乌东德水电站砼高拱坝拱端嵌岩深度选择地质研究

在简要叙述坝址基本地质条件的基础上,指出了影响建坝岩体质量的主要因素是岩体卸荷程度;分析阐明了河谷两岸岩体卸荷分带特征及工程地质特性,明确了弱卸荷/未卸荷岩体均可作为工程可利用岩体;并将平硐宏观地质调查与地震波、声波测试成果相结合,综合判定两岸拱座岩体卸荷状况,为拱端嵌岩深度的合理选择提供了重要依据。     

21世纪的水电工程地质

我国中西部地带地勘工作面临复杂的恶劣自然条件和诸多挑战性的工程地质课题，须进行工程地质系统工程的创新，建立全新的岩体力学概念，完善和运用卸荷岩体力学于相应工程，促进水电工程地质进一步发展。     

三峡船闸高边坡工程地质勘察与研究综述

三峡双线五级船闸高边坡稳定至关重要。初步设计阶段共进行了4条线路比较的勘察与研究工作，并在此基础上布置了20条勘探横剖面，每条剖面5个钻孔，布置了长600多m的勘探平洞，作为初设补充勘探。初步设计阶段基本确定了边坡的开挖坡比。技术设计阶段主要勘察工作量有：1：10：0：0工程地质测绘，坑槽探，勘探剖面20条，钻孔216个，400m平洞和各类试验。通过上述工作，查明了船闸区岩性、构造分布及结构面特征、岩体风化分带及厚度、岩体水文地质结构及渗透性，提供了岩体结构分类、应力及地震动参数、岩体物理力学建议指标，对高边坡稳定性进行了分析，提出了有关边界条件及参数的建议，基本满足了设计要求。     

隧道式锚碇在碎裂岩体中成洞及承载特性数值模拟

与重力式锚碇相比,隧道式锚碇更为经济、环保,在峡谷地区悬索桥建设中具有广阔的应用前景。我国西南地区某在建铁路大跨度悬索桥隧道式锚碇在IV—V级工程岩体中承担4.3×10⁵ kN的超大主缆荷载,通过三维数值模拟方法对该隧道式锚碇的成洞特性、主缆荷载及超载作用下的围岩响应特征进行研究。结果表明:按设计支护措施,碎裂岩体在锚洞开挖后处于轻微挤压变形状态。主缆荷载作用下,锚碇周边围岩主要表现为弹性变形,锚塞体的位移增量属毫米级,围岩变形受地层岩性影响显著,锚塞体周边围岩位移梯度较大,主缆荷载的扩散范围有限;超载作用下,锚塞体围岩塑性区由后锚面逐步沿着锚塞体周边围岩向中前部发展,其最终破坏模式为锚岩接触周边围岩的剪切破坏。隧道式锚碇在围级基本质量较差的碎裂岩体中同样具有很强的适应性。     

考虑卸荷损伤的柱状节理岩体开挖特性研究

通过建立柱状节理岩体径向应力比与力学劣化系数的数学关系,获取柱状节理岩体卸荷损伤效应的定量表达式。结合FLAC~(3D)提出一种考虑卸荷损伤的柱状节理岩体开挖分析方法,实现岩体单元的力学参数在开挖过程中随实际应力状态得到动态调整。在此基础上开展柱状节理岩体试验洞的开挖特性分析。结果表明,考虑卸荷损伤的计算数据与实测数据基本吻合,试验洞围岩的位移、体积应变增量和塑性区均随开挖断面的逐步增加而增大,且呈边墙最大,底板次之,拱顶最小的分布规律。最后采用体积应变增量大于0.10%和塑性区作为岩体松弛的综合判别指标,其分析结果与钻孔声波测试数据相一致。     

卸荷工程岩体非线性模型的研究探讨

从卸荷岩体的工程地质特征、力学参数的确定、本构关系及卸荷岩体释放荷载的计算方面对卸荷工程岩体进行初步探讨。研究结果表明，卸荷工程岩体与传统的加载岩体的力学条件有本质的区别，其非线性持征更为明显。在岩体力学分析研究中，首先应划分加载区域和卸载区域，加载方向和卸载方向，加载和卸载的力学状态，然后在研究卸荷岩体工程地质特征的基础上，建立不同的物理力学模型，采用不同的物理力学参数，才能合理地分析卸荷工程岩体的强度与变形特征。     

卸荷工程岩体非线性模型的研究探讨

从卸荷岩体的工程地质特征、力学参数的确定、本构关系及卸荷岩体释放荷载的计算方面对卸荷工程岩体进行初步探讨.研究结果表明,卸荷工程岩体与传统的加载岩体的力学条件有本质的区别,其非线性特征更为明显.在岩体力学分析研究中,首先应划分加载区域和卸载区域,加载方向和卸载方向,加载和卸载的力学状态,然后在研究卸荷岩体工程地质特征的基础上,建立不同的物理力学模型,采用不同的物理力学参数,才能合理地分析卸荷工程岩体的强度与变形特征.     

重庆长江特大悬索桥隧道锚碇区岩体稳定分析

运用三维有限差分法(FLAC-3D)对重庆鱼嘴长江特大桥的隧道锚碇区岩体稳定性进行了数值模拟,分析了原始山体、施工开挖后以及在主缆荷载、塔基荷载作用下岩体的变形、应力状态以及拉应力、塑性区分布,计算了各种工况下岩体的稳定性。根据计算分析结果,对隧道锚碇区岩体稳定性进行综合评价。目前在建的大型特大型悬索桥隧道锚碇不多,加之此软硬岩互层区建隧道锚的工程实例非常少见,因此进行该隧道锚碇区岩体的稳定性分析,具有一定的工程实用价值和推广借鉴价值。     

卸荷岩体力学研究现状及其发展

卸荷状态工程岩体的力学条件与传统的加载岩体有本质的区别。工程岩体卸荷状态力学特性研究是一个较新的领域,是岩体力学的重要组成部分,是加载岩体力学的扩充和发展。在回顾岩体卸荷力学研究现状基础上,分别从试验研究、理论研究和工程应用方面提出了当前岩体卸荷研究中存在的主要问题,并对其以后的发展提出了几点看法和建议。     

大柳树松动岩体特征及工程特性

根据大量勘测试验资料，通过详细的现场调查复核和测试工作，分析汇总了大柳树坝址区主要勘探平硐、钻孔及试验资料，对大柳树坝址松动岩体特征及工程地质特性进行了简单总结归纳。     

天花板水电站坝址区工程地质条件评价

预可研、可研及施工阶段的地质测绘、钻探、试验等工作揭露了天花板水电站的工程地质条件,就此对坝基工程地质条件及主要地质缺陷进行了分析.根据岩体完整性,结构面的发育特征,岩体风化、卸荷特征及岩体原位测试和声波测试等,对坝基岩体进行了岩体质量类别划分.     

岩体原位试验新技术在水电工程中的初步应用

我国西部地区大型水电工程岩体多处于复杂的地质环境,在高应力和强卸荷作用下表现出现有理论不能解释的新问题.为了研究西部大型水电工程中复杂岩体与高地应力引起的岩体变形破坏机理、岩体松弛特征、岩体流变特性以及破坏时效特性等复杂岩石力学与工程问题,专门研发和引进了几种新的岩体原位试验技术.简要介绍了现场岩体柔性承压板法流变试验...     

陕西何家梁隧道地应力测量及围岩稳定性评价

基于何家梁软岩隧道的工程地质条件与三维水压致裂地应力测试方法,测量并分析了工程区地应力分布规律,并采用FLAC3D数值分析软件对隧道开挖稳定性进行了评价。结果表明:自重应力是该地应力场中的主要影响因素,测区应力场为高应力水平,隧道开挖后,边墙中上部及拱顶有不同程度的下沉,周边位移相对值仍在规范允许范围之内。测试及数值分析结果可为工程区隧道开挖的稳定性分析及安全支护提供参考,可对类似软岩隧道的地应力测试及分析提供借鉴。     

滇中引水工程香炉山隧洞勘察关键技术

滇中引水工程地质构造背景与地震地质条件极为复杂。香炉山隧洞全长62.60 km,最大埋深1 450 m,穿越滇西北横断山脉及金沙江与澜沧江两大流域分水岭,跨越多条区域性深大断裂,是滇中引水工程中单洞最长、埋深最大隧洞,也是目前国内在建水利工程中施工难度最大、地质条件最为复杂的大深埋超长隧洞。结合香炉山隧洞复杂地质条件、存在的主要工程地质问题,以及可能产生的地下水环境影响风险,系统地总结了香炉山隧洞勘察研究过程中采用的基于3S技术的地质遥感解译、大地电磁测深、千米级深孔勘探测试、复杂岩溶区大埋深超长隧洞选线、地下水三维渗流场数值模拟等勘察关键技术和研究方法,创新性地研发了千米级深孔地应力测试技术、深部岩体水文地质参数测试技术以及适用于复杂地质条件下大埋深隧洞的超前地质预报关键技术;形成了一套较为系统、全面的大埋深超长隧洞勘察关键技术研究方法,为类似工程勘察研究工作提供了重要参考及借鉴。     

岩溶区公路隧道围岩分级专家系统设计与应用

岩溶地质条件对公路隧道建设影响较大。隧道在建设过程中围岩分级除考虑常用指标外,还须考虑岩溶影响因素指标。以广西岩溶区实际工程为背景,提出了考虑多因素的岩溶状态指标分析方法,建立以岩石坚硬程度、岩体完整程度、地下水状态、结构面产状和岩溶状态5个指标的围岩分级模型。根据MatLab和C++的软件平台设计,植入分级指标参数归一化算法,结合广西瑶寨等3个隧道工程,建立了神经网络专家知识库。最后对专家系统软件进行工程应用,软件判别与实际勘察判别一致性达到80.89%,工程应用效果良好。     

基于地应力实测与能量判据的深埋隧道岩爆预测

根据巴基斯坦N-J水电站TBM引水隧洞地质构造和岩体赋存状况,采用套孔应力解除技术对深埋TBM隧道进行了现场地应力实测,进而依据地应力场分布差异将其分为构造和非构造应力影响区。岩石力学室内试验结果表明:砂岩的储能极限对卸载速率不敏感,在一定初始围压下基本为定值。在此基础上,从岩爆能量角度采用数值模拟分析揭示深埋隧道围岩能量分布变化规律,预测不同埋深、不同地应力场条件下隧洞岩爆的级别及规模范围。研究成果可为深部地下工程岩爆的预测提供一种新的思路。     

单裂隙卸荷岩体力学特性分析

现存的工程岩体,大多处于卸荷力学状态。岩体伴随地质构造运动产生了特征不同的结构面。结构面是岩体结构中力学强度最薄弱的部位,导致了岩体力学性能的不连续性、不均一性和各向异性。通过试验,探讨了贯通裂隙影响岩体稳定的相对不利倾角以及单贯通裂隙岩体卸荷过程的力学特征,得出裂隙位置的变化促成岩体变形的递变;特殊位置的裂隙促使岩体的各向导性更加明显的结论,为相关工程问题提供理论参考。     

楞古水电站厂址区岩体松动类型研究

楞古水电站前期勘查发现自然边坡存在岩体大范围松动现象,主要表现为岩体结构面普遍张开、碎裂化程度高、围岩应力低、自稳性差。针对这一特殊的岩体结构,对岩体的松动类型和变形破坏特征进行了研究。通过对边坡岩体进行详细的地质编录和物理勘探试验,重点对节理裂隙的空间发育规律、碎裂结构岩体的空间分布及边坡已有变形破坏模式等方面进行了详细研究,同时结合声波测速、电磁勘探等试验成果,划分了岩体松动类型,归纳了每一种主控因素下的岩体变形破坏特征及破裂松动的演化过程。结果表明:岩体松动类型可划分为卸荷控制型、断层控制型、倾倒控制型以及节理裂隙控制型等4种类型,岩体的松动受浅表生改造和构造活动影响较大,节理化结构加剧了破裂过程。研究成果丰富了已有分类体系,对评价边坡稳定性以及控制地下工程围岩稳定和保障施工安全具有重要指导意义。     

岩溶回填改善地下洞室群围岩稳定性的数值分析

岩溶是石灰岩地区地下水作用的过程与结果,是隧道洞室所面临的不良地质现象之一。结合岩溶系统区域内大型地下电站的建设,采用显式有 限差分法模拟地下厂房的施工开挖,分析了岩溶系统对地下厂房洞室群围岩稳定性的影响,
评价了溶洞回填处理措施的加固效果。