节理产状对输水隧洞围岩稳定性的影响

水利工程施工过程中,地下洞室工程施工会不可避免地遇到岩体节理和裂隙,这些岩体内部纵横交错的结构面和软弱夹层势必会给地下工程建设带来一定困难,会对地下洞室围岩稳定造成严重不利影响。文章以观音阁输水工程复杂地质地段输水隧洞为例,利用3DEC离散元计算模型研究了节理产状对输水隧洞围岩稳定性的影响,研究结论对相关工程设计具有重要的理论指导价值。     

断面形式对水电站节理隧洞稳定性的影响

断面形式的选择对水电站节理岩体地下洞室围岩的稳定性十分重要,也是影响其长期安全稳定运行的重要可控因素。为选择合理的断面形式、优化施工方案,在关键块体理论的基础上,利用UNWEDGE计算程序,选取4种不同断面形式隧洞进行了模拟分析。结果表明:断面形式对关键块体的体积、安全系数及所需的支护力都有重要影响。当断面从圆形向正方形过渡的过程中,关键块体的数量基本不变,但体积逐渐变大,安全系数普遍减小,需要支护的块体数量增多,围岩稳定性降低。     

利用块体理论UNWEDGE程序分析隧洞围岩稳定性

本文根据小沟头水电站引水线路洞线岩体结构发育特征 ,利用Hoek等人编制的地下硐室块体稳定性分析UNWEDGE程序对引水隧洞围岩稳定性进行分析。     

节理岩体隧洞开挖爆破损伤特性及爆破方案研究

隧洞爆破开挖不可避免地会对围岩造成损伤,影响围岩稳定。以玉瓦水电站引水隧洞的钻爆开挖为研究对象,基于三维动力有限元(LS-DYNA)软件,对隧洞围岩在爆破开挖过程中的损伤演化过程进行了模拟分析,重点研究了围岩节理面和开挖程序对爆破损伤演化特性的影响。结果表明:节理面的存在抑制了垂直于节理面方向上的爆破损伤而促进了平行于节理面方向上的损伤演化;爆破开挖程序、循环进尺和单响药量均对围岩损伤有显著影响,施工中采用分层开挖、减小开挖循环进尺、控制单响药量等措施,能够有效地抑制爆破损伤。研究结果对控制隧洞超挖及确保围岩稳定具有重要指导意义。     

开挖卸荷对三峡左岸坝段节理裂隙岩体的影响

首次用卸荷非线性岩体力学理论研究了三峡工程左岸坝段开挖卸荷对节理裂隙岩体的影响，提出了在逐级确定的卸荷带中，进一步寻求破坏单元，从而再赋于相应卸荷参数的新思路，所得成果较常常规算法有较大差别，但是成果较吻合。     

地下水对节理岩体隧洞围岩稳定性的影响

采用离散网络渗流模型模拟节理岩体中的渗流,分析渗流对节理地下洞室稳定性的影响。通过对洞室开挖后常规静力荷载、常规静力荷载与渗透压力耦合作用以及常规静力荷载作用下考虑地下水对洞室围岩的软化作用3种工况进行模拟,得出洞室在3种工况下的应力和位移变化情况。结果表明:考虑地下水与否,不受其他外加荷载作用时,节理岩体地下洞室的围岩都不会遭到破坏;有高水头地下水作用时,渗透压力对洞室围岩的影响要比地下水对洞室围岩的软化作用对洞室围岩的影响大得多;渗透压力对地下洞室围岩的影响主要集中在洞顶部位,洞室侧壁围岩受地下水的影响较小。     

节理岩体开挖面上块体随机分布及锚固方式研究

 在块体理论基础上,本文介绍了用Monte-Carlo模拟研究岩体开挖面上块体随机分布及锚固问题的方法。给出了一个计算一般形状块体体积的数值方法。最后,对一工程高边坡作了具体分析。     

某水电站地下洞室块体稳定性研究

影响地下洞室安全的因素很多,不稳定块体是重要因素之一,因此在地下洞室开挖前,根据勘探平硐的资料,搜索出地下洞室围岩的不稳定块体,对于保证施工安全和完工后地下洞室的安全运行是非常必要的。本文以某水电站地下洞室为例,基于岩体应力变化,运用块体理论分析了围岩块体的稳定性。     

岩体的广义弹粘塑体块体理论

本文提出了岩体的弹粘塑性块体理论的广义表达方法，利用所提理论编制了计算机程序，并通过算例与有限元法进行了对照。     

某边坡稳定性评价中块体理论的应用

块体理论是适用于断层、节理裂隙发育的岩体稳定性评价分析的有效方法之一。某电站放空洞进口边坡岩体破碎、裂隙发育,确定边坡是否有可动块体并判断其稳定性具有工程实际意义。通过对工程区岩体地质勘察资料的详细研究,运用块体理论赤平解析法,搜索关键块体,明确该边坡不稳定块体的几何特征与稳定性。研究结果得出此边坡稳定性总体情况较好。     

蚀变岩体对洞室围岩稳定性影响研究

通过对天池抽水蓄能电站蚀变岩工程特性的试验研究,查明了蚀变岩蚀变类型、成因及力学性质,同时利用FLAC3D软件建立地下厂房分步开挖三维动态计算模型,对不同计算方案下围岩变形、应力和塑性区分布特征进行比较。结果表明:随着蚀变作用的增强,岩体力学性质显著变差,主厂房顶拱、上下游边墙位移和应力,以及塑性区范围均不断增大,洞室安全性降低,洞室趋于不稳定。     

爆破对两河口地下厂房开挖的稳定性影响分析

爆破荷载对地下厂房的变形和稳定性的影响研究是地下工程的一个难点问题。结合两河口水电站地下厂房开挖爆破工程以及爆破实验理论，提出了将爆破动力荷载转化为拟静力荷载的计算公式，对爆破作用下的两河口地下厂房进行了模拟。对比分析表明，计算方法可以较好的模拟爆破对地下洞室整体稳定性的影响。     

开挖扰动对裂隙岩质边坡损伤的影响

岩体可视为非均质的多相复合结构,其内部存在各种天然裂隙。基于连续介质损伤力学及断裂力学理论,分别分析弹性阶段的初始损伤和开挖造成裂隙扩展的损伤,推导出裂隙岩体弹塑性损伤本构关系;通过二次开发将弹塑性损伤本构方程程序化,编译FLAC3D自定义裂隙岩体弹塑性损伤扩展本构模型。应用自定义本构模型对广西凤山县石灰岩矿山边坡进行数值模拟分析,结果表明:边坡中上部损伤度较高,两步开挖后产生较大的位移,即边坡中上部裂隙存在扩展贯通进而发生滑移的可能,应对该区域进行系统的锚固。     

截流人工块体稳定性分析

本文主要讨论不同形状的截流人工块体的稳定机理和稳定特性。根据正四面体和正方体在水流中受力的作用．建立起这两种块体在水流中作滑动和滚动运动的平衡方程，对块体的稳定性进行了计算。通过两向和三向水流模型，对各种形状的人工块体作不同方式的抛投试验，试验记录较好地验证了计算结果，从而得出各种块体的稳定特性，并提出在截流现场中如何根据不同形状块体的稳定性灵活运用的意见，以供施工参考。     

地下厂房洞室块体识别与稳定分析

块体失稳在岩土工程中是一种常见的破坏形式,直接影响到地下结构的安全.在关键块体理论基础上,引入单元重构与聚合建模方法,自编程序实现关键块体的识别与定位,采用刚体极限平衡法计算块体安全系数评价块体稳定性.某水电工程地下厂房在无支护条件与系统支护条件下的块体分布及安全稳定性分析结果表明,厂区存在较多不稳定块体,对工程安全有...     

塌方松散体中开挖隧洞口的加固支护技术

皂市水利枢纽工程导流隧洞出口在松散的Ⅴ类泥岩塌方体中开挖大断面隧洞，为充分利用和调动围岩的自稳能力，提高围岩的承载能力。采用管棚、花管。进行低压固结灌浆处理。使洞顶拱和两边直立边墙形成不仅能自稳，而且能承载5～8m厚的稳定围岩。经过固结灌浆加固处理。提高了围岩整体稳定和承载能力。使隧洞开挖能安全顺利地完成未开挖的洞段，施工中未发生塌方现象。实施效果良好。     

边坡开挖设计中稳定性分析

研究表明,地质条件复杂的工程边坡变形破坏模式往往表现为组合特征,为准确分析边坡的稳定性,充分的工程地质调查和变形机制研究是关键。文章通过在金沙江鲁地拉水电站上、下坝址比选设计过程中,针对下坝址左坝肩边坡综合分析了边坡的工程地质条件、岩体结构特征及变形特征,研究、预测了边坡变形破坏机制和模式,提出了加固处理措施建议,为坝址的比选提供了充分的依据。     

不排水条件下开挖边坡稳定性极限分析

为了在初期勘察阶段少量室内和现场试验基础上准确快速地对开挖边坡进行稳定性评价,提出了一种新的边坡稳定性评价方法。基于极限分析上限定理,推导不排水条件下开挖边坡二维稳定性极限分析理论,根据理论公式编程计算,得到不排水条件下开挖边坡稳定系数图表及滑动面变化规律,从而建立不排水条件下开挖边坡稳定性评价方法。结果表明,以极限分析上限定理为依据确定边坡稳定系数和不排水抗剪强度比值的关系、滑动面与限制深度的关系来评价边坡稳定性,其物理意义明确,计算结果客观,相比于极限平衡法和数值分析法,极限分析法更适合于开挖边坡的稳定性评价。     

基础置换块弹模对溪洛渡拱坝工作特性的影响

采用三维有限元模型模拟溪洛渡拱坝,分析仅在自重作用下不同的基础置换块弹模对坝体位移和应力特性的影响。结果表明:基础软弱结构面的存在对坝体的应力、应变影响较大,经过开挖混凝土置换处理后,能够满足地基与大坝的强度稳定要求。对不同置换块弹模变化方案的分析表明,置换块弹模的变化引起坝体的拱梁应力重分布,即坝体的拱作用与梁作用对自重荷载进行重新分配,随着弹模增大,地基变形减小,嵌固能力加强,约束能力加大,拱作用减弱,梁作用加强。结合溪洛渡工程,得到了适合的基础置换块的弹模数值。