基坑开挖卸荷土体的应力应变及抗剪强度分析

基于基坑开挖侧向减载载的应力路径,选取武汉地区具有代表性的粉质粘土进行了排水条件下真三轴试验和普通三轴固结剪切试验,得出基坑侧向土体在不同应力状态下的应力与应变、轴向应变与水平向应变和轴向应变与体积应变间的变化关系,并探讨了试验土体的强度变化规律,获得了卸荷土体参数.试验结果表明,相同应力条件下,不同应力状态的土体变形特性不同,在实际开挖围护工程中应根据卸荷土体的实际受力状态考虑采用不同的设计方法和围护体系.     

长江水位下降及降雨条件下荆江河段岸坡渗流特性研究

为了研究荆江河段岸坡土体的渗流特性及失稳机理,对荆江中州子护岸工程段河岸土样做了渗透系数和土水特征曲线室内试验,并基于Van Genuchten模型对土水曲线的试验结果进行拟合。在获得土体水力参数的基础上,根据该河段岸坡二元结构土体的特点,基于饱和—非饱和渗流理论,探讨了水位下降及降雨条件下岸坡不同粘性土层厚度对岸坡渗流场的影响规律。结果表明,地下水的下降速率随粘性土层厚度的增加而减少;粉质粘土层厚度越大,降雨对岸坡孔压场的影响范围也越大,且在一定程度上增大了土体的暂态饱和区,不利于岸坡的稳定性。     

福州儒江大道-104国道非开挖定向钻穿越复杂地层的施工技术

福州儒江大道-104国道非开挖定向穿越工程,地层为杂填层、淤泥层、砂层、夹少量粒径小于4cm卵石层、粉质粘土;粘土层,地层复杂;施工中细化技术方案和技术措施,克服了地质地层复杂等难题,确保工程一次回拖铺管成功。     

福州儒江大道—104国道非开挖定向钻穿越复杂地层的施工技术

福州儒江大道-104国道非开挖定向穿越工程,地层为杂填层、淤泥层、砂层、夹少量粒径小于4cm卵石层、粉质粘土;粘土层,地层复杂;施工中细化技术方案和技术措施,克服了地质地层复杂等难题,确保工程一次回拖铺管成功.     

改装应变控制式三轴仪在减载土体中的应用

针对基坑开挖卸荷的实际应力状态,改造了常规应变控制式三轴仪,设计了符合基坑开挖过程中侧向减载土体受力特点的三轴试验方法,通过对武汉地区饱和粉质粘土进行排水条件下侧向减载的普通三轴试验,获得土体应力-应变、体应变-轴向应变及轴向应变-水平向应变关系曲线.试验结果表明,改装后的应变控制式三轴仪可代替应力控制式三轴仪实现土体侧向卸荷应力路径的模拟.     

新疆下坂地水库上游围堰设计及软基处理

新疆下坂地水库大坝上游围堰基础下伏地层中存在饱和软土层,孔隙比高,含水量大,强度低,压缩性高,灵敏度高。在围堰的设计过程中对于软基的处理存在一定的难度。本文通过对下坂地水利枢纽工程上游围堰基础淤泥质粘土层加固处理、软粘土层处理、土工织物及土工格栅的应用设计等方面阐述了围堰的设计特点,并通过渗流计算、稳定计算进行了验证。理论计算和工程实践表明效果良好。     

某多层结构堤基土体渗透变形机理模拟研究

针对某多层结构堤基渗透稳定性问题,采用基于离散元理论的颗粒流方法,建立堤基概化颗粒模型并进行渗流模拟,研究多层结构堤基渗透变形发展过程及颗粒流失量、孔隙率等参数的变化规律。结果表明,对于上覆粘土,下部为级配不良中砂和级配不良细砾的土层结构,发生渗透破坏时土体颗粒流失主要发生在中砂层,渗漏通道表现为由渗流出口逐渐向上游发展,由于流失量持续增大,造成该土层逐渐被掏空并导致上覆粘土层塌陷破坏;细砾石层颗粒流失量较小且趋于稳定,不会演变为管涌破坏。     

金佛山水库左岸岩质高边坡稳定性分析

以重庆市南川金佛山水库左岸岩质高边坡为例,采用极限平衡法、赤平极射投影图解法及工程地质分析法综合分析了原始边坡稳定性状况、设计开挖加固方案对边坡稳定性影响及地震作用下潜在滑坡破坏机制。结果表明,原始潜在滑坡上部为滑移—压致拉裂式破坏机制,下部为塑流—拉裂式破坏机制;开挖边坡前缘强风化、强卸荷岩体有利于边坡稳定,采用锚喷混凝土支护的设计加固方案效果显著;按基本烈度Ⅶ度进行工程抗震设防时边坡整体安全,大规模惯性失稳可能性较小。     

库水位骤降时某堆积体边坡稳定性分析及治理措施

库水位骤降时边坡稳定性对确保水库工程的正常运行十分重要。以某堆积体边坡为研究对象,根据地质资料给出的材料参数范围,对天然工况和暴雨工况下该边坡的最危险搜索滑带进行参数反演,综合选定合理的材料参数,进而通过极限平衡法分析了堆积体边坡在库水位骤降时的稳定性,验证了边坡在上述工况下的不利性,并提出了合理可行的治理加固措施。     

基于FLAC3D的泸定泄洪洞出口边坡稳定分析

采用FLAC3D对泸定水电站#3泄洪洞出口高边坡进行了开挖稳定性分析。结果表明,边坡在无支护工况下分步开挖时,前二级开挖边坡的应力和变形均较小,但开挖至最后一级时变形较大,需对边坡进行及时支护以约束其不利变形。采取加固措施后,边坡处于整体稳定状态,能满足工程要求。     

某料场逆层岩质边坡开挖过程数值分析

为研究逆层岩质边坡在开挖过程中的各种响应与稳定性,建立某料场逆层边坡开挖有限元模型,分析该料场边坡在开挖施工过程中的位移、稳定安全系数和滑裂面变化趋势。计算结果表明,开挖对边坡上部岩体变形影响很小,对中部和下部岩体变形影响大;开挖过程中边坡稳定安全系数逐渐减小,开挖后边坡稳定性较好;随着开挖深度的增加,滑裂面上缘起点逐渐远离开挖面,而剪出口始终位于坡脚,以此确定了不同开挖深度的重点监测区域;可采用剪应变来描述料场开挖造成的岩体损伤,并将边坡损伤等级划分为3级。研究成果可为该料场后期施工过程中的稳定性监测和加固措施采用提供参考,也可为类似工程提供借鉴。     

漕河水库大坝渗流分析及加固设计方案探讨

分析了大坝坝体、坝基的渗漏原因,采用二维稳定渗流有限元法计算了坝体的渗流安全性,结果表明坝体、坝基存在渗流安全隐患.针对具体隐患部位,提出对坝体心墙部分采用冲抓套井加高心墙、开挖回填接高心墙、劈裂灌浆及对坝基部分采用帷幕灌浆、对输水涵管采用原涵管内套钢管等加固方案.通过加固后的渗流安全性分析,该措施可有效解决漕河水库的渗流及渗透稳定问题.     

基于Autobank的苏家庄淤地坝防渗改造及渗流分析

淤地坝防渗加固改造对充分利用水资源、缓解山区用水困难具有重要意义。以苏家庄淤地坝为例,利用Autobank软件对淤地坝坝体浸润线、下游出逸点、出口渗透坡降及渗流量进行计算,并利用传统计算方法对模型进行验证,在此基础上,对该坝进行校核水位下的渗流分析,复核其渗透稳定性,进行上游坝坡粘土斜墙防渗改造及渗流分析,并对斜墙底部宽度进行优化。结果表明,该淤地坝出口渗透坡降大于容许渗透坡降,须对其进行防渗加固;顶宽为5m,底宽为15m的粘土斜墙为最优加固方案。研究成果可为类似工程提供参考。     

长距离有压输水系统泵站前双向调压井水锤防护特性研究

双向调压井为输水系统水锤防护的有效措施，基于某水库工程长距离有压输水系统，采用特征线法进行停泵水锤计算，研究了泵站前设置非溢流式圆形截面双向调压井时不同调压井体型参数（竖井直径D、与管路的连接管径d）对管路水锤压力的影响。结果表明，管路沿程最大压力点水锤压力随D与d的增大而减小；水泵进口水锤压力ΔP₁主要与d有关，d越大ΔP₁越小，ΔP₂随D与d的增大而减小，ΔP₃随D的减小而增大，随d的增大而增大；泵后阀门出口停泵水锤压力主要与d有关，d越大阀门出口压力下降越低，随后在发生倒流时升压越大；并根据调压井涌波水位的变化规律进一步提出变截面调压井体型。     

长江下游某通用码头散货泊位PHC-钢管组合桩钢管桩长度确定

针对长江下游地区某物流通用码头散货泊位处水体较深、软土（淤泥质粉质粘土）较厚等不利岩土工程条件,确定采用PHC-钢管组合桩作为地基基础,而确定组合桩中的钢管桩长度部分尤为重要。为此,在考虑土体软化特点、桩土接触关系、桩身沉降等基础上,采用FLAC3D软件构建了PHC-钢管组合桩—土模型,进而计算了6根PHC-钢管组合桩中不同钢管长度时的桩身极限承载力、轴力、侧摩阻力。结果表明,钢管桩较短时,组合桩的极限承载力较高;改变钢管桩长度,使PHC管桩与钢管桩的接桩部位处于粉质粘土、粉细砂层时,轴力与侧摩阻力变化较大;接桩部位位于持力层时,缩短钢管桩长度会降低整桩极限承载力及接桩部位的侧摩阻力。通过对比分析钢管桩对组合桩桩身极限承载力、轴力、侧摩阻力的影响程度,最终确定组合桩中钢管桩长度5 m时为最优选择。     

深井降水条件下穿沁引水隧洞渗流分析

深井降水会导致地下水位下降、降低土体强度和稳定性，从而影响引水隧洞施工安全。为研究深井降水对施工期隧洞渗流场的影响，以西霞院水利枢纽输水及灌区工程穿沁隧洞为依托，建立了该隧洞三维渗流有限元计算模型，考虑隧洞施工计划和沁河水位变化，分析了深井降水和未降水情况下隧洞渗流特性。结果表明，深井降水会对隧洞开挖产生影响，使深井周围渗流场位势分布特征发生改变，浸润面形成降落漏斗，水位等值线在深井附近呈回水环状。深井降水相较于深井未降水时的最大渗透坡降、单宽渗透流量分别增加了18.6、3.3倍，各工况下土层渗透稳定均满足要求。研究成果可为类似引调水工程的设计和施工提供参考依据。     

卸荷—加固效应对白鹤滩坝肩开挖高边坡的影响

以白鹤滩水电站坝肩开挖高边坡工程为例,基于卸荷岩体力学理论与方法,系统研究了坝肩开挖高边坡的稳定性及加固措施,并以有限元计算程序ADINA为平台,分别计算分析了初始工况、开挖工况、卸荷工况、加固工况应力应变情况,对比分析了卸荷—加固效应对边坡开挖应力、位移、塑性区的不同影响。结果表明,白鹤滩坝肩高边坡在开挖后局部区域有失稳迹象,但采取合适的加固措施,该高边坡仍能保持稳定。     

水库干旱分级预警水位确定方法

鉴于定量分析干旱预警水位有利于水库抗旱期的合理调度,提出水库干旱预警响应机制,探讨与之相对应的水库干旱分级预警水位计算方法和步骤,并以柴河水库为例,考虑预警期为6个月,在分析水库来水量、需水量的基础上,采用逐6月应供水量滑动计算确定柴河水库旱限水位为96.47m,干旱Ⅰ~Ⅵ分级预警水位分别为86.98、89.40、90.79、93.18m,据此绘制了柴河水库干旱分级响应预警图,可用于指导水库抗旱调度工作。     

顺向高边坡与偏压隧洞开挖的稳定性分析

针对顺向高边坡、偏压隧洞工程中岩土参数不确定、地质条件特殊及工况复杂等问题,以涔天河水库扩建工程（#1泄洪洞出口顺向高边坡开挖与偏压隧洞掘进、支护）为例,在描述出口边坡地形、地貌及工程地质条件的基础上,建立了相应的三维数值计算模型。即基于弹塑性理论考虑岩土体的时效特性,在FLAC3D平台上进行了二次开发与数值计算。分析结果表明,围岩和管棚的变形量较小,出口段管棚支护方案基本能维持围岩稳定,但顺向边坡的变形量较大,需预防边坡表层发生破坏;紧邻放空洞未出现贯通塑性屈服区,但管棚两侧应力分布不对称、内侧拱脚应力较大,可能会造成局部失稳,进而对原有工程开挖、支护方案进行了合理优化,可为类似边坡、洞室的施工建设提供安全判据和参考。     

地面光伏电站管桩基础极限承载力的模拟计算

针对光伏地面电站管桩基础与土体相接触的受力特性,采用有限元方法模拟管桩基础的极限承载力,并对最不利情况下管桩的安全性进行分析。结果表明:桩顶施加极限许可位移后,土体水平承载力能满足要求;考虑竖向力比水平力大时的最不利情况,管桩对土体的最大接触压力小于粉质粘土层的承载力特征值;地面电站管桩-土体接触作用分析时,应根据实际结构及当地土质等特点,对管桩基础极限承载力做出准确判断,指导后续设计。