基于正交试验设计的边坡变形体强度参数反演分析

以某水电站进水口边坡为工程背景,基于正交设计原理,运用极限平衡理论和方法,以施工工况下规范规定的最低安全系数为反演目标,对变形体岩体强度参数进行反演分析,最后结合工程实际确定合理的变形体岩体强度参数。计算结果表明:运用上述方法反演的强度参数合理,能够更好地反映工程边坡的目前状态,为后续施工设计计算提供了较为可靠的计算依据。     

乌弄龙水电站风化岩体边坡稳定性分析

岩体在风化过程中,其物理力学性质会随着风化程度的不同有所差异;而边坡稳定性计算中,各类材料参数的正确与否对于计算结果有着重要的影响,因此如何在边坡稳定计算中考虑风化程度的影响具有重要的意义。为了评价乌弄龙水电站导流洞开挖边坡(风化影响突出)的稳定性,分析过程中首先对导流洞进水口边坡的风化卸荷带进行了划分;然后通过岩体质量和风化程度的对应关系对边坡岩体进行分级,并按照岩级确定了边坡岩体的力学参数;最后采用有限元应力应变法分析了边坡开挖过程的破坏区类型和分布范围,同时采用强度折减有限元计算了边坡的安全系数。计算分析结果表明边坡开挖以后有着较高的稳定性。     

小湾水电站进水口正面边坡稳定性分析

通过对小湾水电站进水口正面边坡的岩性、构造、岩石及岩体的物理力学性质及可能的变形破坏机制进行分析,运用CSMR边坡岩体分类方法及计算方法评价其在电站施工期和运行期的稳定性,为进水口边坡的设计、处理和支护提供基础资料.     

小湾水电站进水口正面边坡稳定条件分析

本文通过对小湾水电站进水口正面边坡的岩性、构造、岩石及岩体的物理力学性质及可能的变形破坏机制进行分析，运用CSMR边坡岩体分类方法及计算方法评价其在电站施工期和运行期的稳定性，为进水口边坡的设计、处理和支护提供基础资料。     

小湾水电站进水口正面边坡稳定性分析

通过对小湾水电站进水口正面边坡的岩性、构造、岩石及岩体的物理力学性质及可能的变形破坏机制进行分析，运用CSMR边坡岩体分类方法及计算方法评其在电站施工期和运行期的稳定性，为进水口边坡的设计、处理和支护提供基础资料。     

平班水电站国道改建边坡稳定性评价研究

由于平班水电站的建设导致盘百公路改道，改道后的国道边坡紧邻水电站进水口，其中一段中部坡体于2002年5月发生了滑动，因此，国道改建边坡的稳定性对平班水电站的安全运行具有重要影响。本文根据已滑边坡的信息，利用稳定性试算结果对边坡岩体的力学参数进行反复试算和校核，得出符合边坡实际状态的力学参数，并利用该参数对该边坡上段进行了稳定性计算，指出现有的加固措施尚不能满足安全要求；同时，根据计算结果对该边坡提出具体加固措施。毗邻该边坡的进水口边坡利用上述研究成果进行了稳定性和加固力的计算，并根据计算结果设计加固和施工方案，目前，该边坡的稳定状况良好。     

长河坝水电站进水口下游侧1749米高程以下边坡变形分析及处理

长河坝水电站进水口下游侧1749m高程以下边坡开挖后出现变形,多处出现裂缝,通过工程地质勘察,查明了边坡的工程地质条件,分析了裂缝形成的原因,并根据选取的岩体力学参数,对边坡可能存在的失稳模式进行计算分析,提出了相应的处理措施。本文对此加以介绍。     

玛尔挡水电站边坡岩体宏观力学参数优化反演及应用

裂隙岩体的变形、强度特性研究以及其力学参数的确定是岩土工程界、工程力学界最为关注的参考指标。在室内试验的基础上,考虑地应力与结构面尺寸、方向、连通率等因素情况下,采用分区分级方法对玛尔挡水电站边坡岩体的宏观力学参数进行优化反演,并将结果应用到三维有限元计算中。计算结果表明:模型采用反演所得宏观参数能够客观、合理反映出边坡整体的安全稳定状况。研究结果为相关参数反演与边坡稳定性研究提供了参考。     

金川水电站边坡变形体岩体强度参数反演分析

以金川水电站泄洪洞进水口边坡纵剖面为计算剖面,基于极限平衡理论和方法,首先计算天然工况、暴雨工况和地震工况下剖面的稳定性,并确定最危险工况为暴雨工况,然后以最危险工况下规范规定的最低安全系数为反演目标,对变形体岩体强度参数进行反演分析,最后结合工程实际确定合理的变形体岩体强度参数。计算结果表明:在安全系数一定的情况下,岩体内摩擦角与黏聚力之间呈反比关系;确定变形体浅层强度参数c=150.00 kPa、φ=24.0°,深层强度参数c=309.00 kPa、φ=34.9°,在该参数情况下,边坡天然工况下处于稳定状态。     

基于极限学习机的隧洞岩体蠕变参数反分析方法

以某水电站坝区左岸导流洞工程为依托,将极限学习机(ELM)应用于隧洞岩体蠕变参数反演计算中。通过正交实验设计,确定导流洞出口段的16组岩体力学参数,选取其中的14组用FLAC3D中的Cvisc模型进行数值分析,根据各组蠕变参数和与其对应的各测点计算位移,对ELM网络进行训练,输入岩体中关键点实际监测的位移变化过程线,反演出相应的岩体蠕变参数确定二者之间的非线性关系,其余两组用于检验训练结果。将该模型应用于某水电站左岸隧洞岩体蠕变参数反演分析中,计算结果与实测位移值拟合较好,说明该模型简单、实用,具有良好的反演精度,可满足工程设计要求。     

龙滩水电站进水口边坡2-2剖面反馈分析

龙滩水电站进水口边坡开挖后 ,将有一系列复杂的关键技术问题急需解决 ,如弯曲倾倒变形、边坡稳定性、加固措施的合理性及有效性 ,以及运行期边坡岩体的流变变形对进水口建筑物的影响等等。笔者针对该高边坡施工期的工程特点 ,模拟施工进程以及各种施工措施 ,以弹 粘塑性有限单元方法为基础 ,利用人工智能方法建立了力学参数的联合位移反分析模型 ,在此基础上进行岩土结构的变形及稳定性的实时跟踪预报。分析结果已用于优化支护设计中 ,并被实际施工所证实     

天花板水电站厂房后边坡稳定分析与支护设计

天花板水电站厂房后边坡自然坡高约243 m,永久边坡开挖高度85 m.边坡稳定分析与支护设计以地质专业提供的岩体力学参数为基础,对原始边坡的稳定性进行分析判断.根据规范要求工况,对开挖边坡的滑动稳定与楔形体稳定进行了计算,对关键支护措施的参数进行了研究,从而选取了合理的开挖坡比与支护参数.     

洪石岩水电站厂房后边坡稳定性分析

洪石岩水电站是牛栏江水电规划的第六级电站,其厂房边坡地质条件复杂。厂房开挖边坡的下部有一条小断层通过,断层面以上边坡岩体破碎。通过调压井及引水道的开挖,可以确定边坡潜在滑面的形式。稳定分析采用边坡工程中常用的Bishop法和不平衡推力法。滑面力学参数通过反演算法确定,即根据边坡所处的发育阶段及相应的稳定程度,用开挖后的边坡进行反算。根据现场调查所得滑面粘聚力、岩石容重及规范规定的边坡安全系数,可以反算断层结构面的内摩擦角。通过计算,其结果低于规范规定值,因此,采用该结果进行边坡加固设计是偏安全的。     

某路堑高边坡稳定性评价及优化设计

镇清高速回龙寨服务区Ｋ９＋７００左侧属于典型破碎顺层软岩路堑高边坡,由于坡体岩质复杂,出现坡顶变形开裂和小型浅层土质滑坡等问题,施工过程中面临整体滑坡风险,由此产生边坡下部开挖及加固问题。以此高边坡工程为研究对象,利用历史和现状地面勘察的方法定性分析了潜在安全问题以及关键技术难题,基于坡体目前临界稳定状态,结合现场地质调查及参数反分析方法综合确定了现有条件下的边坡岩土力学参数,结合实际情况设计３种开挖及加固方案,并基于数值模拟方法综合评价了该边坡的稳定性。主要结论:不施加加固措施直接开挖和按初始加固设计的两种情况均不满足边坡稳定性安全控制标准;通过不同开挖及加固方案的费效性对比,开挖方案２在保证稳定的基础上最经济,为最优开挖加固设计方案。     

某水电站开挖岩质边坡稳定分析及加固措施优化

某水电站泄洪洞进水口边坡为典型的岩质高陡开挖边坡,其稳定性对水电站的安全施工及运行影响重大。为此,建立了泄洪洞所在开挖高边坡的三维有限元模型,并运用有限差分软件进行稳定性分析计算;综合考虑边坡在天然、开挖、卸荷、暴雨蓄水、地震工况下的应力、应变的大小及分布状况,同时结合典型剖面边坡二维极限平衡计算,计算结果中的安全系数大小,综合分析判断泄洪洞进口边坡的稳定性状况;最后结合稳定性分析结果对边坡的加固措施进行了优化分析。成果为工程施工提供参考依据。     

位移反分析在地下厂房开挖中的应用

针对官地水电站地下厂房,采用三维快速拉格朗日法(FLAC3D)对开挖及支护过程进行弹塑性有限元模拟,基于开挖过程中地下厂房围岩实测位移,采用BP网络和遗传算法对围岩变形模量进行反演,并采用反演模量值对地下厂房后续开挖过程中的变形进行了预测。研究表明,采用BP网络和遗传算法进行反演,可以提高反分析计算速度。反演得到的岩体变形模量为19.95GPa,在参数建议值范围内。采用反演参数对地下洞室后续开挖过程中的位移进行有限元计算和预测,预测位移与现场监测位移较为符合,说明反演结果是合理的。研究成果可为类似地下工程开挖变形预测提供参考。     

植被根系作用下边坡稳定安全系数上限解及应用研究

以植被作用下开挖边坡为工程背景,采用塑性极限分析及强度折减法,结合植物根形态特征函数,推导了植被作用下开挖边坡的稳定安全系数的上限显式解。定量研究了植被作用下边坡开挖参数及植被形态参数对开挖边坡稳定性的影响以及同等条件下的无植被作用开挖边坡安全稳定系数。研究结果表明:(1)增加开挖距离,开挖边坡周围植被对边坡的稳定影响逐渐减弱,但增加开挖角,其影响却基本不变;(2)增加植被根径延伸长度与抗拉强度,边坡稳定性均有明显增加,但增加植物自重,边坡稳定系数变化不明显。     

考虑边坡不同演化阶段的岩土体抗剪强度参数反分析

岩土体抗剪强度参数是边坡稳定性分析的关键参数。目前,大多数岩土体抗剪强度反分析法都只围绕着边坡工程的某一阶段进行分析。为了更加贴合实际边坡发育的动态变化,提出一种新方法。考虑边坡不同演化阶段的岩土体抗剪强度参数反分析是一种基于极限平衡方法,对自然坡、开挖边坡、失稳边坡这三个过程进行了全工程周期反分析,结合边坡稳定性分析的前提条件,并通过对两个工程实例的分析得到了岩土体抗剪强度在不同阶段的衰减规律。利用极限平衡软件进行计算验证了方法的有效性,符合实际情况,同时工程开挖会对边坡稳定性参数造成严重的不利影响。     

开挖边坡-坡顶建筑物稳定性研究

开挖边坡时,为了确保边坡和坡顶建筑物安全,避免潜在滑坡危险,需对边坡-坡顶建筑物稳定性进行评价。通过MIDAS GTS建立边坡数值模型。基于Mohr-Coulumb屈服准则和强度折减理论对边坡-坡顶建筑物的稳定性进行了数值模拟,研究不同开挖深度边坡的应力分布特征及坡顶建筑物位移特征,揭示了边坡-坡顶建筑物失稳机理:随着建筑物-坡顶距离的增大,一方面开挖边坡的安全系数虽没有降低,但可以减小潜在滑动体的范围,提高建筑物的安全性,另一方面虽建筑物总体位移逐渐减小,但建筑物前后端的位移差逐渐增大,对建筑物的抗裂性不利。     

小湾电站进水口边坡的三维刚体极限平衡分析

利用三维刚体极限平衡法对小湾电站进水口边坡进行了稳定分析，计算了边坡开挖成型后不加固及加固情况下的稳定安全系数，并进行了参数变化的敏感性分析，比较了锚索和洞塞两种加固方案的优缺点，分析结果对实际工程的加固设计具有较大的参考价值。