基于结构面组合分析的系统锚杆参数优化设计

为了使系统锚杆对高陡岩质边坡的加固支护作用最有效,以系统锚杆加固的岩体边坡为研究对象,提出基于结构面组合分析的高陡岩质边坡系统锚杆参数优化设计的方法。采用结构面组合分析—确定最优不利结构面—确定最优锚固角—确定最优锚杆长度的设计流程,对黄藏寺水利枢纽左坝肩高陡岩质边坡的系统锚杆参数进行优化设计,通过刚体极限平衡法计算,经参数优化后的系统锚杆,其支护的岩质边坡的稳定系数最大。该方法充分考虑了岩体不同产状的结构面,通过其设计的系统锚杆对开挖边坡的支护作用效果最优,使系统锚杆支护设计更科学、更安全、更经济。     

边坡筋锚三维网柔性防护结构的稳定性分析

针对降雨时边坡筋锚三维网柔性防护结构可能沿坡面滑动失稳的问题,基于极限平衡理论,考虑雨水击溅和坡面水流冲刷作用,建立了降雨条件下边坡筋锚三维网柔性防护结构的稳定性分析模型,并进行了实例分析,探讨了边坡倾角、降雨强度、防护结构层厚度、锚钉间距、锚钉锚固长度对防护结构稳定性的影响。结果表明:与无降雨相比,降雨条件下边坡筋锚三维网柔性防护结构受到的下滑力增大,抗滑力减小,防护结构的稳定性明显降低;在相同的防护结构设计参数下,防护结构的稳定性随边坡倾角增加而减小,当坡面形成径流后,降雨强度对防护结构稳定性的影响比较小;在相同的边坡条件下,防护结构的稳定性系数随锚钉间距、结构层厚度的增大而减小,随锚钉锚固长度的增加而增大;锚钉间距和锚固长度对防护结构稳定性的影响最显著,锚钉间距可通过建立的模型合理确定,锚固长度不宜小于0.5 m。     

浅谈锦屏一级水电站高边坡预应力锚索破坏性试验

锦屏一级水电站左岸边坡高度大、坡度陡、地质条件复杂,在开挖过程中,采用浅层支护与深层支护相结合,在整个左岸边坡布置了大量的预应力锚索。为验证岩体预应力锚索设计参数,优化锚索施工工艺,加快施工进度,并为大规模施工积累经验,在复杂的地质条件下做了预应力锚索破坏性试验(受力性能试验)。试验表明,工程采用的锚固材料和锚固结构满足安全要求。     

某水电工程边坡开挖及支护过程稳定性分析

为分析水电工程边坡在开挖及支护全过程中稳定性变化情况,评价锚索支护效果,以西南某一水电站开挖边坡为研究对象,通过地质分析和变形监测确定边坡变形模式,对开挖和支护过程中各变形模式采用基于极限平衡理论的Morgenstern-Price法进行了多种工况下的稳定系数计算。结果表明:边坡的6种滑动模式在持久、偶然和短暂工况下的稳定系数均满足规范要求。二期锚索施加完毕后,边坡整体稳定系数大于原始边坡,锚索对边坡的控制作用明显,支护效果良好。边坡在开挖至坡脚之前稳定系数逐渐增大,边坡开挖有利于边坡稳定,坡脚开挖以后,边坡稳定系数骤降,开挖不利于边坡稳定,坡脚岩体对边坡稳定作用明显。研究成果可为水电工程边坡的稳定性分析以及类似工程边坡的开挖及支护设计提供参考。     

大奔流沟料场高边坡锚索锚固力增大原因分析

锦屏一级水电站大奔流沟料场人工边坡是目前国内在建水电站工程中的最大高度边坡。为确保边坡的稳定性,对坡面采取了系统锚杆、预应力锚索、挂网喷护等支护措施。2011年2～4月,现场监测发现,在边坡2 010 m高程附近的预应力锚索大面积出现锚固力持续增加并伴有局部变形破坏现象。结合边坡工程地质条件,运用工程力学与岩体力学原理对预应力锚索锚固力持续增大原因进行了分析,认为锚索锚固力持续增大主要是因开挖使砂、板岩坡面岩体下坐变形所致。后续深层支护完成后,锚固力收敛并趋稳定。     

基于正交试验的地下厂房喷锚支护参数优化研究

为优化地下厂房喷锚支护参数设计,依托安徽绩溪抽水蓄能电站地下厂房工程,基于正交试验原理采用仿真模拟手段对开挖支护工程中喷锚支护参数(锚杆长度、锚杆直径、喷混凝土厚度、喷混凝土标号)的选取进行了优化设计,得出了各支护参数对工程经济性、围岩稳定性、结构安全性的主次影响关系。提出了考虑工程经济性、围岩稳定性、结构安全性的综合评价系数及其计算方法,并结合正交试验法进一步得到了适用于依托工程的支护参数最优组合。经现场应用,最优支护参数组合下工程经济性尚可,围岩稳定性良好,支护结构未有开裂破损,喷锚支护取得了预期效果,进一步证明了正交试验法是一种能够优化支护设计且切实可行的科学方法。     

三峡工程无粘结端头锚索现场试验研究

为满足三峡水利枢纽工程边坡支护的需要,特别是永久船闸边坡的支护要求,在三峡工程永久船闸南坡现场进行了无粘结预应力锚索专项试验。从锚索体结构、锚固材料、施工工艺和设计参数等方面论证了无粘结锚索用于三峡工程高边坡支护的可行性和必要性。     

小湾电站进水口边坡开挖与支护的三维仿真

采用三维弹粘塑性有限元法,对小湾电站进水口边坡的开挖与支护进行了仿真模拟.计算中考虑了预应力锚索、抗剪洞、混凝土面板支护及开挖松弛的影响,并计入了地下水的作用.在完成天然地应力场的计算后,后续模拟严格按照施工开挖、锚固、回填、加荷等工序分为67个计算步.计算结果表明,在现有的地质条件和参数下,此开挖与支护方案能够保证边坡的整体稳定性.按有限元强度折减法计算所得的强度储备安全系数为1.50,表明采用的开挖和支护方案是合理的.     

考虑锚索腐蚀性能退化的边坡可靠度分析

锚索因材料腐蚀引起性能退化对高边坡稳定具有重要的影响。为识别锚索腐蚀条件下的2种典型破坏模式,建立了相应的锚索锚固力时变模型。以锦屏一级左岸坝肩边坡代表性的Ⅱ_1-Ⅱ_1剖面为例,探讨了边坡开挖至1 780 m高程时3层抗剪洞和预应力锚索全部生效后3种工况下左岸坝肩边坡稳定性及可靠度的演化规律。结果表明:预应力锚索腐蚀作用对边坡稳定性及可靠度均具有重要的影响,锚索服役前期(120 a)边坡安全系数和失效概率变化相对较小,后期安全系数和失效概率变化幅度急剧增大,边坡稳定性条件迅速恶化。因此需要定期对处于腐蚀环境中在役预应力锚索等锚固结构进行合理的维护。此外,边坡可靠度分析有效地考虑了岩体及结构面力学参数变异性及互相关性对边坡稳定性的影响。     

既有高边坡陡开挖锚固参数优化数值分析

为探索不同锚固参数对既有高边坡陡开挖加固效果的影响,以某一级公路四级路堑边坡为工程背景,针对道路扩建中典型路堑边坡陡开挖锚固设计方案,采用三维数值模拟方法,对开挖面施作系统锚杆＋预应力锚索＋一阶平台钢管桩加固下的边坡进行模拟计算,分析了锚索预应力、锚索长度、锚索（杆）下倾角、锚杆长度对边坡变形及稳定性的影响。结果表明:锚索预应力超过４50ｋＮ、锚索长度超过20ｍ时对提高边坡稳定性已较少;锚索（杆）下倾角与锚杆长度对控制边坡变形及稳定性影响较大,当锚索（杆）下倾角在15°～20°时对边坡稳定性最有利,但下倾角过大对控制边坡变形则不利。增大锚杆长度对控制边坡变形及稳定性有利,但长度超过10ｍ时对提高边坡稳定性作用不大。     

湄江河湄潭县政府新区河段防洪堤设计

湄江河湄潭县政府新区河段,基本没有防洪排涝设施,每遇暴雨就产生峰高、量相对较小的洪水汇流,造成县城、大片农田及村寨发生洪涝灾害。结合工程区的地形地质、河段治理范围等条件,对防洪堤布置、防洪堤轴线选择、堤型等内容进行了详细的设计分析,尤其对堤防结构、岸坡稳定性、护坡稳定性、河道清淤进行了详细的论证研究。推荐采用技术上可行、经济上优越的浆砌石护脚、护坡结合卵石护坡+草皮护坡的防洪堤设计方案。     

溪洛渡拱肩槽边坡开挖与锚固有限元分析

基于加锚节理岩体等效力学模型,应用三维弹粘塑性有限元法模拟了溪洛渡拱肩槽岩石高边坡的开挖过程和锚固措施,分析比较开挖不锚固与开挖锚固两种方案下边坡岩体的位移、应力和点安全系数等分布规律。结果表明两种方案下边坡稳定性均较好。     

鲁基厂水电站尾水洞围岩稳定分析

采用非线性弹塑性有限元方法,根据地下洞室施工开挖过程及锚固方法,对云南鲁基厂水电站尾水洞进行了正常开挖工况及施工完建地震工况下围岩稳定分析计算。分析结果表明设计采用的锚喷及衬砌支护方案基本合理。采用的弹塑性有限元基本理论及支护计算方法、洞室支护方案等对同类工程的设计、施工具有一定的参考意义。     

一种新型竹材生态护岸型式及其稳定性模拟分析

本文以济南创新谷小刘河山区河流段为研究区域,提出一种竹材式柔性锚固框架生态护岸结构,并对该结构进行稳定性模拟分析,旨在确定新型竹材生态护岸所能发挥最佳锚固作用的合适工况.研究通过ABAQUS有限元软件进行强度折减计算,将竹筋模拟为"锚固杆"的部件作用于边坡,模拟不同的坡角、土质类型对于边坡模型稳定性的影响.数值模拟计算...     

有软弱夹层岩体边坡稳定分析安全系数的确定

具有软弱夹层的岩体边坡稳定性分析，是水利水电工程设计和施工中经常遇到的重要问题．在我国软弱夹层引起岩体边坡失稳的情况较多，已造成巨大的损失．从岩体边坡整体滑动的几种型式出发，述及了以往稳定分析方法与安全系数的选取，以及稳定安全系数大小与边坡失稳的关系，从而根据我国抗剪强度参数的取值原则与设计经验，建议了设计应该遵循的稳定安全系数．     

过水堆石围堰下游边坡护坡铅丝笼稳定性研究

本文从护坡块体的一般运动方程出发,研究堆石过水围堰护坡铅丝笼的稳定性,从理论上解决护坡块体的失稳方式,从而使失稳方式的假定更接近工程实际。文中第一次提出护坡铅丝笼“绝对稳定”和“准稳定”概念,并通过研究过水围堰护坡铅丝笼稳定和失稳的运动过程,确定出绝对稳定条件和准稳定条件。经分析后认为,工程实践中过水围堰护坡块体的稳定一般为准稳定,工程设计均应采用准稳定设计;护坡铅丝笼的稳定,不仅对铅丝笼厚度提出要求,而且应对铅丝笼长度、笼间间隙等有严格要求。本文导出的公式也适用于混凝土面板块体等护坡的计算,并编制有通用程序。     

砂砾石坡面喷钢纤维混凝土施工

在西藏直孔水电站右岸厂房边坡稳定处理过程中，采用喷钢纤维混凝土对砂砾石坡面进行保护。文中从喷钢纤维混凝土设计要求，现场原材料选择及配合比设计、施工布置、工艺及质量控制措施等几个方面，介绍了喷钢纤维混凝土的实用价值。     

浅谈SNS柔性被动防护网在藏木水电站高边坡开挖防护中的应用

SNS柔性被动防护网是用来防治边坡地质灾害作用的柔性安全防护系统,可以提高高陡边坡岩土体的结构强度和抗变形刚度,增强边坡的整体稳定性。结合西藏藏木水电站高边坡开挖施工采用SNS柔性被动防护系统的工程实践,介绍了SNS柔性被动防护系统的设计、材料性能指标、施工工艺及技术措施。     

边坡稳定性计算中锚固力计入方式的讨论

分别采用Morgenstem-Price法和不平衡推力法计算在锚固力作用下边坡的稳定性，分3种方式计入锚固力的作用，即锚固力施加在锚杆的内端，位于条块的底部；锚固力施加在锚杆的外端，位于条块的顶部；锚固力均匀施加在锚杆穿越的条块内。研究表明，3种锚固力作用计入方式计算出的加固边坡安全系数相差在11％左右；而第3种锚固力计入方式的边坡安全系数介于第1和第2种方式的安全系数之间，且加固后的边坡条间力与滑面正应力分布最为合理。因此，建议在工程中采用第3种锚固力计入方式。