滑动测微计监测资料的时空分析

本章通过对某拱坝基岩滑动测微计测值变化规律的分析,确定了施工期基岩变形的影响因素;通过对突变值分析,解释了突变值的成因;通过插值分析,揭示了坝基变形的空间分布规律。从而为滑动测微计监测数据的时空分析提供了新的思路。     

岩土工程应变监测中的线法原理及便携式系列仪器（二）

4　应用实例2 0年来 ,线法监测原理及滑动测微计等系列仪器在欧洲、日本、北美、中国等地得到成功应用 ,几乎各种类型和不同施工条件下的岩土工程 ,以及各种材料的大型构件的应变 (变形 )监测均可使用 (图 1 5 )。图 1 5　滑动式系列仪器的应用示意图4.1　坝基渗水监测如果大坝修建前在坝身及基础中埋设滑动测微计的测环及导管 ,则基础开挖及大坝修建期间坝身和基础变形的全过程都可以监测 ,同时可监测水库蓄水期间的变形。这实际上是一个原形试验 ,它包含了施工期和运行期卸荷、加荷及反复加荷等过程。下述是瑞士东南部阿尔匹兹山区海拔 2 …     

小湾水电站坝基岩体弹模与地应力测试研究

为了评价小湾水电站坝基岩体开挖后的卸荷松弛效应、确定卸荷深度和研究卸荷岩体的应力分布特征，同时采用钻孔弹模法和水压致裂法在坝基开挖面进行了5个深度20—30m钻孔的岩体变形与地应力测试。测试结果表明开挖卸荷影响较明显，钻孔浅部（深度小于11m）弹模明显降低；坝基岩体表层20m以内的最大水平应力一般小于10MPa，显示了一定程度的应力集中现象。其次，根据卸荷带划分结果和工程地质条件进行了二维弹塑性有限元应力场模拟分析。分析结果和实测结果一致，表层开挖卸荷岩体中应力有所释放，河床以下20～50m范围存在明显应力集中。     

坝基岩体开挖卸荷与分带研究——以小湾水电站坝基岩体开挖为例

 小湾坝基开挖引起了一系列岩体卸荷变形破坏现象,包括岩体中已有结构面的回弹松动与剪切错动,以及完整岩体的岩爆拱裂、薄板状破裂等新生破裂。开挖中岩体的新生破裂面在空间分布上有如下特点：破裂面产状与开挖面具有较好的一致性;在深度分布上,开挖卸荷破裂面相对集中在开挖面之下4～6 m的深度以上。岩体的卸荷变形破坏导致了岩体完整性的显著降低,但卸荷松动过程的主体部分多在几个月内完结。无论是岩体开挖卸荷还是河流天然切割卸荷都是一个能量释放过程,并且卸荷变形破坏具有显著的空间分布规律,因此采用能量方法研究岩体的卸荷分带是合适的。给出了岩体卸荷分带的应变能方法,小湾水电站的实际应用表明该方法是可行的、有效的。     

小湾水电站坝基开挖岩体卸荷裂隙发育特征

 小湾水电站是澜沧江中下游河段梯级开发的龙头水库和巨型电站,设计坝型为混凝土双曲拱坝,最大坝高292 m,是世界上在建的第二高拱坝。由于河谷狭窄,谷坡高陡,地应力值较高,在坝基开挖过程中产生了强烈的卸荷松弛,使得岩体性质劣化,带来了一系列工程问题。介绍小湾水电站坝址区的工程地质环境,分析坝基开挖卸荷裂隙的宏观特征,发现：(1) 当高程由大变小,坝基开挖卸荷裂隙的倾角由大逐渐变小;(2) 两岸卸荷裂隙倾向相反,相对产出;(3) 裂隙面发育与坝基开挖面近于平行,形成兜底缝。把卸荷裂隙分为继生型卸荷裂隙、扩展型卸荷裂隙以及新生型卸荷裂隙三类,分析其生成机制。在此基础上,通过监测资料和声波分析资料,确定坝基开挖卸荷裂隙的分布特征及分布范围。这对于岩体开挖卸荷问题的研究及岩体加固处理措施的选择均具有重要意义。     

拉西瓦水电工程高应力坝基边坡开挖扰动 及锚固效应研究

基于对开挖与锚固等施工过程的详细数值模拟,围绕拉西瓦水电工程高应力坝基边坡开挖扰动及锚固效应问题开展深入研究,获得该高应力坝基边坡岩体应力、变形与塑性屈服区的开挖扰动特征及其断层影响效应,分析锚固支护对边坡应力、变形及屈服区的作用效果.研究表明,高应力坝基边坡存在较明显的开挖扰动带和锚固影响带;与常规地应力条件下的边坡相比,高地应力区岩体边坡因开挖导致的卸荷量值会显著增大,其强卸荷效应将使岩体的损伤程度更大;采用分步开挖并逐级锚固的方案进行高应力坝基边坡的加固支护是有效的,锚固支护不仅具有变形约束作用,而且能有效控制一定方向上的应力卸荷强度,从而可降低高应力岩体因开挖卸荷引起的损伤或破裂程度.根据上述结果,提出关于高应力坝基边坡开挖扰动与锚固问题的若干讨论和支护优化建议.作为重大工程典型实例研究,所得结果对类似高应力条件下的岩体高边坡工程具有参考意义.     

随机节理岩体变形与强度参数及其尺寸效应的数值模拟研究

节理岩体力学参数及其尺寸效应一直以来都是岩体研究的热点和难点,但对于基于结构面网络模型进行数值模拟的研究尚未见报道。笔者以小湾坝基卸荷岩体为例,在对现场节理进行大量统计的基础上,分析出节理特征值的分布函数,再运用蒙特卡罗方法建立了其结构面网络模型。在此基础上,利用编制的接口程序和现有的FLAC3D岩土分析软件,实现了对随机节理结构面网络模型的不连续位移数值模拟。模拟结果表明:小湾坝基卸荷岩体变形模量与岩体尺寸的关系服从负指数分布,而强度参数与岩体尺寸的关系基本服从负幂函数分布,其结果与现场斜面载荷试验及经验评估参数结果较为接近。     

高寒峡谷地区碎裂松动岩体工程特性研究

受青藏高原持续隆升的影响,在西藏地区的澜沧江河谷一带形成了复杂的地质环境,工程地质问题极为复杂,河谷岸坡山脊部位多分布有一个个“碎裂松动岩体”。本文综合运用三维激光扫描、无人机影像测量、工程地质测绘、平硐勘探、室内点荷载试验和原位剪切试验等手段,系统地研究了碎裂松动岩体的分布特征、变形特征、成因机理和物理力学参数。结合碎裂松动岩体的变形程度,将碎裂松动岩体划分为强、弱变形两区,提出了碎裂松动岩体的成因是卸荷、倾倒变形及冻融等综合作用所致的观点。并在前述研究的基础上给出了碎裂松动岩体的处理建议,为坝基岩体利用或是边坡稳定性分析及处理奠定了一定的基础。     

坝基岩体开挖卸荷松弛效应工程特性研究坝

大岗山水电站位于大渡河中游,为混凝土双曲拱坝,坝高210m。由于河谷狭窄,谷坡高陡,地应力较高,坝基岩体开挖过程中产生了强烈的卸荷松弛。本文基于现场地质环境调查、声波检测,结合声波孔波速值和声波衰减率,分析了开挖卸荷松弛的典型特征及其松弛机理,归纳了卸荷松弛类型。通过分析岩体质量与检测成果在时间、空间上的关系得出了坝基岩体开挖卸荷松弛的时间、空间效应,并对坝基岩体开挖卸荷松弛时空效应与其建造、蚀变及构造的关系进行了地质分析研究。深入研究高拱坝建基岩体开挖松弛工程特性,可为高坝建基面的合理选择、松弛岩体工程处理提供科学依据。     

大型复杂岩质高边坡安全监测与分析

 岩石高边坡稳定性是水电站建设能否顺利进行的关键问题之一。锦屏一级水电站左岸开挖高边坡地应力高、断层裂隙发育、岩体卸荷深度大,地质条件十分复杂,边坡在施工期和运行期的稳定性问题特别突出。介绍左岸边坡的监测布置,并对岩体表面变形趋势、空间分布形态、变形与开挖的关系进行分析,对多点位移计变形大小、岩体变形与结构面的关系进行探讨,对平洞石墨杆收敛计变形、谷幅平距观测、锚索荷载和抗剪洞变形等监测结果进行综合分析,得到边坡岩体的变形规律。研究结果表明,锦屏一级水电站左岸边坡岩体受开挖影响的范围较大,超过80 m,边坡岩体卸荷松弛变形量级较大,边坡岩体应力释放与转移过程较长,边坡达到完全稳定需要的时间较长。该工程的监测成果可供其他类似工程参考和借鉴。     

某井场基坑变形时空演化特征的底摩擦试验

以相似理论为基础,通过建立基坑的地质结构模型,采用物理模拟研究中的底摩擦试验方法,研究了基坑在时间和空间上的变形特征,试验结果表明:基坑变形是一个持续的变形过程,在有附加荷载的情况下更快更明显,并且由变形所产生的裂缝的位置与附加荷载作用边界及其大小都有关系。     

探讨土体加固在基坑工程中的重要性

在软土地区进行基坑开挖易造成临近结构物变形过大的状况,工程上往往采用土体加固措施以满足设计要求.以某开挖基坑为对象,建立有限元模型,分工况进行数值分析,针对有无土体加固两种情况进行基坑开挖分析,对临近结构物变形、周围土体变形以及基坑自身变形进行分析比较.结果表明:对基坑周围部分土体进行加固可以明显减弱基坑开挖的影响,将变形控制在工程允许范围内.通过比较分析明确了土体加固在基坑设计时的重要性,为以后的工程设计提供了合理的参考方案.     

基于ADINA模拟的桩土相互作用有限元分析

以桩土复合地基为研究对象,采用ADINA有限元数值分析对复合地基承载变形特性进行了系统地分析,模拟了桩土界面接触作用,研究分析了复合地基沉降变形的组成及影响复合地基变形的因素,得出了一些有益的结论.     

增量法在深基坑围护结构变形预测中的应用

介绍了增量法的计算原理及方法,以某地下车站基坑施工为例,对基坑开挖施工进行了模拟分析,预测了基坑围护结构的变形,通过与实测数据的比较,可较为准确的预测基坑围护结构的变形模式及位移值,从而检验了计算预测的可行性.     

杭州某商业楼基坑变形分析

通过运用有关基坑变形的计算方法对杭州某商业楼基坑工程进行基坑变形的计算,m法计算得基坑最大位移为29．2mm,基床系数法求得基坑最大位移为7．2mm,实际基坑最大位移为174．6mm,基床系数法求得基坑变形特点与实际情况不同。影响基坑变形的因素很多．本研究结合工程实际确定土的比例系数和桩的变形系数,并充分考虑影响基坑变形的因素,之后确定土体参数、支撑条件、支护桩入土情况、施工进度的影响因子,对已有的计算方法进行分析和修正。最后得出合乎本工程的基坑变形计算方法,能在实际工程中对深基坑变形进行及时准确地预测和分析。     

圆型基坑的变形特点及主要影响因素分析

圆形基坑多为应用于特殊场合的超深基坑,上海某圆形基坑的施工监测资料显示,圆形基坑的变形规律与条形基坑差异很大,对圆形基坑的水平位移、土压力监测资料进行了分析,并通过应用中厚壳理论对基坑变形和内力作的有限元模拟,认为圆形基坑以承受环向轴压为主,与主要承受经向弯矩的条形基坑有本质区别。同时,对混凝土轴向受压、槽段间泥浆受压、环向不均匀荷载等主要变形因素也进行了探讨,指出在设计和施工阶段应对不均匀荷载予以密切关注。     

灰色预测在基坑变形监测中的应用

建筑基坑施工中,变形监测是基坑是否安全的重要环节,将灰色系统理论应用于基坑变形监测的数据分析,结合工程实例,可进行变形预测结果的分析和检验,进而证实基坑位移变形分析中采用灰色GM(1,1)预测方法的可行性。该方法的拟合度较高,有其适用性。     

预防相邻建筑物地基沉降的处理方法

从外因和内因两方面分析了相邻建筑物地基产生沉降的原因,对相邻建筑物地基产生沉降的变形特征进行了探讨,提出了防止地基有害变形的措施,以供参考。     

深埋暗道CFG桩及碎石垫层复合地基变形特性

将CFG桩复合地基技术应用于深埋暗道这类特种结构的地基处理问题,通过对具体试验工程进行现场测试以及不同厚度碎石垫层的室内模型试验研究,对深埋暗道CFG桩复合地基沉降变形进行了分析,指出褥垫层的压缩量是应该被考虑到的,沉降变形计算不能仅仅考虑针对复合地基的修正,并应同时考虑褥垫层变形的修正。利用ABAQUS有限单元法分析了不同厚度褥垫层对CFG桩复合地基桩土应力比、总沉降量、垫层压缩量和桩身轴向应力的影响规律。介绍了一种输煤暗道沉降变形监测方法,通过现场测试、室内模型试验以及有限元分析,确定了深埋暗道CFG桩复合地基褥垫层的选用原则。     

深圳地铁隧道邻接桩基施工力学行为研究

针对深圳地铁新建隧道邻接既有桩基的地铁工程 ,进行了三维有限元数值模拟的施工力学行为研究。研究结果表明 :与无桩情况相比较 ,邻接桩基施工将引起新建隧道自身结构 ,特别是与既有桩基邻接一侧边墙不利的受力状况和变形特征 ;并且 ,邻接施工还将引起既有桩基产生偏向隧道水平方向的“拉伸”变形情况。因此 ,需要采取加固措施 ,以确保隧道自身结构以及邻接地下“建筑物”的安全。此外 ,考察不同刚度折减系数时 ,发现桩基水平侧向变形几乎没有变化 ,这表明改变盾构管片的拼装方式 ,在整体上对邻接地下“建筑物”几乎无影响