基于机载LiDAR及无人机影像的高位危岩体调查和成因分析

在水利水电工程中，危岩体常发育在高陡边坡的危险隐蔽地带，传统勘察测量方法存在精度低、勘察难度高等缺点，快速、便捷地识别高陡边坡危岩体具有重要的工程意义。以黄登水电站重要建筑物边坡开口线外危岩体隐患排查结果为研究基础，利用无人机倾斜摄影构建1∶500的三维实景模型，结合机载激光雷达(LiDAR)遥感测量技术获取研究区内高精度的LiDAR点云数据及光学影像数据等成果，搭载三维可视化遥感解译平台，建立危岩体解译标志，获取危岩体的结构面产状特征并开展野外详细调查及解译成果复核工作，复核工作证明前期遥感测量技术准确率强，解译成果可信度高。同时根据地理空间数据分析方法研究危岩体的发育分布规律及成因机制，得出研究区内危岩体主要发育在1 609～1 963 m高程，多数危岩体所在的边坡坡度为40°～70°,危岩体发育以正南向为主，并且河流水系与人类工程活动对危岩灾害的发生也具有一定影响。研究结果对水电库区高位危岩体的隐患识别及成因分析有重要参考价值。     

基于地质三维模型巴塘水电站有用料鉴别与挑选

由于巴塘水电站坝址区岩体风化卸荷和倾倒变形强烈、结构面发育且围岩破碎,导致有用料鉴别挑选及开挖困难。针对该问题,基于巴塘水电站前期勘察资料及引水发电系统现场地质编录资料建立地质三维模型,利用地质三维模型的可视化窗口,直观展示开挖边坡各结构面发育情况,进行有用料鉴别与挑选,通过控制边坡爆破顺序即可迅速开展有用料开挖工作。本次研究所取得的成果可大大加快现场施工速度、节省人力物力,具有重要的应用价值。     

岩滩水电站扩建工程主要工程地质问题及处理

岩滩水电站扩建工程地形属中低山丘陵地貌,地质条件较复杂,主要工程地质问题为进水口与出水口边坡稳定、地下洞室稳定和渗控工程问题。针对上述问题及特点,经过地质调查、爆破开挖和地质编录,提出辉绿岩和石英脉经多期构造运动后,岩体中隐微裂隙发育,边坡和洞室岩石卸荷松弛,因不利结构面组合成不稳定块体,需及时进行随机锚杆和系统性支护等工程处理措施,为工程安全稳定提供依据。     

快速编录技术在边坡治理中的应用

针对现场地质编录难度大、危险程度高、工作量大以及资料难以保存等问题，利用计算机技术开发了快速编录技术。该技术的开发为近直立高陡边坡结构面的分析提供了一种十分简便直观的工具，可以根据野外结构面精确的线路测量，通过窗口统计及结构面影像的室内统计分析，掌握边坡岩体结构面的发育组合规律，进而对边坡的稳定性做出客观正确的评价，方便设计人员拟定治理加固方案。将该技术应用到三峡库区某高切边坡加固治理中，取得较好的效果。     

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。     

水电工程地质编录信息系统开发与应用

针对现行水电工程施工地质编录方法的不足，设计开发了基于普通量测相机的地质编录信息系统。综合应用近景摄影测量技术、数字图像处理技术和ＧＩＳ技术实现地质编录数据的采集，地质要素的提取和地质信息管理。系统设备简单、作业快速、精度较高、对操作人员要求低，并可实现信息的查询与管理，其成果可为工程施工设计提供可靠依据和良好的工作环境。     

地质三维系统(GeoStation)在边坡块体分析中的应用

应用地质三维系统(GeoStation),通过分析高边坡开挖中出现的由断层及缓倾角错动带组成的不利组合,根据施工地质编录及实测离散地质点数据,迅速构建边坡地质三维模型,搜索潜在的不稳定块体。同时,通过对前期勘察中结构面参数的复核,为边坡块体的稳定分析、支护设计及时提供地质数据,并为建立边坡施工快速反应机制提供一种思路。     

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。     

结构面发育密度概率分析在隔河岩施工地质编录中的应用

将结构面发育密度的概率分析应用于隔河岩枢纽厂房机窝的施工地质编录中,是为了简化在精度要求下繁重编录工作的一种尝试。实践证明,此法简化了施工地质编录,也是对平行节理组发育展布规律的定量分析的有效方法,不仅完全能满足传统“全测素描法”的精度要求,还收集了结构面发育规律大量而丰富的定量数据与信息,并大大加快编录速度,赶上快速施工的需要。     

基于三维激光扫描技术的岩体RQD获取方法与程序

在西南地区岩质边坡高陡的特殊地形条件下,常规的地面地质调查方法难以开展。引入三维激光扫描技术获取边坡体出露的结构面各项几何参数(产状、间距、迹长),然后以这些地质资料为基础,结合结构面网络模拟技术生成不同走向网络图,通过在网络图上布置人工虚拟钻孔来计算得到岩体质量指标(RQD)。结果表明:提出的方法适用性较强,方便可靠,不仅解决了常规地质调查方法在高陡边坡地段难以开展的问题,而且还克服了以往钻孔岩芯获取岩体RQD指标数据少、误差大的缺点,获得岩体RQD指标经过修正后能满足工程实际需求。     

河头上水库混凝土面板堆石坝枢纽布置及结构计算

针对河头上水库坝址区地质条件较复杂,岩体表层裂隙发育、岩体破碎和软弱夹层等地质缺陷,存在岩体完整性较差、岩溶渗漏、楔形体滑塌和边坡开挖稳定性差等不利地质问题,结合地质勘探揭露成果,围绕坝型地形地质适应性、枢纽布置合理性、坝基防渗处理和节省投资等关键技术问题进行研究。结果表明:优选的混凝土面板堆石坝坝型,其地形地质适应性强、施工技术成熟、工期较短,具有良好的技术可行性和经济优越性,可为工程顺利施工建设提供重要技术保障。     

地下洞室围岩地质编录方法

在水电工程施工阶段常常需要进行大量的大比例尺地质编录,这些工作主要围绕基础、边坡和地下洞室展开。由于地下洞室体型复杂,从而给地质编录带来很多困难;而如何合理地将体型复杂的地下洞室各个壁、顶、底展开为平面、并将各种地质信息采用投影或直接绘制的方法置于地质编录图上,则是编录的重点和难点。基于此,根据目前国内和美国规范、手册推荐的有关地下洞室围岩编录的方法,结合具体工作实践,重点对隧洞转弯段“开口法”及隧洞地质信息编录成图方法等进行了说明和总结。     

三维激光扫描与结构面模拟在地质勘察中的应用

边坡岩体结构调查是跨江桥梁工程地质勘察的重要内容,利用三维激光扫描与结构面三维模拟技术,能更方便地获取边坡岩体结构的信息。介绍了三维激光扫描仪的工作原理及野外工作条件,配合野外结构面产状测量,建立斜坡岩体三维结构面网络模型,能高精度、高效率地获取岩体结构特征。以清江某拟建跨江大桥桥址区两岸边坡岩体结构调查为例,阐述了该方法的应用条件、步骤以及内业解译过程,具有指导意义。     

杨房沟水电站左岸坝肩边坡断层f37变形机制及其加固设计

杨房沟水电站坝址区边坡高陡、结构面发育,边坡变形破坏方式复杂、多样.左岸缆机平台以下边坡开挖受不利断层f 37影响,出现了局部变形开裂现象,对施工安全与边坡稳定影响较大.笔者结合现场地质调查和监测成果,采用三维块体离散元方法,深入分析了在断层f 37影响下边坡的变形机制及稳定性特征,边坡发生局部变形开裂的主要原因是断层...     

楞古水电站厂址区岩体松动类型研究

楞古水电站前期勘查发现自然边坡存在岩体大范围松动现象,主要表现为岩体结构面普遍张开、碎裂化程度高、围岩应力低、自稳性差。针对这一特殊的岩体结构,对岩体的松动类型和变形破坏特征进行了研究。通过对边坡岩体进行详细的地质编录和物理勘探试验,重点对节理裂隙的空间发育规律、碎裂结构岩体的空间分布及边坡已有变形破坏模式等方面进行了详细研究,同时结合声波测速、电磁勘探等试验成果,划分了岩体松动类型,归纳了每一种主控因素下的岩体变形破坏特征及破裂松动的演化过程。结果表明:岩体松动类型可划分为卸荷控制型、断层控制型、倾倒控制型以及节理裂隙控制型等4种类型,岩体的松动受浅表生改造和构造活动影响较大,节理化结构加剧了破裂过程。研究成果丰富了已有分类体系,对评价边坡稳定性以及控制地下工程围岩稳定和保障施工安全具有重要指导意义。     

四川某水电站坝肩环境边坡危险源发育规律研究

我国的水电资源主要分布在西南地区的云、贵、川、藏等地,这些地区河谷狭窄,谷坡陡峻,地质条件复杂。随着我国水电大开发的不断深入,环境边坡问题越来越突出,成为影响工程进度的一个重要因素,是水电工程迫切需要解决的关键问题之一。在四川某水电站坝肩环境边坡勘察的基础上,研究该水电站坝肩环境边坡危险源的发育规律。结果表明:该水电站环境边坡危险源以危石为主,且其发育分布与环境边坡坡度、高程有关,具有一定的带性。     

左岸深部裂缝的地质特征及成因分析

锦屏一级水电站普斯罗沟坝址左岸发育的深部裂缝,由于其分布深度大,张开破裂形态多样,且超出过去工程经验认识范围。因此,自勘探揭示以来其成因问题一直受到高度重视。在对其空间分布规律、地质特征进行了充分揭示的基础上,对其成因从地震地质、河谷演化、构造学、数值模拟等多方面开展了多次专题研究。认为普斯罗沟坝址左岸深部裂缝是在特定的高边坡地形、地质构造、高地应力环境和岩性组合条件下,伴随河谷的快速下切过程,边坡高应力发生强烈释放、分异、重分布,在原有构造结构面基础上卸荷张裂形成一套边坡深卸荷裂隙体系。     

锅浪跷水电站大型高边坡工程设计研究

锅浪跷水电站边坡工程地质条件复杂,边坡工程加固难度大、等级高,具有一定的特殊性。文章根据各建筑物的布置和地质地形条件,并结合岩体质量分类,进行边坡开挖和支护处理设计研究。对大坝坝肩及趾板、进水口后坡和厂房后边坡等重要部位的工程边坡,采用岩质边坡稳定性分析系统,详细地进行了不同段边坡的稳定分析计算和支护设计,为工程的顺利实施提供了技术支持。     

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。     

锦屏一级水电站左岸坝肩边坡的3DEC变形和稳定性分析与认识

鉴于锦屏一级水电站左岸坝肩边坡地质条件复杂,结构面发育,本文采用三维离散元3DEC方法,结合左岸边坡监测数据对整体计算模型和结构面计算参数进行设计,在此基础上分析其开挖变形特征及潜在变形失稳模式。分析表明,开挖变形受结构面控制明显,且上部倾倒变形特征显著,体现出2 150~2 230m高程区间倾倒型解体型的潜在破坏方式,其整体滑移稳定安全系数大致在1.2~1.3。