三峡永久船闸混凝土边坡极端不利外水压力分析

三峡永久船闸采用直立岩坡贴壁式薄衬砌边墙,墙后外水压力水是边墙稳定的重要荷载。船闸闸室水位变动频繁,当闸室水位突降,由室内渗出的外水即构成作用在边墙上的外水压力。考虑了墙内排水体系的作用,对非恒定渗流问题进行了多工况分析,给出极端最大外水压力值。     

深部隧洞裂隙围岩渗透特性及衬砌外水压力变化规律

高外水压岩是影响隧道开挖过岩围岩稳定及衬砌结构安全的关键因素之一,基于裂隙介质渗流经典理论,给出围岩、衬砌不同渗透系数下的外水压岩解析解,采用数值方法对隧洞二次衬砌后的外水压岩作用特性进行仿真模拟,探讨裂隙围岩岩衬砌渗透系数对渗流场的影响,围岩、衬砌渗透和排水措施岩外水压岩的相关性。研究表明岩体和衬砌渗透系数之比是影响衬砌外水压岩的关键,正确的灌浆、排水设计对外水压岩折减系数影响较大,是减小衬砌外水压岩的有效措施。结论对高压水作用下裂隙岩体渗流及衬砌外水压岩研究具有重要理论意义,对高水压下围岩注浆及衬砌结构材料选型、参数选择等具有重要岩岩实用价值。     

天生桥二级电站施工期Ⅱ^#隧洞外水压力观测分析

天生桥二级（坝索）水电站引水隧洞的主要荷载是外水压力。按设计要求对Ⅱ^#,Ⅲ^#引水隧洞的外水压力进行监测,将施工期Ⅱ^#引水隧洞的实测外水压力与推测的外水压力进行比较分析,并对排水洞内排水孔布置和渗压计的埋设想出建议,以供设计参考。     

深埋隧道衬砌外水压力取值方法

在当前技术条件支持下,水利工程施工期间,常见深埋隧道,处理难度较大。对于深埋隧道而言,如何解决施工以及运行期间的高水压以及涌水、突水问题值得各方人员关注。当前比较有效的方法是:根据工程特点,对衬砌结构进行合理加固。结合这一研究背景,本文以深埋隧道为例,在衬砌结构下研究确定外水压力取值的方法与要点,希望能够在相关的实践工作中引起特别关注与重视,促使结构加固方案更加的有效。     

隧道外水压力确定的渗流分析方法及排水方案比较

隧道外水压力是进行隧道衬砌设计的重要因素.目前,外水压力的确定还是采用根据当地的地下水位折算外水压力的折减系数方法.这是一种粗略的折算方法,并不十分恰当.根据隧道周围岩层的水文、地质条件建立模型,采用三维拟连续介质渗流理论,通过数值计算来确定围岩衬砌上的外水压力场.工程实例计算了隧道围岩岩性为均匀的和非均匀的岩层内部的水头场分布,并设计不同的排水方案,通过计算比较了各种排渗方案的排水效果.结果显示,该方法用来确定隧道衬砌外水压力是可行的.     

山岭隧道堵水限排衬砌外水压力研究

0 前 言 我国是一个多山的国家,山地面积占三分之二以上。为发展交通,需要修建大量隧道。据统计,截止1999 年末,我国大陆地区已建成的铁路隧道有 6876座,总延长约 3670 km,到 2000 年已有公路隧道 1684座,总长 628 km[1]。一般而言,不论在施工中还是运营后,隧道结构时刻处于地下水包围之中,隧道衬砌的渗漏、变形,洞顶地表的塌陷,施工期间的突水、突泥,都与地下水有关,而且水位越高,危害越大。如何处理好地下水是山岭隧道设计施工需要解决的关键问题之一。长期以来我国隧道工程基本上奉行“排堵结合、以排为主”的方针,但长期的大量排水使原有的地下水平衡遭到破坏,造     

隧道排水系统非对称堵塞对衬砌外水压力的影响

基于目前未见对隧道排水系统非对称堵塞后的衬砌外水压力的变化规律的研究,以重庆中梁山某隧道为研究背景,建立了隧道及其排水系统的简化模型,通过模拟不同长度的排水系统非对称堵塞,研究了隧道衬砌结构受到的水压力的变化规律,并且在隧道工程中进行了现场模拟排水系统堵塞的试验,试验结果与数值模拟可相互印证。研究结果表明:(1) 隧道排水系统单侧堵塞后,堵塞侧二次衬砌背后的水压力在短时间内将上升,然后逐渐下降至稳定,但高于排水系统正常时的水压;(2) 隧道排水系统非对称堵塞长度不断增加时,堵塞侧二次衬砌背后受到的外水压力峰值和稳定值也不断增加;(3) 隧道排水系统非对称堵塞长度不断增加时,注浆加固圈承受的最大水压力绝对值不断在增加,但注浆加固圈分担水压力的能力将逐渐减小。     

水文地球化学方法确定隧洞外水压力研究

介绍确定外水压力的水文地球化学方法,通过严格的现场试验,可以发现,在相同的水体或者同一地质单元中,地下水CO2分压与水头之间存在良好的线性关系,通过线性回归处理可得到与隧洞渗水处处于相同水文地质条件下的钻孔中不同水头与对应的CO2分压之间的方程,利用方程以及隧洞渗水处水体中的CO2分压即可反推出外水压力值.经陈村水电站廊道观测孔和句容抽水蓄能电站勘探平硐验证,这种方法是可行的.     

三峡永久船闸混凝土缺陷处理技术

三峡工程是我国水利工程中的标志性建筑,它代表着我国在水利工程建设上的水平和造诣.作为在三峡船闸工程中所采用的混凝土缺陷处理技术同样具有很强代表性和先进性,值得我们在其它水利工程中应用与推广.     

三峡永久船闸工程混凝土缺陷治理

针对三峡永久船闸工程混凝土缺陷的类型，介绍了缺陷治理选用的材料，并对灌浆工艺、施工注意要点、灌浆质量检验作了详细介绍。     

三峡工程永久船闸三闸首区开挖变形特征的智能分析

针对三峡工程永久船闸三闸首区闸室开挖诱发的岩体变形特征,提出了一种复杂岩体变形、应力及损伤状态的智能分析方法。分析过程中所涉及的岩体力学参数和本构模型利用现场监测到的位移进行智能识别,然后利用所确定的参数和模型,考虑动态施工和环境诱发岩体损伤的影响,对复杂岩体的变形、应力及损伤状态特征进行分析。结果表明,由智能计算得出的中隔墩顶面和两侧边坡直立墙的变形趋势与实测情况较吻合,而且开挖区表层附近出现较大区域的塑性区,直立墙和中隔墩的中上部出现拉应力区,直立墙底部拐角处出现压应力集中现象。     

三峡工程永久船闸边坡位移反分析回顾

总结了1994～2000年间，作者在三峡工程永久船闸高边坡的第一期和第二期位移反分析方面的主要研究成果，包括理论与工程应用、边坡岩体变形机制及其数值模拟方法等。认为位移反分析理论研究很重要，但足由十岩体变形的非连续性，工程应用上应该加强岩体的宏观变形行为及其数值模拟方法的研究。就三峡工程的块状结构边坡而言，岩体的变形主要由松动区的变形构成，在变形分析中将松动区等效为一种弱化的线弹性材料，模拟其宏观变形行为是合适的。     

长江三峡工程永久船闸中隔墩岩体变形分析及预测

采用综合方法对长江三峡工程永久船闸二闸室至三闸首部分的中隔墩岩体变形规律进行了分析及预测。首先,运用离散单元法与有限单元法等数值模拟方法分析了该段中隔墩岩体分别在施工期和运行期的变形规律。然后,在监测数据的基础上,采用时间序列和灰色系统方法预测了岩体的变形趋势。综合分析结果表明:垂直于闸室轴线的水平位移在开挖完成后基本处于稳定状态,而在运行期有所减少;平行于闸室轴线的水平位移总体向下游发展;而垂直方向的位移先表现为回弹,后发生沉降。     

基于小波网络的三峡永久船闸中隔墩稳定性分析和预测模型

三峡永久船闸中隔墩的稳定性影响着船闸的安全运营，但其安全系数与控制因素之间具有很强的非线性映射关系。引入小波网络，利用其良好的时频局域化性质和强自学习功能，通过一些工程实例作为网络的训练模式，来刻划和模拟它们之间的非线性映射关系，并将训练好的网络来分析和预测永久船闸中隔墩的稳定性。分析结果表明，模型的拟合和预测精度均较高，可用于定量评价其稳定性；并且，模型具有强抗噪音能力，而这对解决实际工程问题是非常重要的。同时，设计的网络学习算法性能较优，这是由于在小波网络整个参数空间中的子空间能最小化误差目标函数。     

三峡永久船闸开挖前后岩体应力测量研究

三峡工程的永久船闸施工开挖后,在山体内形成最大坡高170余米的人工开挖陡高边坡,并引起地应力释放和重新分布,对船闸陡高边坡的稳定性产生极其重要的影响。因此在三峡永久船闸开挖过程中,于1995和1999年在三峡工程永久船闸一、二期开挖完成后进行了2次地应力测量,揭示该区域地应力场在开挖过程中的变化规律,进而分析地应力场的变化对船闸高边坡稳定的影响程度,为设计和施工方案的优化提供资料。     

论三峡永久船闸中隔墩北倾变形机制

三峡永久船闸中隔墩在开挖期间出现了北倾变形现象。针对这一问题,从岩石力学基本思想的角度将其定位成一个结构面控制的局部问题。据此对现场地质条件、监测资料、开挖和加固与变形之间可能的关系进行了综合分析,论证了北倾变形的局部性和结构面控制特点,认为在闸室开挖初期阶段,两侧闸室的不均匀开挖是引起北倾变形的主要因素。在开挖中期,不均匀开挖起作用的同时,普遍存在的北倾结构面开始发挥重要作用;后期在对北倾结构面控制的中隔墩北侧潜在不稳定块体进行加固的同时,也把一部分荷载转嫁给南侧岩体,成为导致北倾变形的主要因素。针对变形的非连续特点,建立了三峡船闸基于非连续力学的三维离散远模型,论证了这一机理的可能性。     

三峡永久船闸边坡岩体变形监测结果分析

根据现场变形实测资料,就三峡永久船闸开挖结束1a多来边坡岩体的总体变形特征进行了总结。对开挖与变形发展的关系、卸荷影响范围与变形深度地质结构与变形量大小的关系进行讨论。最后,对边坡岩体的蠕变特征进行了研究。     

三峡永久船闸高边坡综合锚固技术研究

作为边坡工程加固的重要手段,预应力锚固技术在三峡永久船闸高边坡综合锚固工程中得到广泛应用.与其他工程不同,三峡船闸高边坡共安装近10万根高强结构锚固,存在工程量大、技术复杂、开挖施工干扰大等特点,锚固结构施工成为控制工程施工进度的关键工序之一.为保障工程的顺利施工,选择合理的锚固材料和施工工艺,论证锚杆、锚索设计参数并为大规模生产施工积累经验,进行了大量的室内和现场试验.研究结果表明:采用止浆环分隔注浆成功解决三峡大吨位长锚索水平孔注浆密实性问题;预应力锚杆及预应力锚索内锚段应力分布集中于内锚段前端,随后迅速衰减,张拉荷载主要分布在内锚段前部2.5 m以内;成功地研制并应用的R3350#和R7350#早强水泥浆材可适应快速施工,减少施工干扰;三峡船闸边坡施工期地下水的pH值中性偏碱性,对水泥结石中的钢绞线无腐蚀;开发出的双层防护3 000 kN级端头无黏结锚索结构适合三峡船闸高边坡锚固.     

三峡永久船闸高陡边坡整体稳定性的多因素综合评价

三峡永久船闸高陡边坡工程是1个开放的复杂巨系统,对其整体稳定性的评价需要综合考虑地质资料、数值分析计算成果以及监测数据等多源信息,基于多因素优化融合的思想,采用定性与定量综合集成的方法。基于系统工程的观点,借助可拓学理论,依据菱形思维模式和物元的可拓性,建立了三峡永久船闸高陡边坡工程整体稳定性的多指标分层次综合评价体系。采用物元的概念将研究对象、评价指标和量值结合为一体,应用物元变换建立整体稳定性评价的物元模型,从而实现对三峡永久船闸高陡边坡整体稳定性的质与量的综合描述,并结合其随时间的变化趋势,可以完成对高陡边坡整体稳定性的三维动态评估。另外应用优化理论,进行了评价指标的主、客观组合赋权。经计算得出边坡整体稳定性属1级,特征值为1.86,介于优与良之间。同时,所述方法亦可应用于大坝健康性态整体评价、岩体质量评估、大坝老化评估等其他领域。