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。     

基于ANSYS的某高陡边坡开挖支护有限元分析

以大型有限元软件ANSYS为平台,采用局部强度折减法对某高陡边坡的分级开挖过程进行数值模拟分析,计算了开挖不支护、支护两种工况,得到了两种工况边坡的位移和应力分布情况,对计算结果的分析表明:边坡开挖不支护时各监测点将发生较大位移,且坡脚处位移最大,坡脚位置出现应力集中现象,最大应力值可达6.36 MPa,部分岩体受拉破坏严重;支护后边坡位移得到控制,坡脚处应力集中现象消失,说明边坡开挖后需及时采取相应的支护措施。计算及分析方法对类似边坡工程的开挖支护施工设计有一定的借鉴作用。     

百米级高陡顺向坡变形与稳定性研究

针对我国西南地区高陡顺向岩质边坡灾害频发而现有研究较少反映顺向坡在不同工况下的变 形和稳定性问题,以西南地区某高陡顺向岩质边坡为例,构建有限差分数值仿真模型,采用遍布节理本 构模型及强度折减法,系统研究了边坡在开挖、支护和降雨等工况下的边坡变形场、应力场、塑性区分布 特征及稳定性安全系数。研究结果表明:顺向坡开挖引起的卸荷回弹变形主要集中在边坡中下部且临 近开挖面附近;边坡总体上处于压应力状态,开挖后的边坡新增塑性区主要位于边坡开挖表层及坡脚部 位;边坡潜在的滑移路径有两部分组成,一部分沿着顺向层面滑移,另一部分在岩体内部发生剪切滑移, 边坡前缘剪出口大致位于坡脚以上 13ｍ;边坡在开挖、支护及降雨工况下的安全系数依次为 1．43、1．43 和 1．15,整体稳定性较好。     

塔勒德萨伊水电站高边坡开挖与支护措施模拟分析

塔勒德萨伊水电站厂房开挖边坡高而陡,地质条件复杂.利用ANSYS结构分析软件,模拟塔勒德萨伊水电站厂房开挖边坡的地形、地质等条件,建立边坡开挖有限元分析模型,分析边坡在自然状态、分级开挖以及锚杆支护加固工况下的应力、变形以及稳定性,为边坡设计和安全监测及资料分析提供理论依据,以实时掌握施工期边坡的安全状态.     

岩质顺层破碎采石场开挖边坡稳定性分析

以宜昭B4取料场边坡为实例，选取边坡单级坡高、开挖坡度、支护方式等3个典型影响因素进行分析，利用ABAQUS建立边坡三维有限元模型，模拟了边坡开挖、支护施工过程，计算出各开挖支护方案下坡体的水平及竖向位移随开挖时步的变化情况，并结合强度折减法，将安全系数作为边坡稳定性评判标准。结果表明：同一边坡在工况相同时，支护方式对边坡稳定性影响最大，其次是边坡坡度，单级坡高影响最小。经优化后降低单级坡高（10m）、减缓边坡坡度（1∶1）、采用喷锚联合支护，此方案下边坡支护结构面上最大竖向位移为3.67mm，最大拉应力为0.73MPa，最大水平位移出现在边坡坡脚与平台上，为1mm；边坡开挖支护后的安全系数为1.46，大于规范中边坡稳定安全系数1.35。     

长河坝水电站1~#初期导流洞进口高边坡稳定分析

文中对长河坝水电站1~#初期导流洞进口高边坡稳定进行了分析,分析采用ANSYS软件,运用三维非线性有限元法模拟了相关各岩层、断层的结构和性能,计算了全断面开挖未支护工况、开挖过程与支护工况、正常蓄水位工况和水位骤降工况下的应力状态,并通过初始地应力场计算、开挖作用下边坡变形应力计算、运行期水位骤降情况变形应力计算,综合评价了该边坡的整体稳定性,提出了合理的加固支护建议.     

乌东德水电站左岸尾水出口边坡动态设计

乌东德水电站左岸尾水隧洞出口边坡为典型陡倾顺向坡,最大坡高114m,顺层滑移是边坡开挖支护设计需解决的关键问题。遵循优化开挖坡比、强化锁口支护的思路开展了施工图阶段设计。由于地质条件复杂,开挖揭露岩体结构与前期勘探成果差异较大,为此开展了边坡动态加固设计。为了对边坡稳定性进行反馈分析,采用FLAC3D三维数值方法研究边坡在开挖卸荷条件下的力学响应、边坡变形破坏机制和潜在失稳模式以及不同工况下整体稳定性安全系数。计算结果及变形监测资料表明,边坡开挖与支护设计合理,满足规范要求,边坡整体稳定。该边坡设计过程可供类似工程参考。     

大寨河一级水电站边坡稳定性计算与防治

介绍大寨河一级电站沉砂池边坡的特征,采用刚体极限平衡法对边坡进行数值仿真分析,评价边坡在天然与开挖无支护、加支护及电站正常运行等工况下的稳定性分析及评价,并对各典型剖面进行加固措施研究和支护方案设计,使边坡治理更趋科学合理。该电站已经发电1年,边坡稳定,说明边坡地质参数取值可靠,计算合理。     

某水电站导流洞出口侧面边坡变形及防护措施

某水电站导流洞出口侧面边坡在开挖期间曾出现量值超过0.5 m的大范围持续变形。为分析并解决该问题,首先对变形监测资料进行分析,圈定变形范围,了解边坡变形过程及主要特征;综合采用工程地质分析、极限平衡分析、数值模拟等手段,研究边坡在不同阶段和不同条件下的稳定特征,重点分析不同类型支护措施对限制边坡变形、维护边坡稳定的作用机制及效果。结果表明:边坡开挖过程中,如不及时有效支护,表层第四系土层会发生滑移;现有支护手段能维持边坡在正常工况下的稳定,但边坡安全储备不够;现有支护措施里面,存在过量支护,部分已施工锚索及锚筋桩对提高边坡稳定性系数意义不大。建议通过在边坡后缘增加抗滑桩、对潜在滑移体进行固结灌浆、加强疏排地下水等措施,提高边坡整体稳定性。     

人工开挖高边坡支护结构加固作用数值模拟分析

为提升人工开挖高边坡的稳定性，以湖北武汉森林大道挖方高边坡为研究对象，利用强度折减法，通过数值模拟研究了未开挖、开挖未支护、抗滑桩支护和肋柱式预应力锚索+抗滑桩支护等4种工况下的边坡稳定性、变形特征及支护结构作用机理。结果表明：(1)边坡开挖后稳定系数大幅度下降，抗滑桩能有效阻止坡脚土体的变形，板肋式锚索对抗滑桩以上的土体加固效果较好，各工况的稳定性由大到小依次为未开挖边坡、肋柱式预应力锚索+抗滑桩支护边坡、抗滑桩支护边坡、未支护边坡；(2)抗滑桩主要受剪力作用，悬臂段剪力为负，嵌固段为正，最大值在一级坡坡脚附近，其弯矩基本为正值，最大值处距桩顶约13 m;(3)在肋柱受力方面，锚固点处剪力最大，近似于集中点荷载，弯矩大小接近0,锚固点中间段肋柱剪力由受压向受拉状态转换，在中点附近达到最大拉剪应力，弯矩则先为正值再变为负值。     

滇中引水石鼓水源工程强风化岩质边坡稳定分析与治理

滇中引水石鼓水源工程地下泵站进水塔边坡主要为强风化岩质边坡，受裂隙、开挖临空面等组合切割，边坡局部稳定问题突出。为分析该边坡稳定性，采用基于连续介质理论和显式有限差分法的FLAC3D软件，分析该边坡在4种不同工况下的变形受力特征和破坏区分布规律，并分别采用强度折减法和摩根斯坦-普莱斯(Morgenstern-Price)法计算边坡安全系数。结果表明：在降雨工况下，该边坡安全裕度有限，安全系数仅达到规范最低要求；针对边坡上部强卸荷带及下部绿泥(绢云)片岩等局部受力与变形不稳定区域，提出了支护方案与治理措施。监测数据表明该边坡在开挖及运行期间变形与受力稳定性良好。研究成果可为类似强风化岩质边坡的开挖支护方案设计与稳定性判别提供参考。     

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.     

高陡水垫塘边坡稳定性分析及加固措施研究

针对东庄水利枢纽高陡水垫塘边坡,基于ANSYS通过模拟开挖和支护过程,开展正常运行、泄水雾化或降雨、地震不同工况下边坡稳定性及加固措施研究。结果表明:在边坡开挖后若不进行加固,3种工况下安全系数为1.1、1.05、1.02,均不满足规范要求。边坡加固后,3种工况下安全系数为1.3、1.25、1.2,满足规范要求,可为类似工程提供参考。     

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243m,永久边坡开挖高度85m,厂址出露地层以第四系松散堆积物为主,基础主要为中厚层至厚层状岩屑石英砂岩,发育三组主要裂隙.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计算,对关键支护措施...     

九甸峡水电站厂房后边坡稳定有限元分析

采用弹塑性有限元法和强度折减法,对九甸峡水电站厂房后岩体边坡进行稳定性计算分析和评价.根据边坡工程地质条件以及开挖和支护加固过程建立了边坡分级开挖支护的准三维有限元分析模型.模拟了开挖和支护过程,计算分析了开挖完成、支护完成、降雨和地震条件下边坡的应力分布和稳定安全系数.结果表明,该边坡在加固前安全系数小,存在不稳定的可能性,支护加固后边坡的稳定安全系数有较大提高,可满足正常运用要求.     

锦屏水电站缆机平台高陡边坡开挖支护数值模拟

以锦屏水电站缆机平台高陡边坡为例,采用有限元法对其分级开挖支护过程进行数值模拟计算,分析不同的单级开挖高度、岩体强度参数和支护时间对高陡边坡变形和稳定性的影响。结果表明边坡的变形、安全系数受岩体强度参数影响较大;较好岩体条件下,单级开挖高度和支护时间对边坡的变形、安全系数影响很小,较差岩体条件下,单级开挖高度和支护时间对边坡的变形、安全系数影响显著,且单级开挖高度越大,支护的作用效果越明显。研究成果可为实际高陡岩石边坡工程开挖支护方案优化和施工提供参考。     

金沙水电站山梁子变形体边坡开挖支护措施分析

金沙水电站大坝右岸征地红线外的山梁子变形体处于导流明渠上方,为避免变形体滑塌威胁电站施工及运行安全,有必要开展该变形体抢险工程的边坡开挖卸荷排险分析,制定安全经济的开挖方案.通过比选不同开挖支护方案和分析不同运行工况下的边坡稳定性,确定了有效施工措施,及时排除险情,消除了电站安全隐患.研究成果可供类似工程参考.     

EMU在泸定水电站进口边坡抗震设计中的应用

利用EMU软件计算地震工况下3号泄洪洞进口边坡的稳定性。首先模拟泸定水电站右岸泄洪洞进口边坡地形、地质条件,建立分析模型,考虑无支护措施情况,跟随开挖施工过程计算边坡稳定安全系数。结合无支护措施的计算结果在边坡的必要部位施加支护措施,再进行稳定性计算。对比加固前后边坡的稳定性分析结果调整支护措施,以达到安全、经济、合理的目的,为设计和施工提供依据。     

锦屏一级水电站坝肩高陡边坡开挖施工技术

锦屏一级水电站左岸高陡边坡地质条件复杂,通过对边坡开挖、支护技术的研究,加强了开挖与支护工序的协调推进,有效加快了开挖施工进度。开挖过程中分区、分块由外向里推进,平行流水作业,在开挖边坡外边线时,采取定点推渣下江,河床出渣的施工方式,有效解决了高陡边坡开挖施工下渣与基坑出渣的矛盾。施工过程中浅层支护紧跟开挖工作面,深层支护快速跟进,加强支护与开挖工序的协调推进,确保了工程安全。安全监测分析表明,在开挖过程中,边坡存在应力释放及变形,但是随着边坡的下挖以及支护施工的迅速完成,总体趋于收敛。     

水利水电工程施工中边坡开挖支护技术的应用研究

随着社会的进步和发展,水利水电工程的施工越来越复杂,面临的困难情境也越来越多,因此需要加强对水利水电工程施工技术的研究和探讨。其中边坡开挖支护技术是水利水电工程中的重要技术,对提高工程质量有巨大的影响,因此加强研究边坡开挖支护技术是十分必要的。文章阐述了边坡开挖支护技术在水利水电工程施工中应用的重要性,介绍了现阶段水利水电工程中采用的边坡开挖支护技术,并且分析了边坡开挖支护技术在工程实践中的应用。