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。     

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。     

测定岩体变形特性的BJ-110钻孔弹模计

本文简略介绍了测定岩体变形模量的重要性和各种测试方法,古德曼千斤顶（Goodman Jack）及其主要缺点。笔者针对其缺点作了五项改进,研制出新型的BJ-110钻孔弹模计。标定试验表明,古德曼千斤顶的接触面匹配不良及承压板弯曲导致测量值过小的问题已被新设备克服,压力和位移的分辨率提高了5倍,测定的岩体变形模量不再需要修正。对于岩石,当采用2β=45°的承压块时,测定值与真实值之偏差不大于10％;对于钢、铁等高弹模材料,当采用2β=30°承压块时,其偏差不大于5％。现场试验表明,测定值E_calc与岩石常规试验结果完全一致。     

某水电站坝基岩体变形模量与波速相关性研究

坝基岩体开挖过程中，需要快速简便的测试方法测得岩体的变形模量和波速，以满足建基岩体验收的需要。在构皮滩水电站坝基开挖工程中，开展了钻孔变形和声波测试，得到建基岩体的变形模量值和声波波速值，建立了二者之间的相关关系．后者已全面应用于大坝建基岩体的验收工作，并证明是可行的有效方法。基岩固结灌浆后只需快速测得岩体的声波波速，就可根据钻孔变形模量与声波波速之间的相关关系，很方便地计算岩体变形模量，为坝基的快速验收提供依据。     

深部岩体地应力分布及测试技术研究进展

地应力存在于岩土体地层中,是影响区域稳定的重要因素,同时也是岩土工程施工扰动过程中发生变形和破坏的基本作用力,开展地应力分布及地应力测量技术研究,已成为确定工程岩体力学性能、进行围岩稳定分析评价、实现岩土工程科学决策及设计施工的前提条件,并对地壳稳定性评价、地球动力学研究以及岩爆、大变形、突涌水、瓦斯突出等动力地质灾害...     

用钻孔弹模计评价大坝基础固结灌浆效果

基于水电站大坝基础固结灌浆试验，详细介绍了钻孔弹模计的测试原理、试验方法和资料处理。试验现场利用钻孔弹模计对大坝基础固结灌浆前后的岩体弹性模量进行了测试，为评价固结灌浆试验效果提供了科学依据。     

采用滑动测微计监测坝基岩体卸荷变形

介绍了瑞士高精度滑动测微计监测沿钻孔中应变分布的原理和方法;采用滑动测微计成功监测了小湾坝基开挖及混凝土压重状态下的岩体卸荷变形,探测卸荷裂隙分布和张开位移量,定量分析了坝基卸荷岩体变形发展规律,为评价坝基岩体质量和调整坝基岩体力学参数提供了依据,可供类似工程参考。     

深钻孔地应力测试技术与地应力场分析方法

本文概述了深钻孔地应力的量测和依据不同深度的实测资料进行地应力场分析的原理和方法,并介绍了某抽水蓄能电站地下厂房区进行地应力量测和地应力场分析的某些成果。     

钻孔弹模计检测断层固结灌浆效果

为了评价天福庙水库坝肩断层Ｆ３的的固结灌浆效果，进行了断层带内的钻孔弹模试验，测得变形模量约为１ＧＰａ，弹性模量不小于２ＧＰａ，满足了稳定分析计算对该参数的要求。     

基于声弹理论的地应力超声测量方法

首先描述岩石的声弹理论,给出岩石的应力与弹性波波速之间的理论关系;其次利用岩石应力与弹性波波速之间的理论关系提出地应力超声测量方法,即通过测量套孔应力解除前后的孔壁超声波波速的变化,利用声弹理论反演出地应力。通过数值算例讨论地应力对孔壁超声波速的影响,其结果表明,该方法可以有效地确定地应力的大小和方向。     

官地水电站地下厂房区地应力测试与应用分析

为了确定雅砻江官地水电站地下厂房区初始地应力场,并为厂房及洞室系统的优化布置提供依据,在地下厂房区6个部位各布置了一个钻孔,采用空心包体式钻孔应变解除法进行了三维地应力测量。测试结果表明:最大主应力量值为20~22MPa,属中高应力区,最大水平主应力方向在NW~NNW之间。最大水平主应力与地下洞室初期布置方向夹角近90,°不利于洞室围岩的稳定性。为此,从综合考虑地应力和地质构造条件的角度,提出了调整地下厂房布置方向的优化建议。     

裂隙岩体基渗流分析

裂隙岩体坝基渗流分析成果是进行大坝工程设计的重要依据之一。采用非连续介质的裂隙网络渗流原理对裂隙岩体坝基进行渗流分析 ,计算工况包括设置灌浆帷幕和排水孔与否及其组合共四种情况。由计算结果可以看出 ,坝基总渗流量主要由灌浆帷幕的质量和帷幕区的渗透系数决定 ,坝基排水孔在排出渗水和降低渗透压力方面起到极其重要的作用。     

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。     

乌东德坝基岩体变形模量与波速相关性及应用

坝基岩体变形模量是拱坝设计最重要的参数之一,实际中由于受到资金、时间、尺寸效应等限制,承压板试验不可能大量开展,工程常采用岩体变形模量与波速之间的相关关系来估算坝基岩体变形模量以评价其工程地质特性是否满足建坝要求。在乌东德水电站坝基边坡开挖工程中,开展了钻孔变形模量和声波测试。乌东德坝基为典型层状岩体,左岸坝基及河床岩体测试孔方向与层面走向近平行,右岸坝基岩体测试方向与层面近垂直,分析表明坝基岩体中有明显充填特征层面对岩体变形模量值和声波值具有不对称影响。结合测试钻孔高清电视选择合理数据,建立了坝基岩体变形模量与单孔声波二者之间的相关关系。通过与坝基岩体的承压板试验成果对比验证,所建立的相关关系是符合实际地质条件的。将该方法应用于大坝坝基深部岩体变形参数估算及坝基表层松弛岩体灌浆处理效果评价工作中,证明是可行的有效方法。本文的研究成果为坝基岩体变形特征的评价提供科学依据,对高拱坝坝基工程勘测设计具有重要的理论和实践意义。     

岳城水库坝基渗漏多元示踪试验研究

选定NaNO2、KI、NaCl作为示踪剂,对岳城水库坝基渗漏进行示踪试验,揭示坝基地下水的渗流特征与渗漏途径。示踪试验表明,各接收孔地下水中NO2-、I-、Cl-含量明显增高,示踪信息清晰可辨。综合分析认为水库右岸坝基主渗透段水流速度约3.89m/h。根据工程勘察和多源示踪结果计算,右岸坝基约有1.32m3/s的水以潜流形式经坝基流向下游。示踪试验为水库防渗加固治理提供依据。     

渗流场作用的地基变形对高拱坝结构的影响

通过三维有限元方法进行了溪洛渡拱坝渗流场分析,并采用增量荷载法研究考虑了渗流场通过地基变形作用于高拱坝结构的影响。结合溪洛渡工程,研究了渗流场对高拱坝地基变形的影响,包括横河向和顺河向两方面。对比蓄水前后,采用增量荷载法,研究地基变形增量对高拱坝结构应力和变形的影响及大小。研究成果初步表明渗流场是影响溪洛渡拱坝监测资料反映的径向往上游变形的影响因素之一,后续将深入研究岩石与水力学作用,分析和掌握因水库蓄水而产生的各类荷载以及岩石力学性质的变化,最终明晰高拱坝结构变形机理和真实工作状态。     

考虑坑侧堆载基坑开挖土体应力路径试验研究

基坑开挖过程中,基坑坑侧各区域土体受到不同程度的卸荷或堆载作用,从而呈现出复杂的应力路径。因此,开展了常规三轴固结不排水剪切试验、K₀固结不排水剪切试验、K₀固结侧向卸荷试验和K₀固结侧向卸荷轴向加荷试验等不同的应力路径试验,来研究基坑开挖前后基坑坑侧土体的不同应力路径变化情况,比较分析了各应力路径条件下土体的抗剪强度、应力应变的变化情况,归纳了基坑开挖前后复杂应力路径条件下土体的应力变形及强度特征。研究表明,在不同的应力路径条件下,土体所对应的应力变形及强度参数,具有明显的差异性;软黏土在不同的侧向卸荷应力路径情况下,应力应变曲线均呈现应变软化型,且侧向卸荷对土体强度影响较大,坑侧堆载引起的轴向加荷对土体强度变化也有一定影响。     

发电厂冷却塔环基施工裂缝温度控制措施

文章在总结以往冷却塔环形基础施工经验的基础上,分析了某工程有效的混凝土温度控制和抗裂措施.