基于微震监测与数值模拟的大岗山右岸边坡抗剪洞加固效果分析

 大岗山水电站坝址区右岸边坡高、陡,地应力较高,发育有辉绿岩脉、卸荷裂隙密集带及中倾坡外的断层等不利组合体,使边坡岩体的性状急剧下降,在边坡开挖过程中曾出现若干条宏观裂缝,对施工期边坡稳定性构成极大威胁。将实际微震监测技术与符合岩石类准脆性材料本构关系的RFPA3D数值模拟相结合,对抗剪洞加固前、后的边坡稳定性进行分析。指出边坡开挖过程中岩体空间损伤劣化的微震活动规律和可能发生坡体失稳的潜在滑动面位置。研究结果证实抗剪洞加固措施的合理性,发现经抗剪洞回填混凝土置换处理后的结构体抗剪阻滑力大幅增加,加固后单月发生的微震事件数减少66.4%,边坡安全系数也较加固前增大了51.2%。但由于复杂的坡体结构,使得在边坡开挖过程中仍然存在局部失稳的可能,建议应随着施工作业对剪出口进行锁固,并在后期大坝浇筑过程中对抗剪洞未贯通区域的岩体微破裂情况和卸荷裂隙带XL–316与f231断层交界处的岩体变形情况进行重点监测。     

大岗山水电站边坡抗剪岩-洞相互作用研究

大岗山水电站右岸边坡地质条件复杂,地应力较高,发育有辉绿岩脉、中倾坡外的断层、卸荷裂隙密集带等不利组合体,边坡稳定性问题极为突出。将实际微震监测技术与有限差分数值软件FLAC^3D结合,对抗剪洞加固前、后的边坡稳定性以及岩-洞两体的相互作用进行分析。指出边坡开挖过程中岩体空间损伤劣化的微震活动规律和可能发生坡体失稳的潜在滑动面位置。研究发现抗剪洞起到了很好的加固作用,加固后潜在滑体产生的位移几乎不到加固前的一半、坡体的安全系数提高了36.2%及微震监测得到的微震事件降低了约66.4%。     

大岗山右岸边坡卸荷裂隙密集带加固及稳定性评价研究

大岗山水电站坝址区山体雄厚、岸坡陡峻,地形地质条件复杂。右岸工程边坡规模巨大,地质构造发育,卸荷风化强烈,地震烈度高,坡体结构复杂,边坡稳定性问题极为突出。以工程地质条件为基础,深入研究边坡的潜在滑移模式,并结合现场施工条件,提出右岸边坡卸荷裂隙密集带综合加固处理方案。采用多种方法对边坡稳定性进行了计算分析,计算结果表明,加固处理后的右岸边坡满足稳定性控制标准;同时,现场监测资料也表明,目前边坡稳定性状态良好,边坡加固处理方案合理、有效。     

剪跨比对钢丝绳抗剪加固效果的影响

桥梁结构端部因抗剪能力不足而出现破坏是旧有钢筋混凝土梁桥的通病之一,因此科学、合理的抗剪加固方法是旧桥加固与改造领域的重要研究课题之一.本文通过对3根对比梁、5根不同剪跨比的加固梁的抗剪试验,研究了不同剪跨比对抗剪加固效果的影响.试验结果表明：钢丝绳体外预应力抗剪加固,可有效地限制斜裂缝的发展,推迟箍筋的屈服荷载,提高梁的抗剪能力.剪跨比是影响钢丝绳体外预应力抗剪加固的重要因素,随着原梁剪跨比的增大,同级荷载下箍筋应变增大,加固梁开裂荷载与极限荷载提高值减小,研究成果为桥梁的抗剪加固提供了参考.     

黄麦岭磷矿边坡岩体抗剪强度参数的随机–模糊法取值研究

根据岩体划分的模糊性和样本具有的随机性，提出采用随机–模糊法来选取岩体抗剪参数c，j 值，并推导了c，j 值的数字特征公式。黄麦岭磷矿采场边坡岩体抗剪强度参数的选取研究表明：采用随机–模糊法选取的结果较传统法要更符合实际。     

黄麦岭磷矿边坡岩体抗剪强度参数的随机-模糊法取值研究

根据岩体划分的模糊性和样本具有的随机性,提出采用随机–模糊法来选取岩体抗剪参数c,j 值,并推导了c,j 值的数字特征公式。黄麦岭磷矿采场边坡岩体抗剪强度参数的选取研究表明:采用随机–模糊法选取的结果较传统法要更符合实际。     

植筋胶拉伸抗剪本构关系的研究

通过对钢筋与金属套筒之间采用植筋胶粘结的拉伸抗剪试验,探讨了植筋胶的粘结机理和拉伸抗剪破坏模式。在对试验结果综合分析的基础上,提出了植筋胶拉伸抗剪粘结滑移本构关系的三段式模型,为植筋锚固有限元分析提供了必要的基础。     

基于模糊支持向量机的岩石抗剪强度参数确定方法研究

针对岩石抗剪强度参数具有随机性与模糊性的特点,提出一种基于试验样本到超平面距离作为隶属度函数的模糊支持向量回归方法,通过更加合理地设计隶属度函数,提高支持向量机的稳健能力,得到最优的参数估计。在此基础上,对岩石抗剪强度参数进行建模仿真,并进行估计。结果表明,基于模糊支持向量回归的方法与最小二乘法、随机-模糊法相比,不仅能减少异常试验数据对岩石抗剪强度参数的影响,而且得到的回归方程更符合试验样本整体分布,可反映岩石力学参数固有属性。     

基于随机-模糊理论的岩石抗剪强度参数的确定

在考虑岩石力学参数随机性和模糊性的基础上,改进了计算岩石抗剪强度参数的随机-模糊一元线性回归方法,导出了回归系数的不确定度、变异系数及回归方程的相关系数的表达式。同时以某矿岩石的三轴压缩试验资料为基础,讨论了岩石抗剪强度参数c,φ值的确定方法。通过与最小二乘法的计算结果对比可见,随机-模糊一元线性回归方法得出的回归方程与试验点的整体符合程度较最小二乘法要好,说明采用该方法得出的力学参数能够更好地反映岩石固有的力学特性。     

粘钢加固混凝土的抗剪强度试验研究

在采用不同界面剂和有无螺栓锚固的处理下,研究了钢板和混凝土试块界面粘结抗剪强度。试验包括12组互为对比的粘钢混凝土试块,分析了不同界面剂、有无螺栓锚固和龄期三种因素对粘结界面抗剪强度的影响。试验结果表明:界面剂的种类对界面粘结抗剪强度影响较大;螺栓锚固对采用不同的界面剂抗剪强度的提高效果不一;随着龄期的增长,有利于提高磷酸钾镁水泥试件组的界面粘结抗剪强度,但对另外两种界面剂试件组的抗剪强度影响不大。     

某水库右岸斜坡体稳定性分析研究

以长兴水库右岸斜坡体为例,研究了库岸失稳的机理,运用geostudio软件对斜坡体的渗流情况进行了模拟,得出不同水位变化情况下斜坡体内的孔隙水压力和渗流力,并分析了不同的水库水位变化情况对斜坡稳定性的影响,得到多种工况下斜坡体的稳定系数,为实际工程建设提供了科学的理论依据。     

基于微震监测的大岗山高拱坝坝踵蓄水初期变形机制研究

 混凝土高拱坝坝踵是蓄水初期阶段拱坝安全的重点关注部位。通过构建国内首套高拱坝坝踵微震监测系统,实现对蓄水初期阶段大岗山拱坝坝踵区微破裂的实时监测,探究坝踵蓄水初期变形机制及其与微震活动性的关系。采用人工敲击试验确定坝踵等效P波波速为4 300 m/s,系统定位误差小于8 m。对系统获取的事件波形进行噪声滤除,并在自动定位基础上进行人工二次校核,提高定位精度,验证了微震监测技术应用于大体积混凝土工程的可行性。分析认为：蓄水初期阶段,大岗山高拱坝坝踵区微震活动性与库水位密切相关,微震事件聚集区实现从坝踵向坝趾的转移,坝踵压缩变形减小,而坝趾区变形量增加。此外,通过拱坝坝踵区微震变形演化过程,揭示了导流洞下闸蓄水前940 m高程基础廊道拱顶裂缝产生的根本诱因。研究成果可为混凝土高拱坝微震监测和真实工作性态研究提供参考。     

虎跳峡龙蟠右岸边坡稳定性的数值模拟

虎跳峡龙蟠右岸边坡的稳定性问题对拟建的虎跳峡水电站具有重要的意义。在钻探及平硐勘查过程中尚未发现该边坡有连续的滑动面,因此无法用传统的极限平衡法对其稳定性作出判定。本文运用有限元强度折减法对虎跳峡龙蟠右岸边坡的稳定性进行了稳定性分析研究,得出该边坡在现今应力场状态下的稳定性问题、潜在的破坏模式及相应的滑动面。此外,还结合离散元模拟进行了对比,结果表明有限元强度折减法和离散元方法获得的滑动面基本一致,增强了计算结果的可靠性。     

Fractal behaviour of the microseismic energy associated with immediate rockbursts in deep,hard rock tunnels

Rockbursts in tunnels can be a significant hazard. During the development of immediate rockbursts, a series of fractures is generated which can be monitored using microseismic events. A fractal calculation method has been proposed to study the self-similarity of the energy distribution of microseismic events during the development of immediate rockbursts. The proposed method was used to study the fractal behaviour of the energy distribution of microseismic events during the development of immediate rockbursts that occurred in four deep headrace tunnels and one drainage tunnel at the Jinping II hydropower project, China. The overburden of the studied tunnels, which are excavated in marble, is between 1900 m and 2525 m. The tunnels have a total length of 12.4 km. The results indicated that the energy distribution of microseismic events during the development of immediate rockbursts has a fractal structure. The fractal behaviour of microseismic energy during the development of immediate strainbursts and immediate strain-structure slip rockbursts are distinguishable. The energy fractal dimensions of immediate strainbursts were larger than 0.2 but those of immediate strain-structure slip rockbursts were less than 0.2. For both immediate strainbursts and immediate strain-structure slip rockbursts, if the intensity was higher, the energy fractal dimensions were larger. The daily energy fractal dimension for microseismic events increased as approach of the immediate rockbursts. The energy fractal behaviour was used as a guide to establish a dynamic warning system based on the evolution of microseismic events to reduce the risk of immediate rockbursts during excavation of deep, hard-rock tunnels.     

四川鸭嘴坝址右岸滑坡对坝址选择影响的分析

对四川凉山州鸭嘴河拟建鸭嘴坝址进行地质勘察之后,证实坝址右岸存在一个较大的基岩滑坡,预计在设计水库水位时,滑坡体将产生滑塌成为右岸的不稳定因素,从而使右坝肩存在稳定和渗漏等严重工程地质问题,故建议放弃鸭嘴坝址。     

基于微震监测的锦屏二级水电站深埋隧洞岩爆孕育过程分析

为研究锦屏二级水电站深埋隧洞岩爆孕育及发展过程,利用构建的微震监测系统对^#3引水洞的TBM掘进过程进行全天候连续实时监测。通过获取大量微震监测数据,分别从微震事件的时空序列分布、事件活动率、微震能量、能量密度及视体积对隧洞岩爆前各参数变化特征进行分析,并从动态裂纹扩展角度揭示了岩爆孕育过程中微破裂的萌生、发展、扩展直至相互贯通的宏观破坏机制,初步探讨了微震活动演化规律与岩爆间的时空内在联系。监测与分析结果表明：多数岩爆都存在有可被微震监测定位的微破裂前兆,微震活动率、微震能量及累积视体积均有不同程度的上升趋势。部分岩爆的驱动源由本地岩爆能量与转移能量之和获得,即E_驱动=E_本地+E_转移,强岩爆可再次诱发邻近位置产生岩爆。研究结果,初步证明了利用微震监测系统对深埋隧洞岩爆进行实时监测的可行性。     

列车荷载对桥梁及桩基下边坡的动力作用

研究了车辆荷载对桥梁及桩基下的边坡的动力作用,以李子沟特大桥为计算示例,建立了桥梁上下部、基础–边坡两个三维体系动力分析模型,采用大型工程分析软件ANSYS分析了大跨高墩桥梁在列车荷载作用下由于轨道不平顺引起的动力响应,以及对桩基下边坡产生的安全和稳定影响,并采用预应力锚索加固,以保证边坡的稳定性。     

基于突变理论的土质边坡非线性演化分析

应用突变理论对土质边坡稳定性进行研究,从系统能量的角度出发,综合考虑边坡土体的成层性、应变软化特性和水致弱化性质而建立了尖点突变模型.突变分析表明,系统内部多重参数(如应变软化程度mi、含水量ξi、剪切刚度比ki、位移峰值强度ui)综合决定系统状态的控制变量a,b,并且内部参数受各外部激励因素的影响都是非线性的,边坡的孕育是一个复杂的非线性演化过程.同时,详细论述了3种典型边坡(稳定型边坡、外部因素持续作用下同步失稳的边坡和滞后失稳型边坡)的演化路径.     

某水电站右岸缆机平台边坡稳定性数值分析

简要进行了工程地质条件的分析,利用通用有限元程序ANSYS的强大前处理功能和FLAC3D在处理岩土工程方面的优势,在ANSYS中进行了建模及网格剖分,导入FLAC3D计算,对边坡开挖的稳定性进行了初步分析和评价,得出边坡较稳定的结论。     

膨胀土路堑边坡防护综述

结合西安南京铁路工程实例，详细探讨了膨胀土路堑边坡的一些防护措施，就膨胀土路基病害的整治进行了阐述，以解决膨胀土路堑边坡施工中的问题，以确保膨胀土路基施工质量。