杨房沟水电站左岸坝肩高陡边坡开挖变形特征及稳定性分析

针对杨房沟水电站左岸坝肩高陡边坡开挖施工情况,采用三维数值分析方法,深入开展施工期边坡开挖变形响应特征及稳定性分析评价工作。计算发现:边坡上部开挖潜在变形或失稳区域主要分布于开口线邻近部位,与开挖揭露的断层组合后存在一定的局部失稳风险,开挖主要改变开挖范围及其附近边坡岩体的稳定性,基本不对开挖影响区以外岩体的稳定性造成明显影响;开挖中上部以垂直向的卸荷回弹变形为主,边坡开挖整体变形量值处于相对较低的水平。计算及分析方法对类似高边坡工程的开挖施工设计有一定的借鉴作用。     

三峡船闸高边坡岩体开挖卸荷变形及流变分析

采用粘弹性理论和有限元法,对三峡船闸高边坡在施工开挖过程中岩体的蠕变变形以及应力、位移分布进行了计算分析。研究结果表明,边坡岩体由于开挖卸荷引起的蠕变变形大都量值不大,变形收敛的时间也较快,属于稳定性蠕变,不会引起边坡的失稳     

联合进水口开挖边坡三维应力变形分析

根据联合进水口边坡基本地质条件,进行边坡工程岩体质量分类。在分类的基础上,采用有限差分软件FLAC3D,对开挖边坡进行三维应力变形分析。结果表明,边坡开挖过程变形主要表现为开挖卸荷后的回弹位移,最大42.1 mm,量值不大;开挖过程中边坡整体塑性区分布范围较小,且没有形成大面积贯通塑性区,边坡整体稳定性良好。     

如美水电站高陡边坡开挖动态卸荷响应分析

为避免西藏如美水电站消力池高陡边坡在施工过程中出现不稳定块体和崩塌事故,通过对坝址区地质资料的详细分析,建立了消力池高陡边坡三维有限元计算模型,并结合卸荷岩体力学理论,运用弹塑性有限元法,研究了消力池高陡边坡在开挖过程中的动态卸荷响应。综合考虑了不卸荷、一次开挖卸荷、动态卸荷工况,得到了边坡施工期的变形、应力、塑性区分布状况。计算结果表明,卸荷的影响主要体现在变形上;卸荷比不卸荷条件下的变形值、塑性区要大,且动态卸荷下的变形值比一次开挖卸荷条件下的变形值要大。     

基于离散元方法的某边坡变形分析

某电站坝址区地处深山峡谷,河谷边坡高陡,地应力水平较高,岩体卸荷强烈,并发育有断层、层间挤压带和深部裂缝。左岸坝肩开挖边坡的整体稳定性受拉裂变形体控制,边坡开挖稳定问题突出。为此,运用局部三维及真实三维离散元方法,对该开挖边坡进行变形分析,同时对变形体结构面在开挖过程中的变形响应及进行研究。同时在计算模型中对锚索进行数值模拟,并研究锚索在限制边坡变形起到的作用,计算结果表明,局部三维模型中边坡在开挖完成后的横河向位移为64 mm,拉裂变形体底滑面f42-9剪切变形量值为74 mm,边坡呈现出明显结构面控制效应。施加锚索后的边坡其横河向位移量值减少约2 mm,锚索横河向变形值约为48 mm。真实三维模型呈现出相似规律,因岩体侧向限制作用,边坡开挖完成后横河向位移略小。     

某库岸开挖边坡卸荷岩体分析评价方法研究

深切峡谷中电站库区岩质边坡开挖过程中形成的卸荷岩体,是影响边坡开挖支护设计与防范库岸产生渗透潜蚀作用及实现坡体长期变形预测所需关注的重点对象。以某电站库区岩质开挖边坡为对象,结合工程地质剖面及应力卸荷量,构建了考虑分级开挖过程和开挖面附近岩体卸荷松弛效应的数值计算模型;以室内分级卸荷试验为基础,界定了不同卸荷量级下变形参数的取值范围;综合对比岸坡初始场应力应变试算结果,遴选确定了考虑开挖卸荷效应的岩体力学参数;结合本构模型的优缺点,对比了Mohr-Coulomb与Drucker-Prager准则分析开挖卸荷岩体的适用性。结果表明：对象边坡初始场特征是遴选岩体计算参数的基础,卸荷分带的预估可为边坡开挖支护范围及变形预测提供参考,区分边坡拉剪与压剪等应力状态是本构模型优选的前提。     

三峡工程永久船闸高边坡卸荷松动带变形特点

岩质人工高边坡的形成常常引起稳定和变形等方面的工程问题。为了探讨裂隙岩体开挖边坡的变形特点，以三峡工程永久船闸高边坡的变形监测和地质研究成果为例，根据变形位移过程并比照开挖过程分析，认为整个边坡岩体卸荷过程须经历预变形阶段、剧变形阶段、渐变形阶段和后变形阶段等４个阶段。开挖边坡卸荷岩体可为３个带：表层松动带、卸荷变形带以及应力调整带。并对一些与边坡变形有关的因素，如结构面的产状、密度和规模，以及加固效果等也进行了讨论。     

三峡永久船闸高边坡稳定性几个问题的分析

通过对永久船闸高边坡详尽的地形、地质资料、施工开挖、锚固资料和多种类型变形监测成果的综合分析，对边坡变形的发展过程及影响变形的因素、边坡开挖岩体的卸荷特征、分带及其岩体特性的影响做了深入分析和全面论述。根据边坡变形特点，结合临时船闸和升船机边坡变形的全过程的分析，对永久船闸高边坡开挖施工结束后的变形发展趋势、变形阶段以及时效变形量等做了分析预测。得出结论如下：边坡岩体变形主要发生在施工开挖期，开挖停止后，岩体变形收敛明显，并逐渐趋于稳定，开挖期后的时效变形量，因地质、地形条件不同而有差异，开挖期后的过渡期仍有较大的变形量，在混凝土浇筑，金结安装时应给以足够重视。建立多因子的统计学模型，是研究边坡岩体时效变形和预测边坡变形位移量时的一种实际可行的方法。     

大岗山水电站右岸坝肩边坡深层加固研究

大岗山水电站右岸坝肩边坡具有高地应力、高地震烈度、卸荷风化强烈的显著特点,受岩脉、卸荷裂隙、断层切割影响,形成了一系列关键块体,而在开挖过程中,这些块体底部剪出口附近受到开挖卸荷、爆破震动和地下水作用等因素的影响,出现了沿边界结构面的多次变形开裂与错动。对右岸开挖边坡变形开裂的机理进行深入研究,从边坡的开挖稳定、变形及塑性破坏区等方面,对原设计拟定的三种深层加固方案进行比选分析,选用方案二作为推荐优化方案。为了保证深层抗剪结构施工过程的整体稳定性,建议先开挖并回填低高程的三层抗剪洞,然后再进行高高程的抗剪洞施工。     

卸荷条件下某水电站岩质边坡动态开挖稳定性分析

某水电站泄洪洞进口边坡存在大量的岩质边坡开挖工程,为了研究开挖对该水电站岩质开挖边坡稳定性的影响,基于卸荷岩体力学理论及方法,考虑边坡开挖作用下岩体的动态卸荷变化,应用ANSYS有限元软件和FLAC3D有限差分计算软件,在数值分析中模拟开挖并进行稳定性分析。研究结果表明:该高边坡在开挖过程中,随着开挖的推进,应力应变均呈现逐渐增大的趋势,且塑性区范围也越来越大。考虑动态岩体开挖卸荷作用比不考虑时应力应变以及塑性区变化有较大差别,因此在实际施工中应充分考虑岩体动态卸荷作用对边坡稳定性的影响,据此制定合理的加固措施。     

大岗山水电站左岸缆机平台边坡稳定分析

大岗山水电站坝区边坡具有高地应力、高地震烈度、卸荷风化强烈的显著特点。为确保缆机平台边坡安全,采用二维弹塑性有限元方法模拟左岸缆机平台PLIII-PLIII剖面边坡开挖施工过程,对开挖过程中的应力变形特征及稳定性进行计算分析,研究边坡在逐层开挖逐层支护过程中的应力变形演化规律、预应力锚索对边坡的加固支护效果以及对边坡稳定性的影响。计算结果表明,在预应力锚索的及时加固下,边坡均处于稳定状态。     

不同开挖形式下边坡应力和稳定性有限元分析

工程中边坡开挖广泛存在,研究开挖形式对边坡稳定性影响具有一定的工程意义。进而通过有限元计算对开挖边坡的稳定性进行分析,并布置应力监测点查明开挖卸荷对边坡应力的扰动情况。结果表明:自然边坡在进行开挖施工中,坡脚处将出现应力集中的现象,并且会随着开挖厚度的加深进而更加明显;开挖卸荷对边坡的扰动状况会随着(在开挖水平面以上)垂直方向距离的加大进而增加;水平开挖相比竖直开挖和坡向开挖两种形式下的边坡稳定性系数更大。在实际工程施工中,可以采取竖直方向进行开挖施工,能够更好的保证边坡的稳定。     

开挖卸荷速率变化对岩质边坡应力应变影响作用研究

基于卸荷岩体力学理论及方法,应用FLAC3D有限差分计算软件,在数值分析中模拟不同速率的边坡开挖。并在不同开挖速率下,对考虑及不考虑边坡岩体卸荷变化条件下开挖边坡的应力应变特征进行了对比分析。结果表明:在考虑岩体开挖卸荷作用的前提下,开挖速率越慢,开挖过程中边坡模型的应力应变越小,塑性区范围也越小;而在不考虑岩体动态开挖卸荷作用时,开挖速率对边坡最终的应力应变以及塑性区大小并无直接影响。因此,在实际施工中应充分考虑动态卸荷作用以及开挖速率的影响,注意控制开挖进度,开挖后应对开挖边坡及时进行加固。     

长河坝水电站放空洞进口边坡变形机制研究

长河坝水电站放空洞进口边坡开挖高度约162 m,在开挖坡高145 m左右时,约20 m高坡段出现变形,坡面出现纵横裂缝,裂缝最大宽度约1 cm,最大变形速率约为4 mm/d,变形较大,对下部施工存在较大安全隐患,对边坡稳定不利。通过对岩体结构特征、变形特征、破坏模式等综合分析,得出坡体变形机制为岩体卸荷拉裂-推移-蠕滑。根据破坏模式和变形机制对变形部位采取了针对性处理措施,实施后监测曲线趋于收敛,边坡处于稳定状态,表明边坡破坏模式和变形机制分析准确。     

大岗山水电站缆机平台左岸边坡稳定分析与评价

大岗山电站坝区边坡具有两高一强烈(高地应力、高地震烈度、卸荷风化强烈)的显著特点,为确保缆机平台边坡安全,采用二维弹塑性有限元方法模拟缆机平台左岸PLⅢ-PLⅢ剖面边坡开挖施工过程,对开挖过程中的应力-变形特征及稳定性进行计算分析,研究边坡在逐层开挖逐层支护过程中的应力-变形演化规律、预应力锚索对边坡的加固支护效应以及对边坡稳定性的影响。结果表明,加固后的边坡处于整稳定状态。     

黄金坪水电站边坡变形监测的及时性和系统反馈

针对高边坡开挖的卸荷过程中安全监测的作用,以黄金坪水电站工程边坡开挖中出现的危害变形为例。分析了地质构造、地质条件、开挖掩体卸荷可能产生变形,通过监测仪器埋设及数据反馈及时性,有效指导了工程施工。     

不同应力路径下砂岩分段变速连续卸荷变形特性研究

为研究高陡边坡岩体开挖卸荷过程中的变形问题,结合实际高陡边坡岩体开挖应力变化特征,分别开展了室内三轴加载试验及卸围压卸轴压、卸围压恒轴压、卸围压增轴压3种应力路径下的分段变速卸荷试验.结果 表明,在每种应力路径下,岩样分段变速卸荷的变形模量都随初始围压的升高而增大,变形模量随卸荷当量的增加而减小.卸荷当量为0 ～ 60...     

三峡工程左岸开挖卸荷对3号机组坝段坝基岩体的影响

基于卸荷岩体力学理论 ,研究了开挖卸荷对三峡工程 3号机组坝段坝基—边坡组合体整体位移的影响 ,对坝基节理裂隙岩体的劣化作用 ,同时研究了加固效果。结果表明 ,边坡整体位移量值同实测结果较吻合。文中提出的加固措施效果明显 ,但开挖卸荷对节理裂隙的影响范围和程度需作进一步的研究     

岩体开挖卸荷后边坡失稳判据研究

岩体开挖是一个不断卸荷、变形损伤、质量劣化的动态力学过程.只有考虑岩体开挖卸荷过程才能较真实地模拟实际边坡因开挖而达到的位移场和应力场状态.如何根据有限元计算结果来判别边坡稳定性,是边坡稳定分析的一个关键性问题.强度折减有限元法的失稳判据主要有3种:①以有限元解的收敛性判定失稳状态;②根据计算域内最大节点位移与折减系数之间关系曲线变化特征判定失稳状态;③通过计算域内塑性区是否贯通判定失稳状态.结合岩体开挖卸荷后力学参数变化和3种失稳判据综合判定了实际边坡的稳定性,对一般边坡工程有一定的指导作用.     

水利枢纽高边坡稳定性及加固措施分析

以某水利枢纽右岸边坡为例,采用数值模拟的分析方法,基于工程地质情况和边坡详细的岩体结构面、风化以及卸荷特征,研究边坡开挖过程中出现的边坡过大变形加固处理问题,通过现场实测数据对边坡开挖四年后的位移和应力曲线变化规律进行分析。结果表明：随着开挖的进行,软弱夹层以及F3和F40断层位置出现较大位移变形;在对右岸边坡进行加固处理后,支护作用效果显著,右岸边坡的位移和应力变形均趋于稳定。