特性的影响,基于水位波动方程和能量守恒方程,提出了考虑传热影响的调压室压缩空气热力学过程的计算模型,并进行合理性分析。采用裂隙岩体单向热力耦合数值方法,将调压室内空气的压力和温度作为瞬时变化边界条件,对调压室围岩的应力变形特性进行了深入分析。结果表明：在调压运行工况条件下,调压室内的空气压力和温度将发生大幅度波动变化,进而会导致围岩温度也出现相应的改变,且围岩温度呈现出显著的不均匀分布特点;节理裂隙处的岩石温度变化相对较大,且出现了较大的拉应力。     

钻孔径向加压试验在强风化岩体勘察中的应用

针对广东某工程项目强风化的岩体特性,探讨利用钻孔膨胀计PROBEX来进行循环径向加压试验以获得强风化岩层力学参数。试验结果表明:循环径向加压试验所采集的数据采用一些列方法处理后能得到岩体旁压变形模量以及旁压弹性模量,可反映岩体坚硬程度与地基承载力的大小,钻孔径向加压试验可用于测定强风化岩层力学参数。     

白鹤滩水电站地下厂房围岩开挖松弛深度分析

地下洞室开挖后,在洞室围岩周围形成一定深度的松弛带,松弛带深度的确定对评价围岩稳定性和指导洞室支护设计都具有重要意义.基于白鹤滩水电站地下厂房开挖期间声波测试结果,分析地下厂房松弛与开挖深度、时间的关系,为指导施工开挖和岩体松弛加固设计提供依据.     

基于传递矩阵算法的裂隙注浆扩散机制研究

在裂隙岩体注浆工程中,由注浆压力引起的裂隙位移对注浆扩散过程影响显著。为研究浆体在裂隙岩体流动时浆液的扩散规律,克服以往假设裂隙无开度变化且仅在单一裂隙内考虑浆液扩散的情况,将传递矩阵算法引入宾汉流体本构方程,利用传递矩阵求解任意位置处的裂隙位移,同时建立考虑浆液在岩体间劈裂注浆的简化裂隙岩体模型通过加设阻力来模拟浆液在岩体内扩散的能量耗损,从而在平板裂隙条件下可以完整准确描述浆液在裂隙中及岩体间连续扩散的过程,建立了基于传递矩阵法的裂隙岩体注浆模型。应用有限元软件ＣＯＭＳＯＬ分别建立单裂隙、多裂隙注浆模型对上述理论模型进行对比验证。