白鹤滩水电站左岸导流洞出口边坡综合治理

白鹤滩水电站左岸导流洞出口地形陡峻,自然边坡高且卸荷发育,堆积体深厚,地质条件复杂。在对工程地形、地质条件充分认识的基础上,分析了边坡破坏模式。针对边坡卸荷岩体、以层间错动带C2为底滑面的欠稳定块体、堆积体以及出口明渠开挖区边坡进行了综合治理,确保了左岸导流洞出口边坡的稳定。主要介绍了上述边坡综合治理手段,可为类似工程边坡治理提供参考和借鉴。     

基于块体单元法的白鹤滩左岸边坡稳定性分析

左岸边坡强卸荷块体系统的稳定问题是白鹤滩水电站题重要工程技术问题之一。针对左岸边坡地形地质条件、变形特征及变形机理的研究,表明结构面组合的三维块体滑动失稳为其主要的破坏模式。常规刚体极限平衡法和连续介质力学方法在求解复杂块体系统稳定时均存在一定的局限性。以块体单元自动识别方法为前处理程序,建立白鹤滩左岸边坡块体系统三维模型,基于弹黏塑性块体单元法(BEM)计算特定块体强度储备安全系数,进行边坡稳定性研究,分析边坡控制性结构面及其关键块体,研究结果与常规刚体极限平衡分析和地质力学模型试验基本一致。块体单元法的分析成果为左岸边坡加固处理提供了依据,同时对复杂块体系统岩体边坡的稳定性研究具有一定指导意义。     

锦屏一级高拱坝整体稳定物理与数值模拟综合分析

高拱坝的整体稳定是工程建设中的关键问题之一,地质力学模型试验和数值计算是研究这一问题的重要方法。通过理论推导建立了基于综合法的大坝稳定安全系数评定关系式。针对锦屏一级高拱坝坝肩地质条件复杂,影响拱坝整体稳定的断层、岩脉、节理裂隙众多,坝高库大和加固难度大,工程安全稳定问题十分突出等特点,采用综合法地质力学模型试验与三维非线性有限元相结合的方法,对加固处理后的锦屏一级高拱坝整体稳定性开展研究。获得了拱坝在正常工况下的工作性态,以及在结构面强度参数降低约30%后坝肩的超载变形失稳过程和最终破坏形态,提出拱坝与地基综合法整体稳定安全度为5.2~6.0(试验值)和5.98(计算值)。通过综合分析模型试验和数值计算的成果,评价了锦屏一级高拱坝工程的安全性和加固效果。研究成果为锦屏一级拱坝工程的安全监测和运行管理提供了科学依据,同时也为其他类似高拱坝工程的稳定分析提供参考。     

伞型锚在鄂北调水工程膨胀土临时边坡加固中的应用

膨胀土地层具有深层裂隙发育的地质特征,导致膨胀土高边坡在开挖过程中出现边坡稳定问题。常用的加固或防护措施对膨胀土临时高边坡的变形适应能力较差,且经济性较低,新型预应力伞型锚加固技术是一种新的解决途径。针对鄂北地区水资源配置工程中膨胀土渠坡开挖过程中出现的工程问题,开展了预应力伞型锚加固膨胀土高边坡现场试验及应用推广评价。结果表明:预应力伞型锚施工快速且抗拔力大,可有效地控制边坡变形发展趋势、保证边坡临时稳定;结合推广应用段边坡的安全监测数据,验证了伞型锚在膨胀土临时边坡快速加固中具有较好的推广应用价值。     

置换洞对白鹤滩边坡稳定性的影响分析

白鹤滩水电站拱坝左岸边坡存在强卸荷发育区,在降雨与渗水的作用下,这些结构面会发生强度参数降低的力学弱化行为,会对边坡的稳定性造成严重影响。为真实模拟置换洞对边坡稳定性的作用,通过建立二维地质力学模型,降低主要结构面的抗剪断强度和抬升钢架增大下滑力实现超载相结合的方法进行试验。试验结果表明,置换洞能有效增强底滑面抗剪能力,减缓块体破坏发展过程,提高边坡整体稳定性。     

基于卸荷理论的某水电站引水系统边坡工程三维有限元分析

某水电站引水发电系统电站进水口、尾水渠开挖形成左岸高边坡,其稳定性对电站安全运行影响重大。以有限元计算程序ADINA为平台,建立开挖高边坡的三维模型。基于卸荷岩体力学理论与方法,综合考虑了初始、开挖、卸荷、加固、蓄水、降雨和地震等多种复杂工况,研究边坡施工期和运行期的变形、应力、塑性区大小及分布状况。对边坡稳定性进行评价,并对加固措施提出建议。     

锦屏一级高拱坝坝基结构面弱化效应研究及坝肩稳定性分析

为了研究锦屏一级高拱坝工程在蓄水运行后,坝肩坝基软岩结构面在应力场、渗流场耦合作用下的弱化效应,以及在考虑这种弱化效应条件下分析高拱坝工程的坝肩稳定问题,首先通过现场采集该工程坝肩软岩和结构面岩样,制备相似试件,在MTS岩石力学测试系统上进行水岩耦合三轴压缩试验,获得了坝肩软岩和结构面强度参数的弱化率,为拱坝坝肩稳定模型试验提供结构面降强幅度的依据。然后,针对拱坝坝肩稳定问题,开展了加固地基条件下高拱坝三维地质力学模型综合法破坏试验,在试验中,根据弱化试验成果确定了结构面的综合降强幅度为30%,并研制了适用于各类软弱结构面强度弱化特性的变温相似材料,用于在模型中模拟结构面的弱化效应。通过试验获得了坝与地基的变形分布特性,坝肩坝基失稳的破坏形态和破坏机理,得出坝肩稳定综合法试验安全系数为5.2~6.0,评价了拱坝工程的稳定安全性。研究成果为工程的设计施工和安全运行提供了重要科学依据。     

三峡工程永久船闸高边坡卸荷松动带变形特点

岩质人工高边坡的形成常常引起稳定和变形等方面的工程问题。为了探讨裂隙岩体开挖边坡的变形特点，以三峡工程永久船闸高边坡的变形监测和地质研究成果为例，根据变形位移过程并比照开挖过程分析，认为整个边坡岩体卸荷过程须经历预变形阶段、剧变形阶段、渐变形阶段和后变形阶段等４个阶段。开挖边坡卸荷岩体可为３个带：表层松动带、卸荷变形带以及应力调整带。并对一些与边坡变形有关的因素，如结构面的产状、密度和规模，以及加固效果等也进行了讨论。     

某库区料场高边坡全过程稳定性评价

针对某一库区层状料场的岩质高边坡,考虑高边坡的复杂地质条件以及料场的实际开挖过程,基于MIDAS/GTS建立了有限元数值计算模型。在进行三维非线性数值模拟时,计入开挖卸荷、不同蓄水位和降雨以及地震荷载等因素对高边坡的变形、应力和稳定性的影响。计算结果表明,各工况下塑性区均属浅表塑性区,边坡整体稳定性良好,且开挖对边坡的稳定性有较明显的改善。研究结果为全面评价该边坡料场的安全稳定性提供了理论依据。     

某电站边坡卸荷岩体工程地质研究与稳定性分析

某电站厂房后边坡产生沉陷、地表拉裂缝等变形迹象,边坡的变形趋势对厂房的安全运行构成威胁.根据地质勘察资料,对后边坡松动卸荷岩体进行工程地质研究,对变形发生机理进行分析,在此基础上,针对边坡内部和表面排水、抗滑桩、锚筋桩等综合加固措施,进行了相应的稳定分析计算和评价,为后续的治理提供了极为重要的资料.     

锦屏水电站料场边坡变形特征与破坏机制分析

锦屏一级水电站大奔流料场高边坡断层及结构面发育,开挖高度巨大,边坡变形特征及破坏机制十分复杂。在工程地质分析的基础上,采用数值计算,分析了边坡变形特征、破坏机制,评价了边坡稳定性。研究表明:边坡开挖变形以卸荷回弹为主,竖向变形大于水平变形,层间错动带及陡倾断层错动变形较大;浅部的层间错动面多处于剪切极限状态和不连续张开状态;边坡局部存在塑性破坏区,主要分布于薄层砂板岩、剪切错动带及坡体浅表,以拉伸破坏为主,少量剪切破坏;边坡潜在破坏机制为溃屈破坏。开挖后的边坡安全系数满足规范要求。     

梨园水电站下咱日堆积体稳定性分析

结合工程地质勘察,研究位于梨园水电站坝前左岸的下咱日堆积体的工程地质特性和成因。应用极限分析能量法EMU程序,计算了4个典型剖面在不同工况下的安全系数。建立三维模型,通过FLAC程序得到的位移云图,分析该堆积体在天然、蓄水以及地震工况下的变形特性,并对Ⅲ号危险剖面用不平衡推力法进行了计算。计算分析结果表明,该堆积体整体稳定性较好,但存在局部滑动的可能。针对该堆积体的情况,提出了相应的防护、加固处理措施。     

岩石高边坡施工期稳定性综合评价

边坡稳定性评价是边坡施工期的关键问题之一,单一的评价方法具有不充分性和不完善性。锦屏一级水电站左岸边坡地质条件复杂,边坡稳定性问题突出。分析了左岸边坡岩体变形破坏机理和失稳模式,计算了各种失稳模式的安全稳定系数,结合多种监测成果以及参考几个典型人工岩石边坡失稳及监测结果,对锦屏一级水电站左岸岩石高边坡稳定性进行了综合评价。研究结果表明左岸边坡目前基本处于稳定状态,边坡支护设计基本满足边坡稳定性要求。并提出了边坡安全监测建议。     

基于GA-BP算法的岩质边坡稳定性和加固效应预测模型及其应用研究

针对岩质边坡稳定性预测及加固效应具有的非线性和非明确性等特征,为了准确的预测稳定安全系数和加固效应,采用在实际工程中较为常见的二折线滑动面边坡概化模型,以边坡潜在滑块高度、上下滑动面倾角、坡面倾角、滑块面积,以及上下滑动面的黏聚力和摩擦系数作为影响因素,进行基于强度折减法的数值计算获得安全系数,得到足够数量的样本。然后利用遗传算法GA优化BP神经网络的权值和阈值,建立边坡稳定性的安全系数GA-BP预测模型,将其预测结果与标准BP神经网络进行对比分析。在此基础上,建立混凝土置换加固和锚索加固的方案优化方法。最后,将该方法应用于白鹤滩水电站泄洪洞出口边坡典型剖面在天然和开挖状态下的安全系数预测,并分别对混凝土置换加固和锚索加固进行了方案优化。结果表明:GA-BP神经网络模型精度更高,收敛速度更快,比使用标准BP网络模型的效果更优。研究成果对边坡稳定性评价和加固方案优化具有参考意义。     

清江地区堆积体滑坡破坏特性及安全预警

分析累计变形~深度曲线、相对变形~深度曲线和相对变形~时间曲线,得出堆积体滑坡的变形破坏特性,即堆积体滑坡破坏前变形量大;堆积体滑坡变形和破坏的历时长;降雨是导致堆积体滑坡变形的主要外部因素;变形和破坏自主滑动面开始自下而上向滑动带的上盘渐近发展等。根据变形和破坏的特性,提出了阶段可控的滑坡稳定性安全预警标准,指出以主滑动面的抗剪参数作为滑坡稳定性设计的依据,参数过低、裕度过大,应按考虑整个滑动带作用在内的综合抗剪参数进行设计,才更符合滑坡的实际情况。     

柘林水电站厂房古滑坡变形监测及稳定性分析

柘林水电站扩建工程厂房后坡古滑坡堆积体在开挖治理过程中,古滑坡体先后因坡体前缘下被切脚和连续降雨沿基岩顶面产生了2次滑动变形,通过坡体变形监测分析和变形机理研究,及时采取了回填压脚、增设长锚杆束、加强坡体排水和严格控制下部坡体的开挖爆破等综合治理措施,及时有效地控制了坡体变形,确保了整个边坡开挖工作的顺利进行.并基于开挖治理后的滑坡体蠕滑性大,对其长期稳定性进行了分析.     

陡倾顺向边坡变形破坏机理及整治措施

该文主要叙述了工程中常遇到的顺向边坡,在不同的条件下,可能出现的崩塌、滑动和隆胀的破坏机理,以天生桥水电站厂房区边坡为例,滑动边坡的治理措施为选择开挖边坡坡度等于岩层倾角,这是既简单、稳定性又较高的办法。对隆胀破坏的整治措施是:清除滑塌体、系统锚固边坡表面、在坡面设排水系统、作深锚杆及对陡倾顺向单级高大的边坡坡脚做混凝土压脚挡墙。     

洞巴水电站厂房边坡在施工开挖作用下的动态稳定性研究

利用FLAC3D模拟了洞巴水电站厂房边坡在施工开挖作用下的变形稳定状况,并对其进行了动态稳定性评价。洞巴水电站厂房边坡在施工开挖后虽然产生30多厘米的位移,但岩土体经过一段时间的应力调整后,变形又重新停止下来,并不会产生整体的滑动,但在暴雨时,变形又将重新启动,并可能会产生整体滑动。为保证洞巴水电站厂房的顺利安全施工提供了可靠的依据,也为评价正处在变形状态下的边坡稳定状况提供了新的可靠的方法。     

锦屏一级水电站左岸边坡变形对拱坝安全的影响

依据锦屏一级水电站拱坝边坡监测成果,采用流变计算模型,预测了左岸边坡的长期变形趋势和稳定性。分析了大坝和边坡相互作用下有限元模型边界上的位移加载方式,并进一步分析边坡长期变形下拱坝的应力和变形情况,评价了边坡长期变形对拱坝结构的影响。分析表明,锦屏一级水电站拱坝能够承受一定量值的左岸边坡变形,且承受边坡变形的安全裕度较高。     

IBE-PFE方法在某水电站泄洪洞出口边坡稳定分析中的应用

鉴于传统方法在含复杂结构面岩质边坡稳定分析中的局限性,引进分区有限元与块体界面元混合算法,验算边坡的稳定性。针对某水电站泄洪洞出口边坡地形地质条件和结构面分布特点,建立数值模型。采用分区有限元与块体界面元混合算法,并结合强度折减法,逐步降低不连续面抗剪强度,计算得出块体刚体位移和接触点对接触状态。根据块体刚体位移发生突变并结合滑动通道失效点对完全连通,确定了边坡的安全系数和破坏方式。结果表明:边坡稳定安全系数为1.80;边坡最可能以坡顶预设缝、坡脚预设缝以及f_(555)结构面为滑动通道发生失稳破坏。该方法具有准确确定边坡危险滑动面和安全系数的优点。