溪洛渡库区星光三组岸坡倾倒变形成因机制分析

溪洛渡库区星光三组岸坡发生了严重的倾倒变形破坏,由原本的顺层斜坡变为反倾边坡,像星光三组这类特殊的倾倒变形体由于其成因机制与常规的倾倒变形体不同而受到了许多学者的关注。详细描述了星光三组变形体的工程地质条件、变形破坏特征,并基于数值模拟对该倾倒变形体的成因机制进行了分析。结果表明:星光三组岸坡岩层呈现软硬互层的薄层结构,该结构为倾倒变形的形成提供了物质基础;构造作用与金沙江的快速下切分别为变形体的形成提供了高水平地应力与地形条件;溪洛渡库区星光三组岸直倾倒变形演化过程可划分为卸荷变形、时效变形、灾变失稳3个阶段。     

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。     

白龙江某水电站枢纽区顺向河谷岸坡变形特征及其形成机理研究

水库蓄水坝址区边坡变形稳定可对水电工程产生困扰和影响,分析并查明枢纽区岸坡变形破坏的类型、规模、分布差异对水电工程安全设计具有重要意义。文章以白龙江某水电站为研究对象,通过现场调查方法对其枢纽区基本工程地质条件、岸坡结构类型、岸坡不良地质灾害发育特征进行了分析,从地形地貌、岩性特征、岩体结构、岸坡应力场等方面总结出岸坡变形破坏特征及其破坏模式,在此基础上通过数值模拟方法揭示了岸坡结构变形破坏形成机理。研究表明:顺向河谷中,发育有层状同向结构岸坡、层状反向结构岸坡、层状横向结构岸坡及层状斜向结构岸坡４种类型;左岸不良地质灾害分布密度小但发育有大规模滑坡和变形体,右岸不良地质灾害分布密度大但多为小型倾倒体和松动体;枢纽区内岸坡呈现出剪切－滑移型、倾倒弯曲型、拉裂型变形破坏特征;岸坡结构变形破坏受岸坡     

小浪底工程近坝岸（边）坡外部变形监测系统设计

１１坝岸（边）坡外部变形监测系统的建立小浪底坝址区处于低山丘陵区，河流走向近东西，河谷两岸山体高程为３５０～５００ｍ，枯水位高程１３５ｍ左右，河谷形态呈不对称Ｕ型谷，谷低宽３５０～６００ｍ。坝址及近坝库区右岸由软硬相间的砂页岩互层组成，其层状岩体顺向坡结构受狂口背斜层间错动作用，有多层泥化夹层。岸坡内有多处蠕滑变形体，其变形特征为：沿泥化夹层蠕滑，带动“层状砌体结构”的砂岩节理块体发生倾倒转动，形成颇具特色的“倾倒滑移”变形模式，个别变形体已发展成为古滑坡。这些蠕滑变形体发生于河谷形成期，与河谷…     

某水电站大型倾倒体变形破坏特征及稳定性分析

针对黄河上游某水电站4号大型倾倒体发育的地质环境条件及工程地质特性,在现场调查资料的基础上,结合倾倒体斜坡表部变形破坏特征、岩层倾角和岩体波速变化等因素,确定了倾倒体的变形展布范围、变形破坏特征、岩体结构及坡体结构等。由室内直剪试验、岩体纵波速度与岩体质量以及岩体力学参数之间的相关性分别获得缓倾软弱结构面和倾倒体岩体的力学参数,并运用刚性极限平衡法对倾倒体的稳定性进行了评价。结果表明:该倾倒体在正常蓄水+地震工况下,斜坡稳定性较其他工况低,可能出现失稳破坏。其他工况下,倾倒体整体处于稳定状态,但是局部地方稳定性较差,处于欠稳定状态,可能产生小规模、小范围的下滑垮塌破坏。     

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。     

下尔呷水电站阿觉利倾倒变形体稳定分析

在地表地质调查的基础上,采用以硐探为主、钻探和物探为辅的勘探手段,结合区域地质背景、河谷的形成演化过程、特征及岸坡结构,查明了阿觉利倾倒变形体的边界条件、岩体结构、变形破坏分区分带特征、形成机制和失稳模式,分析评价其宏观稳定性及对工程建筑物的影响,并提出对策措施和建议。     

反倾层状岩质边坡倾倒变形时空演化特征研究

为研究反倾层状岩质边坡倾倒变形时空演化特征,以硝洞槽岸坡为研究实例,首先在工程地质资料调查分析基础上对岸坡进行倾倒变形空间分区分析,然后基于地表位移监测资料分析岸坡不同区域倾倒变形随时域变化特征,最后对地表离散位移监测点采用距离反权重插值法得出岸坡倾倒变形位移演化云图,综合分析岸坡倾倒变形时空演化特征。研究结果表明:(1)岸坡前部以水平变形为主,后部以垂直变形为主,岸坡整体变形受控于前部水平变形;(2)岸坡中部条带区域变形控制着岸坡整体变形演化过程,岸坡整体变形滞后于岸坡中部变形,中部条带状变形区位移的增加会诱发后期岸坡整体位移的增加,推断该带状区为倾倒变形锁骨段。     

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。     

苗尾水电站右岸倾倒变形边坡加固设计

苗尾水电站在施工中出现多次坝基边坡倾倒变形。在调研坝址区工程地质水文气象资料的基础上,分析了坝址区岩体结构及岩体倾倒变形的基本特征、倾倒岩体的稳定性及失稳机制,并据此得出大坝右岸坝基边坡倾倒变形的变化规律。在此基础上结合现场实际,采取了一系列必要的工程措施进行加固处理,相关经验可供类似工程借鉴。     

水对岩质边坡倾倒变形影响的DDA模拟

大量工程实例表明,水位变动与水库库岸岩质边坡的变形失稳有紧密联系。本文基于非连续介质力学的DDA(Discontinous Deformation Analysis)方法,采用经典的 Goodman 倾倒模型,对边坡进行倾倒变形及失稳过程模拟,分析了岩质边坡倾倒变形的机理、影响因素,变形稳定和整体失稳的控制条件。在此基础上,考虑水的浮托力和渗透力的作用,模拟了水对岩质边坡倾倒变形的触发作用以及水位变动对变形的影响,分析了水对岩质边坡安全系数的影响。模拟结果显示,发生倾倒变形的安全系数远小于整体稳定安全系数;坡脚的稳定性对边坡的整体稳定起控制作用,坡脚的滑移是边坡发生倾倒变形的必要条件;水的作用降低了坡脚的稳定性,一定条件下是边坡进一步发生倾倒变形的触发因素。     

用DDA 方法验证倾倒边坡变形的制动机制

倾倒边坡通常发育一组反倾坡向的结构面,其破坏形式主要表现为倾倒岩柱旋转弯曲折断破坏。一旦岩柱产生旋转,岩柱倾角随之变化,阻止其进一步翻转的摩擦力也将增加,随着倾角的变化,逐步使岩柱侧面的棱与面接触转换为连续的面接触,倾倒变形会随之停止,由失稳状态重新回到稳态。本文用非连续性变形分析方法DDA对Hoek经典倾倒例题进行验证,模拟了倾倒变形使岩柱产生旋转和张开裂缝,从初始岩柱间面与面接触转化为棱与面接触,再回到面与面接触,最终重归稳定的全过程,初步讨论了倾倒变形的制动机制。     

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。     

茨哈峡水电站Ⅵ号变形体破坏机制及稳定性分析

阐述茨哈峡水电站Ⅵ号变形体发育的地质环境,描述该变形体的主要特征: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;变形体坡面岩体破碎并经常发生垮塌破坏现象;坡顶发育大型拉裂槽及多达几十条的反向错坎裂缝。根据这些特征,运用地质力学分析法及有限元概念模型阐明了变形体的形成机制。通过有限元对地质原型的模拟研究,进一步验证了该变形体的各种变形破坏现象。     

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。     

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。     

澜沧江上游河谷哑贡倾倒变形体形成机制及过程

陡倾层状岩体的深层倾倒变形是我国西南深切河谷常见的一种地质现象。第四纪以来,伴随青藏高原隆升,强烈的河谷下切是导致这一现象的重要原因。以澜沧江上游河谷哑贡倾倒变形体为例,采用底摩擦重力试验和数值计算的方法,对河谷下切过程中该倾倒变形体的形成机制和过程进行了研究。结果表明:该边坡随着河谷下切、岩体卸荷及边坡应力场的重新分布,岩体中形成了较深的应力松弛区,主应力方向调整为重力方向,应力松弛区中陡倾的层状岩体向河谷方向发生倾倒变形。根据物理试验特征及数值分析结果,倾倒变形演化过程可归纳为:卸荷（回弹拉裂阶段）、变形（裂隙发育阶段）及折断（裂隙贯通阶段）。     

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。