考虑河谷下切的岸坡卸荷特征成因研究

为了研究岸坡在河谷下切中发生怎样的卸荷过程及探索部分区域卸荷深度异常增大的原因,根据研究区工程地质资料建立模拟河谷下切的三维有限元模型,模拟河谷五次下切后坡体的变形,位移,塑性区分布情况,对河谷下切过程中岸坡卸荷的过程进行研究,结果表明:岸坡卸荷由两岸坡体的相向位移和卸荷回弹引起;异常卸荷现象与韧性剪切带有关,且韧性剪切带会使得上方与上方的岩体破坏现象各有不同。得出了现有卸荷特征是由河谷下切过程中的岩体卸荷回弹及边坡内韧性剪切带周围软弱岩体共同作用所决定的结论。     

河谷下切对岸坡卸荷影响的数值模拟研究

为了解河谷下切过程中对岸坡卸荷的影响,以某水电站下坝址岸坡为研究对象,通过建立相应三维模型进行数值模拟计算,分析河谷下切过程中的应力场特征、位移场及塑性区演化特征。结果表明,河谷下切过程中,同高程处坡体内部应力水平大于坡表临空面,垂直于河道方向的位移逐渐增大,卸荷深度不断向坡体内部延伸。韧性剪切带的存在对边坡岩体的卸荷有较大影响。     

某水电站河谷下切卸荷机理物理模拟试验研究

为研究某水电站河谷下切的卸荷机理,根据相似理论配比相似材料和堆筑模型进行室内物理模拟试验,模拟5次河谷下切,对岩体进行应力分析、位移分析和破坏情况分析。结果表明:卸荷过程中,两岸坡体应力逐渐降低,坡表局部位置出现裂纹以及小范围的垮塌现象,坡体产生了向河谷方向的位移。     

如美水电站坝址区碎裂松动岩体成因机制

以澜沧江如美水电站坝址区为研究对象,在工程地质定性分析碎裂松动岩体成因机制的基础上,运用离散元UDEC软件,建立了地质概化模型,模拟了岸坡在自重应力场和构造应力场共同作用下的河谷下切和碎裂松动岩体的形成过程,综合分析了碎裂松动岩体的成因机制。研究结果表明：坝址区岸坡岩体卸荷形式多样,其中以“推移-错动”型卸荷影响范围最大,卸荷机制最为复杂;随着河谷的下切,岸坡岩体地应力发生重分布,主应力减小,剪应力增大,近坡表岩体应力出现明显松弛卸荷现象,岸坡沿上部顺坡向中倾结构面产生较大变形,且对下部尖灭部位岩体产生了较大的推力,岩体沿反坡向陡倾节理出现反向错动,并在坡表形成外高内低的错台现象,岸坡岩体出现明显的倾倒变形特征,形成典型的“推移-错动”型卸荷模式,并叠加强烈的风化作用,最终形成碎裂松动岩体。     

澜沧江上游河谷哑贡倾倒变形体形成机制及过程

陡倾层状岩体的深层倾倒变形是我国西南深切河谷常见的一种地质现象。第四纪以来,伴随青藏高原隆升,强烈的河谷下切是导致这一现象的重要原因。以澜沧江上游河谷哑贡倾倒变形体为例,采用底摩擦重力试验和数值计算的方法,对河谷下切过程中该倾倒变形体的形成机制和过程进行了研究。结果表明:该边坡随着河谷下切、岩体卸荷及边坡应力场的重新分布,岩体中形成了较深的应力松弛区,主应力方向调整为重力方向,应力松弛区中陡倾的层状岩体向河谷方向发生倾倒变形。根据物理试验特征及数值分析结果,倾倒变形演化过程可归纳为:卸荷（回弹拉裂阶段）、变形（裂隙发育阶段）及折断（裂隙贯通阶段）。     

韧性剪切带和蚀变岩体对坡体卸荷特征影响分析

岸坡异常卸荷是西南深切河谷地区进行大规模水电工程建设过程中常遇到的典型工程问题之一。根据野外详细地质调查,得出研究区坡体卸荷特征,再以是否考虑韧性剪切带和蚀变带为变量建立3个二维离散元模型,模拟河谷5次下切后坡体的变形情况,对比分析韧性剪切带和蚀变带对坡体卸荷特征的影响。研究结果表明:研究区卸荷异常主要与韧性剪切带和蚀变岩体的发育有关;韧性剪切带和蚀变带质软,其软弱基座效应和弱抗风化能力加剧了坡体变形程度,同时构成软硬相间的坡体结构,使得沿缓倾坡外结构面的差异剪切错动更为明显。相关成果可供从事高边坡坡体卸荷研究人员参考。     

澜沧江某水电工程大型倾倒变形体边坡成因机制

在现场调查资料的基础上,结合倾倒变形体边坡地形地貌特征、地层岩性特征、结构面发育特征、河谷地应力以及岩体力学性能的差异等方面对澜沧江某水电工程大型倾倒变形体边坡的成因机制进行了综合分析。结果表明:该大型倾倒变形体边坡地形上呈单薄、突出、三面临空的山梁;地层以薄层陡倾状岩体为主,并且在河谷下切过程中,砂岩和板岩将会出现差异卸荷回弹;边坡岩体中发育与倾倒变形体变形方向一致或相反的裂隙,有利于倾倒变形体的初始变形;河谷下切之前现今地面线附近岩体原始积累的地应力较高,当河谷下切至现今地面线时岩体卸荷强烈;在上述原因的共同作用下,倾倒变形体边坡向临空面发生大规模的倾倒变形。     

唐古栋滑坡变形破坏机制及岸坡稳定性研究

结合坡体结构分析及有限差分计算,研究了唐古栋滑坡在历史上河谷下切过程中边坡应力、应变发展规律,得出了前缘缓倾坡外结构面发育类高边坡变形破坏机制可归纳为"卸荷拉裂—滑移(压致)拉裂—剪断"3段式机制的结论。基于变形破坏机制研究及数值模拟计算,分析出唐古栋滑坡上游侧变形体在楞古水电站下坝段蓄水、地震工况共同作用下,锁固段岩体内应力集中明显、塑性破坏严重,可能导致边坡整体高速失稳。     

某电站坝区左岸深部裂缝特征及成因机理浅析

 水电工程常建在高山峡谷地带,这样的地势条件决定了常遇到深部拉裂问题。深部裂缝是指在微新岩体中发育的张性破裂或破裂带。拟建水电站坝区左岸存在大量的深部拉裂缝,通过对其发育分布、变形特征的考察,提出了左岸深部裂缝是在特定较高地应力环境和岩性条件下,伴随河谷快速下切,岸坡岩体中积存的应变能强烈释放,使原先较高的地应力得到释放,并由于岸坡特有的岩体特征产生差异回弹,坡体内原有的构造结构面浅表生改造的产物。     

金沙水电站狮子石危岩体治理浅析

金沙水电站是一座规模较大的低水头河床式电站,坝址区河谷较宽,坝址两岸河谷深切、谷坡陡峻、坡体基岩裸露、岩体卸荷裂隙发育且分布广泛,多发育在工程边坡以上。为确保工程施工及电站营运安全,设计单位针对自然边坡因裂隙形成的狮子石危岩体提出了治理防护设计方案。介绍了高陡自然边坡条件下危岩治理防护采用的设计和施工方法。     

建基岩体开挖前后的声波曲线特性及其成因分析

自然斜坡在形成演化过程中,受区域构造、河谷下切、地壳隆升以及外部营力(如风化卸荷)作用,加之岩体物理力学特性等多种地质环境因素影响,可在岸坡浅表层(由表及里)形成应力释放区、应力调整区和原始地应力稳定区;但在岸坡(建基)岩体人工开挖过程中,由于爆破扰动及岩体瞬间卸荷等影响,以上应力分区将重新波动调整。声波VP作为评价岩体质量优劣的一个重要指标,因具备简便、快速、准确、可靠等特点得到了广泛应用与发展。现就此以前期勘探平硐声波测试及开挖坝面岩体质量单孔声波检测结果为基础,讨论建基岩体开挖前后波速曲线的形态特征以及应力分区分布范围,并分析导致曲线形态的地质原因,以期为坝基开挖及后续声波监测工作等提供一定的科学依据。     

卸荷裂隙岩体在桥基荷载作用下的力学行为研究

为研究卸荷裂隙附近岩体在桥基荷载作用下的力学行为,在分析桥基和岩体相互作用以及裂隙模拟方法的基础上,建立了二维有限元模型,分析卸荷裂隙不同的深度和倾角下,裂隙表面的位移和应力影响系数变化情况。结果表明：桥基荷载下,裂隙表面的位移以竖向位移为主;应力影响系数随着裂隙深度先增加后减小,最后趋于固定值;卸荷裂隙倾角达到90°时,应力影响系数急剧增大,这说明竖向裂隙对边坡的应力影响最大。     

澜沧江古水水电站坝址区上游左岸边坡双向差异卸荷特征及机理

为研究双向差异卸荷的特征及机理，以澜沧江古水水电站坝址区左岸上游岸坡为例，根据野外实地踏勘查明该边坡卸荷作用的强度，将岩层分为强卸荷区、弱卸荷区和原岩区3个区。统计并分析了研究区内各硐中卸荷裂隙的产状、张开度、张开裂隙率等现场实测数据，结果表明：由于澜沧江流向发生变化，从而产生双向差异卸荷现象，拐弯处两侧整体的卸荷作用强烈，这是澜沧江持续快速下切的结果。拐弯处上游侧岩层卸荷程度强于下游一侧，具体原因：(1)上游侧坡表与岩层走向相近，裂隙数量相对更多，贯通程度更好，对卸荷作用响应更剧烈；(2)上游侧岩体发生了倾倒变形，倾倒变形后的岩体结构更加松散破碎，反过来加剧了卸荷作用。     

河谷水平构造岩体卸荷的探讨

水利电力建筑设施地基所在的岩体形成后,浅表部往往受不同程度的风化卸荷,卸荷包括侧向卸荷和垂向卸荷,河谷边坡岩体中发育有近于平行岸坡的陡倾角构造,易向河谷的临空方向卸荷,即侧向卸荷岩体,而当岩体近水平状构造发育时,当河谷遭剥蚀,造成垂向卸荷,岩体近水平状构造卸荷非常普遍,其形式多样,往往在河床以下近水平状构造垂向卸荷强烈,更为隐蔽,处理措施适当可以节省工期和工程建设费用.文中结合具体工程实例探讨近水平状构造发育的岩体垂向卸荷,对其从力学机制、可利用的开挖岩体以及处理方式加以探讨.     

单裂隙卸荷岩体力学特性分析

现存的工程岩体,大多处于卸荷力学状态。岩体伴随地质构造运动产生了特征不同的结构面。结构面是岩体结构中力学强度最薄弱的部位,导致了岩体力学性能的不连续性、不均一性和各向异性。通过试验,探讨了贯通裂隙影响岩体稳定的相对不利倾角以及单贯通裂隙岩体卸荷过程的力学特征,得出裂隙位置的变化促成岩体变形的递变;特殊位置的裂隙促使岩体的各向导性更加明显的结论,为相关工程问题提供理论参考。     

三峡工程左岸开挖卸荷对3号机组坝段坝基岩体的影响

基于卸荷岩体力学理论 ,研究了开挖卸荷对三峡工程 3号机组坝段坝基—边坡组合体整体位移的影响 ,对坝基节理裂隙岩体的劣化作用 ,同时研究了加固效果。结果表明 ,边坡整体位移量值同实测结果较吻合。文中提出的加固措施效果明显 ,但开挖卸荷对节理裂隙的影响范围和程度需作进一步的研究     

某开挖边坡的三维强度折减和点安全度评价

FLAC3D简洁而高效的fish语言能方便地模拟施工开挖卸荷过程,其编制的强度折减程序免去了手动折减参数的烦扰,大大提高了操作效率。某边坡开挖和卸荷工况的有限元计算成果对比表明,卸荷作用下岩体质量劣化,应力状态重新调整,坡体表面位移明显增大。边坡剖面位移矢量图表明,开挖面附近边坡的位移主要向临空面发展,开挖面内侧高程为370 m处位移明显,应重点加固;将岩体假设成理想弹塑性体,采用本构模型Mohr-Cou lomb准则,经强度折减法计算,结果表明边坡开挖后整体是稳定的。     

三峡工程左岸开挖卸荷对3号机组 坝段坝基岩体的影响

基于卸荷岩体力学理论，研究了开挖卸荷对三峡工程3号机组坝段坝基—边坡组合体整体位移的影响，对坝基节理裂隙岩体的劣化作用，同时研究了加固效果。结果表明，边坡整体位移量值同实测结果较吻合。文中提出的加固措施效果明显，但开挖卸荷对节理裂隙的影响范围和程度需作进一步的研究。     

龙潭拱坝坝后塌滑岩体加固处理

龙潭坝址河谷呈“Ｖ”型，两岸山高坡陡，岩体节理裂隙尤其是顺坡卸荷裂隙发育，坝后存在３块较大规模的可能塌滑岩体，通过对塌滑岩体的稳定分析判断，采用斜孔钢筋组合灌注锚桩加固和开挖清除的处理措施，较好地解决了高拱坝坝后塌滑岩体的稳定问题，同时也较大地降低了加固处理工程费用。     

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...