西藏扎拉水电站倾倒变形边坡稳定性分析与评价

扎拉水电站厂后超高边坡普遍发生倾倒变形,对厂区枢纽选址和建筑物布置方案影响很大,需要准确评价这种特殊边坡的稳定性及其危害程度。采用综合勘察手段查明了倾倒变形边坡岩体工程地质特性,提出工程地质分区新原则。结合物理模拟、数值计算、稳定性和崩落计算等方法研究边坡破坏模式,初步建立了倾倒变形边坡稳定性评价体系。设计专业人员根据地质分析成果,将前期厂址进行了调整,确保了工程及施工安全,并开创了我国在倾倒变形边坡岩体中建设调压室的先例。     

钢筋混凝土烟囱定向倾倒数值模拟分析

介绍了某钢筋混凝土烟囱定向倾倒爆破数值模拟的建模过程,运用ANSYS/LS-DYNA程序,从烟囱倾斜角度与历时之间的关系、倾倒过程中的支座受力、倒塌长度、筒体触地振动等4个方面,时该烟囱定向倾倒过程做了数值模拟计算,并将模拟结果与理论计算结果和现场实测结果进行了对比分析.结果表明:模拟结果与计算结果和实测结果基本一致,ANSYS/LS-DYNA程序可以用于烟囱、水塔等高耸构筑物拆除爆破前、后的数值模拟计算.     

反倾等厚层状岩质边坡倾倒破坏折断深度计算

倾倒破坏是反倾层状岩质边坡一种主要的变形破坏模式。基于悬臂梁极限平衡理论研究反倾层状岩质边坡变形破坏是一种既注重变形过程又注重力学分析的可行方法。以地质分析为基础,基于梁板上、下层面间的正应力为三角形分布的假设,根据悬臂梁极限平衡分析模型,通过物理力学解析,开展反倾等厚层状岩质边坡倾倒破坏折断深度的研究,并推导出其计算公式。通过对一个工程实例的计算,得出其折断深度与实际现场调查的倾倒变形发育相近,并采用离散单元法(DEM)数值模拟手段进行了分析验证。实例计算表明,推导的公式能较准确地计算反倾等厚层状岩质边坡倾倒破坏折断深度。研究成果对反倾层状岩质边坡稳定性评价与防治具有一定的理论指导意义和应用价值。     

基于FAHP-可拓学模型的倾倒岩体质量评价

为了解决倾倒变形岩体质量评价的难题,综合运用了可拓学理论中的物元概念与模糊层次分析法。从苗尾水电站左坝肩9号平硐水平位置取样确定不同深度倾倒变形岩体的质量,根据现场实验数据以及已有的岩体质量评价方法,得出倾倒变形岩体等级标准及评价指标的量值。运用层次分析法,并加入模糊数学的理论计算得出更加合理的各指标的权重系数,并根据可拓学理论构造经典物元、节域和可拓集合中的关联函数,建立倾倒变形岩体质量评价的模糊层次分析法-可拓学模型。研究表明,该模型比RMR得到的样本质量评级略低,能考虑倾倒岩体的特征,较好地反映倾倒变形岩体质量。     

基于传递系数法的岩质边坡块体倾倒破坏分析

倾倒破坏作为一种岩质边坡重要的破坏模式,其主要受与边坡走向相平行的陡倾结构面的控制。本文采用基于传递系数法的极限平衡法对块体倾倒破坏进行破坏分析,详细叙述了传递系数法的计算步骤及原理。最后,使用被广泛认可的Goodman块体倾倒破坏模型进行岩质边坡块体倾倒破坏的稳定性分析验证。结果表明,传递系数法能够提供一种直观的块体倾倒破坏分析手段,此外该方法具有计算效率较高。     

石门坎大坝栈桥桥墩爆破倾倒历时及振动效应分析

水工栈桥桥墩拆除爆破若处理不当,会对临近的水工建筑物造成永久性影响。通过对石门坎水电站栈桥的爆破倾倒历时及振动效应分析,给出了栈桥倾倒历时的求解公式,并指出了减少振动影响的相关措施。结果表明栈桥倾倒历时的实测数据与理论计算基本相符,爆破未对周边建筑物产生有害影响。     

地震作用下反倾向层状岩质边坡弯曲倾倒稳定性分析

当前关于弯曲倾倒破坏的研究鲜有涉及到地震荷载,地震荷载对反倾向边坡弯曲倾倒稳定性的影响规律尚不清楚。为了解决上述问题,提出一种分析地震作用下反倾向层状边坡弯曲倾倒稳定性的极限平衡方法,该方法认为边坡发生破坏时,坡体内部应力达到极限平衡状态,即基于边坡破坏面计算得到的坡脚岩层剩余下滑力(倾倒力)为0。基于静力等效替代思想推导了推力线高度的计算公式;通过严格的力学推导确定岩层的稳定区域、破坏区域及破坏区岩层的破坏模式,并通过逐步迭代的方式计算坡脚剩余下滑力(倾倒力)。选用皖南板岩边坡作为工程实例,计算结果表明采用本文方法得到的边坡破坏面和稳定系数是合理可信的。通过地震影响系数的敏感性分析发现,随着地震影响系数的增大,坡脚剩余下滑力(倾倒力)增大,而边坡稳定系数减小,边坡更容易发生浅层破坏,变得愈发不稳定。     

云南苗尾水电站倾倒变形体边坡稳定性分析

倾倒变形破坏是高山峡谷地区反倾薄层状斜坡的典型失稳形式之一。为了分析云南苗尾水电站库区倾倒变形体边坡(QD8)稳定性,对其岩体结构进行调查,并分析了两种破坏形式。采用极限平衡法,计算倾倒变形体边坡在天然、地震、蓄水和暴雨4种工况下的稳定性。结果表明:边坡最小安全系数为1.18,整体稳定性较好;运用离散元法,得到边坡的应力和位移分布,最大位移为0.14 m,存在局部坍塌现象,因此倾倒变形体边坡(QD8)稳定性较好。研究成果可为倾倒变形体边坡稳定性分析提供借鉴。     

简化模型下边坡三维稳定性分析

基于FLAC 3D软件对云南省古水水电站坝前左岸倾倒变形体边坡进行三维稳定性分析。三维建模过程中合理简化分层[1],把该倾倒变形体划分成第四纪覆盖层及强倾倒变形体、弱倾倒变形体、新鲜基岩3部分。从稳定系数、应力情况、应变情况3个方面对比分析天然状态和暴雨状态下的力学响应特性、内在变形破坏机理、稳定性状况以及发展趋势。同时将分析结果与实际勘察测量结果进行对比,稳定系数与二维计算结果进行比较,证明该简化方式与计算结果一致性较高。     

马马崖一级水电站DR2危岩体稳定分析及处理

DR2危岩体位于马马崖一级水电站左坝肩880～1 010 m高程的陡壁上,主要发育有2组卸荷裂隙,危岩体与后缘完整岩层已基本分离,其稳定性直接威胁到电站施工期与运行期的安全。本文通过对危岩体的整体倾倒、滑移的计算分析得出危岩体整体稳定,但存在局部倾倒的危险的结论,并采用Good Man-Bray法对其局部倾倒稳定性进行了分析,最终制定出合理的工程处理措施。     

倾倒变形体成因机制及稳定性

陡倾产状岩体倾倒变形是自然界常见的一种地质灾害,对工程建设存在一定危害。水库大坝两坝肩开挖,多为基岩开挖,因此伴随着基岩岩体卸荷倾倒变形体发育。根据现场倾倒变形体的特征,进行形成因机制及边坡破坏模式分析和稳定性计算分析。     

某水电站工程1号倾倒变形体成因机制分析

通过研究层状反倾向岩质边坡倾倒变形倾倒方式,分析产生3种倾倒变形方式的主要特征以及影响倾倒变形的主要因素,并结合某水电站工程1号倾倒变形体工程实例,分析影响1号倾倒变形体的主要成因机制,对水电水利工程前期地质勘测设计、施工期边坡开挖提供参考指导。     

反倾层状岩体倾倒变形发育深度模型的计算分析

为分析反倾岩质边坡弯曲倾倒破坏机理,通过对反倾层状岩体的物理力学解析及悬臂梁极限平衡分析模型的优化,开展反倾层状岩体变形发育深度计算研究。基于流变理论,采用广义开尔文流变模型,以变形发育极限位置处零应变作为发育深度的界定标准,获取了反倾层状倾倒变形体的发育深度。进而,将两种方法推导出来的计算式进行工程实例分析,并与前人的研究成果进行对比分析,探讨其工程实际应用价值。实例计算表明:优化下的悬臂梁模型比广义开尔文流变模型计算的发育深度更接近实际情况;反倾层状边坡倾倒变形破坏发展演化的四个阶段为初始弯曲变形阶段、累计弯曲变形阶段、板裂体折断破裂阶段、破坏阶段。研究成果对反倾层状岩质边坡整体稳定性判别及失稳规模预测具有一定理论意义和参考价值。     

基于稳定性演化路径的反倾斜坡变形演化特征研究

从稳定性演化路径角度分析反倾斜坡倾倒变形演化特征。首先,在现场工程地质调查与勘察资料分析的基础上,构建反倾斜坡稳定性评价模型,利用Sarma法计算反倾斜坡稳定性系数;然后,通过变化倾倒条块数和倾倒角度,插值得出反倾斜坡稳定性响应云图,分析稳定性演化路径及对应的变形演化特征;最后,分析库水等外因作用下反倾斜坡稳定性演化路径变化规律。结果表明,反倾斜坡倾倒变形前期变形方式表现为以倾倒条块数增加为主,条块倾倒倾角增加较缓慢;进入拐点后,其变形将发生较明显转变,表现为倾倒条块数和倾倒角度同步快速增加;库水等外因对反倾斜坡稳定性降低较明显,但对稳定性演化路径的改变较小。     

倾倒变形体边坡变形监测与预警实例分析

倾倒变形破坏是岩质边坡破坏的主要模式之一。由于倾倒变形体的破坏机制与滑坡、危岩体等地质体的破坏机制不同,其后缘边界在特定条件下,呈"叠瓦"式不断向后拓展,是一个不断变化发展的界面,现有的计算方法很难完全模拟其变形破坏发展过程。因此对倾倒变形体边坡在施工期过程监测非常重要,通过监测实时掌握边坡变形的发展趋势及范围,为设计动态调整边坡施工方案及指导安全施工提供监测数据支撑,并对边坡安全状况及时预测、预报和预警,避免施工安全事故的发生。     

新龙水电站库区倾倒变形体数值模拟分析

新龙水电站是雅砻江上游梯级电站开发甘孜—新龙段4级开发中的第4级电站,是以发电为主的电站。水电站右岸近坝库段大范围发育有倾倒变形体,总体积约1 600万m3。该变形体在水库蓄水后,受地下水位升高、浸泡影响,变形体岩体的抗剪强度指标降低,极易导致变形体边坡失稳,从而对大坝、泄洪(放空)洞、电站引水口等建筑物安全构成威胁。针对该倾倒变形问题,通过对倾倒变形体工程地质特性及失稳模式等分析,建立边坡离散元的数值计算模型,得出岩体倾倒变形特征和变形破坏机理发展过程,从倾倒变形体的变形特征上来看(以地震工况为例),边坡变形体破坏主要位于强倾倒变形体中,弱倾倒变形体破坏不明显。强倾倒变形体主要表现为向临空面方向发生倾倒—弯曲—拉裂—折断的变形破坏模式,先在坡脚及顶部发生剪切破坏,中间形成锁固段,后剪切贯通整体下滑,成果可为倾倒变形体的稳定性评价及工程开挖施工提供借鉴。     

具有复杂变形特征的倾倒变形岩体分带及稳定性

倾倒变形是河谷地区层状岩质边坡一种典型的变形破坏方式。星光三组倾倒变形岩体位于溪洛渡水电站库区,变形体范围内地层从寒武系筇竹寺组至志留系连续分布,碎屑岩与碳酸盐岩表现出复杂的倾倒变形特征。为全面评价变形体的稳定性,借鉴《水力发电工程地质勘察规范》,建立倾倒变形分带标准并确定各带的岩体质量级别;在此基础上,综合各类岩体的岩石室内试验成果和坝基岩体力学参数经验值,采用工程类比方法确定出各变形带不同岩性的物理力学参数;选取岸坡强变形区,运用极限平衡方法进行稳定性计算,其结果与蓄水后岸坡表现出的变形迹象吻合。研究结果对倾倒变形岩体的稳定性评价有一定的借鉴意义。     

反倾层状岩质边坡倾倒破坏的离心模型试验研究

针对反倾层状岩质边坡倾倒破坏机理认识的不足,采用平板玻璃作为相似材料,开展不同边坡坡角及岩层反倾角组合条件下的多组离心模型试验;结合图像量测技术,综合分析坡体在离心加载条件下变形倾倒特征,提出反倾层状岩质边坡典型倾倒破坏模式和倾倒破裂面位置的确定方法。研究表明:坡体倾倒变形主要发生在破裂面以上,坡趾岩层起到抗倾倒作用,变形过程分为位移量稳定增长和位移量加速增长两个阶段;坡体倾倒破坏模式经历坡趾岩层断裂、近坡顶张拉裂缝产生、岩层折断渐进式延伸及裂缝贯通瞬间倾倒4个阶段;边坡坡角及岩层反倾角影响坡体破坏时的临界坡高与破裂面位置,可通过计算位移矢量方向确定破裂面位置。上述研究成果,为反倾层状岩质边坡的破坏理论发展、工程地质灾害评价及防灾减灾提供参考。     

库岸边坡倾倒变形岩体特征分析及稳定性评价

西南某水电站库岸边坡岩体倾倒变形类型分为倾倒溃屈、倾倒松动、倾倒松弛及倾倒蠕变。总结了该工程倾倒变形岩体的平面及空间分布特征,通过倾倒岩体稳定性定性分析得出倾倒溃屈、倾倒松弛与倾倒蠕变对岸坡稳定性影响小,倾倒松动岩体对工程影响较大,二维极限平衡分析得出倾倒松动岸坡岩体整体稳定性满足规范要求,三维离散元分析得出倾倒松动的垂直影响范围约在高程1600m 以上,倾倒变形程度随高程增高而增强。     

班多水电站左岸Ⅰ号倾倒体破坏机制分析

分析黄河班多水电站左岸Ⅰ号倾倒体发育的地质环境和倾倒变形体的主要特征:岩层倾角自岸坡水平向里由缓变陡;倾倒、弯曲、拉裂变形显著;弹性波速较低等。根据这些特征,运用地质-力学分析法阐述倾倒体的变形机制;用离散元方法对地质原型进行模拟。分析表明倾倒体的失稳破坏方式主要以沿潜在折断面的剪切蠕滑为主,并伴以沿板理面发生错动、倾倒,最终将以滑坡形式结束整个变形过程。