岩体结构特征与岩体变形模量相关性研究

以Nam Ngum5水电站为背景,通过室内试验和现场原位试验分别确定岩石的弹性模量和岩体的变形模量,并引入岩体完整性系数Kv和结构面状态指标Kz,通过多元非线性回归理论,建立了岩体结构特征指标与岩体变形模量的关系式,具有较好的相关性。利用该公式估计了Ⅱ类和Ⅲ类围岩的岩体变形模量并于规范建议值进行对比,可满足规范要求,说明该方法可以确定质量较好岩体的变形模量。     

节理分布对岩体变形试验的影响分析

以某水电站坝址岩体现场承压板试验为依据,通过对比分析两组岩质及岩体结构基本相同的岩体承压板变形试验的数据及结果,揭示了节理的存在和数量对岩体现场变形试验测试值的影响。在此基础上,采用数值模拟手段,探讨了层面裂缝间距、倾角对层状岩体变形模量的影响规律。研究成果对提高岩体现场变形试验的准确性及代表性具有较好的参考价值。     

高陡边坡灌浆岩体变形模量测试及评价

现场原位变形试验能准确获取岩体的变形模量,是评价岩体灌浆加固效果的有效方法。我国西南山区山高谷深、地形险要,复杂的地形和气候条件使得在边坡表面开展原位变形试验极为困难。为此提出了高陡边坡原位变形试验与测量方法,分析了应力传递深度对变形试验结果的影响和温度变化引起的变形测量误差的计算公式。以某水电站高边坡为例,选择含平行结构面的不同质量岩体,对其灌浆前、灌浆后及强化灌浆后的变形模量进行测试,得到结论如下:①固结灌浆对高质量岩体变形模量的提高效果不明显,而低质量岩体在灌浆后、强化灌浆后变形模量可分别提高22%和38%;②结构面充填胶结后,会对两侧岩块变形起到约束作用,类似增加中间主应力提高岩体变形模量的效果,沿结构面走向方向的岩体变形模量也会明显提升。     

南水北调西线工程岩体变形特性现场试验研究

为准确获取南水北调西线工程坝址区岩体变形指标,采用刚性承压板法,在阿达坝址、仁达坝址和阿安坝址平硐中开展了岩体变形现场试验。结果表明:3个坝址区岩体变形模量、弹性模量受岩性组成影响明显;压力—变形关系曲线类型大部分为近似直线型或下凹型,这与岩体受节理裂隙切割情况、加载方向以及岩体完整度等密切相关;加载方向和应力水平对岩体变形特性产生一定影响,变形模量随应力的增大总体呈逐渐增大趋势,弹性模量与应力水平的关系受加载方向影响,随应力变化的规律不明显;现场岩体变形测试结果与地震波速测试结果、规范建议值的对比分析表明,坝址区岩体总体为Ⅴ类,三者之间具有较好的对应性,现场岩体变形试验参数测试结果是可靠的。     

拱坝地基综合变形模量计算的有限元方法

用拱梁分载法进行拱坝应力分析时,需要合理确定各计算高程坝基岩体的变形模量和泊松比,但是坝基岩体通常是由各种不同岩性的岩石构成的,用其中任何一种岩性岩体的变形参数来代替或者对所有岩体变形参数进行简单的平均都是不合理的,因而正确评价坝基的综合变形模量对拱坝应力分析具有十分重要的现实意义。给出了在最小二乘意义下,利用三维有限元计算拱坝坝基综合变形模量和泊松比的一种方法。该方法可以求解由多种不同岩性的岩体、断层以及软弱夹层等构成的复杂岩体结构等效的变形模量和泊松比,并与相关的理论解进行了比较。比较结果表明,利用该方法来计算等效变形模量和泊松比是可行的。最后应用该方法对锦屏一级拱坝地基的综合变形模量和泊松比进行了计算,应用结果表明,在充分考虑各种地质构造和地基处理措施后,采用该方法计算的地基综合变形模量是合理的。     

基于改进RBF神经网络的硬岩岩体变形模量预测

岩体变形模量确定方法有室内外试验法、数值分析法、反分析法、岩体分类法等。上述方法均存在很大缺陷,而神经网络法的日益完善使通过建模预测岩体参数成为可能。以溪洛渡水电站的88组数据为基础,考虑岩石质量指标RQD、RMD、Vp等因素,建立了基于模式搜索法的改进RBF神经网络模型,并用该模型预测岩体变形模量。为了验证模型的准确性,将西藏如美水电站岩体的17组数据代入,将其预测结果与BP神经网络模型结果及原位数据作对比。结果表明,改进RBF模型更适于硬岩岩体变形模量的预测。     

黄丰水电站坝基软岩变形参数取值研究

新第三系红层软岩具有暴露吸湿后松弛较为快速的特点,现场开展的变形试验不能完全避免岩体松弛的影响,导致变形模量难以准确取值,这使水电站大坝的安全运行存在着不确定因素。在现场变形试验、对比分析区内其他红层电站试验资料的基础上,对黄丰水电站坝基不同应力状态下的软岩岩体变形模量进行了取值研究,获得了坝基受开挖影响松弛程度不同的岩体松弛的变形模量,为确定坝基岩体的变形模量提供了可靠依据。     

固结灌浆后岩体变形模量的确定方法——以高摩赞大坝枢纽工程为例

根据国内外工程经验,岩体变形模量的确定方法主要有现场试验和间接估算。固结灌浆后建基岩体的变形模量,往往难以进行大量的现场试验,而固结灌浆后的检查孔多会进行孔内声波测试。结合工程实例,在取得大量纵波测试数据和现场岩体变形模量试验资料基础上,拟合出纵波速度与岩体变形模量的相关关系,利用固结灌浆检查孔实测声波纵波速度,采用拟合的相关关系,对固结灌浆后岩体变形模量进行估算的方法,经济、便捷地取得灌浆后岩体的变形模量值。为工程设计复核提供了可靠的依据,可用于相似工程或试验资料不足工程灌浆岩体变形模量的确定。     

严寒地区某拱坝地基综合变形模量分析

在采用拱梁分载法进行拱坝坝体应力分析时,需要合理确定坝基岩体的变形模量值.但坝基岩体通常是由各种不同类别的岩体构成的,用其中一种类别的岩体变形参数来代替整体或者对所有岩体变形参数进行简单的算术平均都不够精确,因而如何合理确定坝基综合变形模量对拱坝应力分析具有重要的意义.有限元计算拱坝坝基综合变形模量的方法可以求解由多种...     

软弱岩体大型刚性承压板中心孔变形试验研究

刚性承压板中心孔变形试验是了解坝区深部软弱岩体变形特性的重要手段,详细介绍了大岗山水电站坝区软弱岩体的大型刚性承压板中心孔变形试验方法,深入分析了坝区软弱岩体变形随深度和压力变化的规律.推导出了圆形刚性承压板下深部岩体压缩变形的计算公式,并根据试验资料计算出了坝区软弱岩体的变形模量与视变形模量,为大岗山坝区工程的设计和施工提供了重要的力学参数.     

In the Central Committee of the Communist Party of the Soviet Union and the Council of Ministers of the USSR

Power Technology and Engineering -     

分流对弯道水流紊动强度影响的试验研究

采用先进的三维超声波多普勒流速仪（ADV）对不同分流比情况下弯道水流紊动特性进行了系统的试验研究。根据试验数据,探讨了不同分流比工况下弯道水流的紊动机理,分析了其紊动特性,同时对紊动强度分布特点进行了比较。     

前置掺气坎坡度对阶梯溢洪道掺气水流影响的数值模拟

为研究复杂边界条件下气液两相界面的流动及混掺现象对工程建设的影响,结合某大型水电站的溢洪道,利用RNG k-ε模型对其进行三维流场模拟,采用有限体积法离散控制方程,并用GMRES算法进行压力求解,对前置掺气坎式阶梯溢洪道和传统阶梯溢洪道泄流壁面上的高速掺气水流进行数值模拟。结果表明:随着掺气坎坡度的增加,其掺气空腔及掺气浓度均有所增大,随着水流下泄掺气浓度沿程降低,达到一定距离后趋于稳定,掺气浓度值达到了减免空蚀破坏的要求;与传统阶梯溢洪道的模拟结果进行对比可知,增设前置掺气坎后,既可以增加前几级阶梯的掺气浓度使水流提前达到水气平衡,也没有降低阶梯式溢洪道的消能率,为解决传统阶梯溢洪道中出现的工程难题提供了一种新思路。