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。     

三峡工程永久船闸中隔墩岩体变形全过程测试研究

针对三峡永久船闸勘探设计阶段已有勘探平洞的布置特点,利用船闸二闸室中隔墩中部的8#平洞主洞,在船闸开挖初期布置多点位移计测孔,实现了中隔墩岩体开挖过程中近4a的全过程监测。根据变形观测设施观测结果,对中隔墩岩体随船闸开挖的变形过程以及岩体的变形特征进行了分析,并将观测结果与数值计算结果进行了比较。最后,对中隔墩岩体的稳定性问题进行了讨论。     

三峡工程永久船闸高边坡岩体变形特征与机理分析

三峡工程船闸高边坡变形监测资料表明,岩体变形主要受开挖卸荷影响,边坡岩体卸荷松邓特征明显,具有分带性。微风化新鲜岩体变形主要是沿结构面张开实现的,从而引起岩面找平混凝土或喷护混凝土开裂。岩体变形大小与变化过程还与地质条件、施工爆破、锚固等因素有关。     

三峡永久船闸高边坡深部岩体变形及地应力变化特征

为了解三峡永久船闸施工期及运行期深部岩体的变形及地应力变化特征,利用已有的8#勘探平洞,预埋多点位移计及地应力监测传感器,实施了近10 a的中隔墩岩体变形全过程及3 a施工期岩体地应力变化监测。根据深部岩体变形监测结果,对船闸施工期间及通航以来中隔墩岩体的变形发展特征进行了分析;其次基于地应力变化监测成果,研究了实测的岩体应力值与数值模拟结果、变形值反演结果之间的关系。     

三峡工程永久船闸陡高边坡各向异性卸荷岩体力学研究

岩体工程具有加载和卸荷两类不同性质的力学状态,在此力学状态各异的情况下,节理岩体的力学特性有本质的区别。岩体高边坡工程的力学状态主要为卸荷。在三峡工程永久船闸高边坡的研究中,作者提出了“各向异性卸荷岩体力学的新概念”,得出了与目前常规岩体力学研究不同的结论。该研究成果已被多项边坡工程和地下工程实例所验证。以前应用该理论对三峡永久船闸陡高边坡的研究成果,也日益为监测资料所验证。     

三峡永久船闸三闸首中隔墩施工期变形机制的研究

通过三峡永久闸三闸首表面变莆和深部位移的监测,对三闸首的变形机制进行分析,提出松动区的范围,检验了锚固效果,证明了三部首中隔墩整体是稳定的。     

三峡工程永久船闸中隔墩岩体稳定性研究

三峡工程永久船闸闸室段左右线之间备受关注的岩体中隔墩曾在直立坡开挖仅十几米的情况下,其顶面找平砼就出现了裂缝,且随后似有逐渐增多之势,一时,中隔墩能否稳定受到众多质疑,亦立即引起了众多岩体力学专家和有关决策者的高度关注.为此,长江水利委员会进行了专项研究.作者为该项目地质负责人之一,从岩体的变形特征、找平砼裂缝的发育特征、卸荷松弛带岩体的性状等方面综合阐述并科学地评价了中隔墩岩体的稳定性.     

三峡工程永久船闸陡高边坡各向异性卸荷岩体力学研揪

岩体工程具有加载和卸荷两类不同性质的力学状态,在此力学状态各异的情况下,节理岩体的力学特性有本质的区别.岩体高边坡工程的力学状态主要为卸荷.在三峡工程永久船闸陡高边坡的研究中,作者提出了"各向异性卸荷岩体力学的新概念”,得出了与目前常规岩体力学研究不同的结论.该研究成果已被多项边坡工程和地下工程实例所验证.以前应用该理论对三峡永久船闸陡高边坡的研究成果,也日益为现监测资料所验证.     

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。     

三峡工程永久船闸岩体高边坡锚固方案优化研究

三峡工程永久船闸高边坡岩体卸荷非线性力学分析的基础上，分总体锚固方案及具体锚固措施两个层次研究了边坡锚固问题，总体四个方案的研究表明边坡下部直墙重点锚固是最优方案；具体措施锚固方案研究成果表明，长大锚洞方案最优，其他方案锚固力似有不足，可能影响边坡的长期稳定。     

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。     

三峡工程永久船闸高边坡岩体变形声发射监测

岩体声发射检测是当今国内外积极开发研究的岩体动态监测新技术之一,为了保证三峡船闸顺利建设,在建设过程中采用了声发射技术对船闸高边坡进行全天候在线监测。声发射作为动态监测技术在大型边坡岩体动态监测中具有明显优势。本文将小波变换和神经网络应用到声发射检测之中,能够准确地对岩体稳定性进行预测预报。现场监测表明,利用声发射技术对大型船闸高边坡岩体稳定性及其发展趋势和边坡支护效果,作出了符合实际的评价和有效的预测预报。     

三峡临时船闸及升船机高边坡岩体变形特征

以现场实测资料为依据 ,分析了三峡临时船闸及升船机高边坡岩体变形特征及其形成机制 ,认为岩体变形形式和机制与岩体地质结构面类型及其在边坡中的分布密切相关。并且 ,即使是在坚硬的花岗岩边坡中 ,岩体流变变形是存在的 ,对边坡稳定具有重要的工程意义     

三峡船闸高边坡岩体时效特性及长期稳定性分析

介绍了三峡工程船闸区岩体及结构面现场蠕变试验成果，考虑施工开挖卸荷对边坡岩体的扰动影响，以及边坡内渗透水压力的作用，进行了施工期和运行期边坡流变稳定性的数值分析，分析结果得到了现场监测的验证。     

三峡工程永久船闸边坡岩体宏观力学参数的尺寸效应研究

采用室内及现场岩体力学试验,建立E－Vp关系、工程岩体分级、计算机模拟试验以及边坡位移监测成果的反演分析等手段,对三峡永久船闸边坡卸荷带岩体变形参数进行研究,建立了岩体变形模量与岩体尺寸之间的关系,研究成果表明永久船闸高边坡岩体宏观力学参数具有明显的尺寸效应。     

三峡永久船闸高边坡开挖及加固支护设计

永久船闸高边坡是三峡工程的重要建筑物，也是船闸结构的重要组成部分，规模巨大，技术复杂。确定合理的设计原则，选定合适的安全度标准，拟定合理的开挖形态和进行恰当的加固支护，制定合理的开挖与加固施工程序，确保边坡稳定和变形满足结构及运行要求是船闸高边坡设计中研究的主要问题。本结合围绕高边坡设计所进行的大量试验及分析研究成果，系统介绍了船闸高边坡的基本设计思想及开挖与加固支护基本设计方案。     

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。     

三峡工程永久船闸中隔墩原生裂隙施工张开变形的数值模拟研究

针对三峡船闸中隔墩岩体开裂现象，以工程地质为基础，建立了典型的裂隙概化模式。采用裂隙界面单元法进行裂隙张开变形机理分析，研究中隔墩岩体裂隙的张开变形特征及其与开挖卸荷分区的关系。研究表明，裂隙的张开变形、张开长度与裂隙产状有直接关系。倾角较陡、长度较大、与边墙距离较短、不易滑动的裂隙易张开，且张开为形量与前两个因素成正比，与边墙距离成反比；反之则不易张开。中隔墩岩体可能的最大裂隙张开区与弹塑性分析得到的塑性芡、灾测得到的卸荷损伤区在分布范围与规律上基本相同；及时合理地施加预应力锚索，即可减少隔墩裂隙张开的可能性，又可明显减小裂的张开为形与长度，因而有着重要的工程意义。     

三峡工程永久船闸陡高边坡岩体卸荷非线性力学分析

结合三峡工程永久船闸陡高边坡特点，将高边坡岩体简化正交异性体，在对高边坡岩体开挖卸荷非线性力学特性充分认识的基础上，提出了各向异性非线性卸荷岩体的力学分析方法－变刚度分析理论，其计算成果与现场观测成果有的一致性。对三峡工程永久船闸陡高边坡岩体开挖分析表明高边坡岩体将产生较大的变形，与以往研究成果有数量级的差别。     

开挖顺序对三峡永久船闸三闸首中隔墩变形机制影响的研究

鉴于目前对中隔墩变形机制认识仍不统一，运用数值模拟方法研究了不同开挖顺序对中隔墩变形机制的影响，并进行了岩体参数的敏感性分析。研究结果表明，中隔墩变形的主要影响因素是开挖顺序，中隔墩出现“一边倒”是由南北两侧开挖顺序不对称引起的；F215断层的存在对南侧位移大小有一定影响，但对南侧位移向北影响很小，不可能引起南侧位移向北：中隔墩“一边倒”需要满足一定的刚度和强度条件；中隔墩呈现“一边倒”并不表明其破坏、倒塌的趋势，相反，这种变形方式却表明中隔墩的整体刚度较高，呈弹性表现。研究结果为科学地解释中隔墩变形机制提供了理论依据。