某电厂岩质高边坡的变形破坏模式分析

边坡变形破坏模式分析是边坡稳定性评价和支护设计最为重要的环节之一。从分析工程地质条件和已有的变形破坏现象入手,探讨了某电厂岩质高边坡的变形破坏模式和开挖后的变形破坏特征。研究表明:在开挖条件下,由于卸荷回弹导致坡体内部原生结构面张开或出现新的拉裂面或遇到节理裂隙非常发育的位置,可能发生以似层面为控制性的顺层滑移及小块体失稳。     

水电站设计及施工

〈拉西瓦水电站左岸高应力边坡开挖技术〉;〈复杂地质条件下的高边坡开挖爆破试验与研究〉;〈高地应力地区特大洞室开挖施工技术〉;〈寒冷地区特高拱坝夏季封拱灌浆研究〉;〈黄河拉西瓦电站混凝土双曲拱坝温控防裂研究〉;〈地震荷载作用下顺层岩质边坡安全系数分析〉。     

锦屏一级水电站安全生产的施工组织措施

锦屏一级水电站工程施工的重点和难点主要在坝肩开挖、拱肩槽边坡基础处理、混凝土垫座等部位的施工,它们的安全生产是整个工程顺利完成的保障。为此对坝肩高边坡稳定、大坝基础开挖及支护、施工期水流控制、各项交叉施工的协调及现场安全管理等方面系统地制定了工程安全生产的施工组织措施。     

某黄土高边坡的优化设计

边坡稳定是土木工程中十分重要的问题,边坡的设计要将概念设计的思想贯彻工程的始终。黄土高边坡有其自身的特点,本文在工程地质条件分析的基础上,分析了其破坏模式,并利用极限平衡法计算其稳定性。依据计算结果确定了最优坡形和采用改善边坡体的物理力学性质、提高边坡体自身的强度为主,以结构治理为辅,多种措施综合治理的加固方案。     

某黄土高边坡的优化设计

边坡稳定是土木工程中十分重要的问题,边坡的设计要将概念设计的思想贯彻工程的始终.黄土高边坡有其自身的特点,本文在工程地质条件分析的基础上,分析了其破坏模式,并利用极限平衡法计算其稳定性.依据计算结果确定了最优坡形和采用改善边坡体的物理力学性质、提高边坡体自身的强度为主,以结构治理为辅,多种措施综合治理的加固方案.     

层状岩体中大跨度地下洞室拱肩开裂机理分析

针对金沙江鲁地拉水电站地下厂房洞群开挖过程中三大洞室下游拱肩出现裂缝的问题,结合地质资料、地应力、监测资料、数值模拟等分析,认为洞室拱肩开裂的主要原因是层状岩体各向异性及地应力偏压导致下游拱肩应力集中,顺洞向反倾裂隙构成的薄层岩体在侧向卸荷下发生了压弯挠曲变形。在深入分析洞室拱肩变形影响因素的基础上,提出了薄层岩体压弯溃曲指数的概念,据此量化了拱肩开裂的范围、深度,明确了洞室拱肩开裂属于围岩局部浅表层变形稳定问题。分析成果为最终的工程处理提供了科学依据。     

河谷地形对面板坝防渗体系安全性的影响

通过对实际工程案例的分析,河谷地形对面板防渗体系的影响主要在两个方面,基坑开挖形状和坝肩岸坡地形.本文通过引入摩擦接触来模拟堆石体与坝肩之间的接触关系,分析了不同岸坡坡度下堆石体的变形特性和岸坡发生转折的地形条件下堆石体的滑移性状,解释了面板在岸坡转折处发生破坏的原因.     

深圳地区输电线路边坡病害类型分析

深圳地区降雨充沛,地质条件脆弱,在丘陵山地密集建设的输电网沿线存在大量边坡隐患及病害,本文基于深圳地区500kV鹏深甲乙线和220kV丽腾甲乙线共120处隐患杆塔边坡的调查分析,将输电线路边坡隐患及病害分类划分为基本稳定(含填方边坡和挖方边坡2个子类)、坡体病害(含坡表水土流失、坡体局部崩塌、边坡整体滑动、库岸边坡冲刷4个子类)和结构缺损病害(含排水不畅、支护破损、塔腿临空3个子类)共3大类9亚类;并得出强降雨条件下深厚的岩土风化壳及边坡开挖弃土是坡表水土流失、坡体局部坍塌及边坡整体滑动等边坡病害的主要原因,人类工程活动和库岸边坡冲刷加剧了该类边坡病害的发生概率;输电杆塔边坡周边截排水沟堵塞或防护结构劣化是常见的边坡防护结构缺损病害,杆塔基础设计或施工中未预留足够的安全距离,造成塔腿临空需要重点监测或开展必要的处治。     

岩质高边坡弯曲倾倒变形分析和破坏机理研究

弯曲倾倒常发生在反倾层状岩质边坡中,岩体表现出类似于“叠合悬臂梁”的破坏特征,呈此类破坏模式的边坡有可能会演化成为大型滑坡。以厄瓜多尔德尔西水电站左岸边坡为例,详细介绍了其地质、地貌特征,分析了施工过程中的相关监测数据。典型的反向陡倾岩体结构和特殊的岩性组成（薄层片麻岩）是该边坡发生弯曲倾倒的先决条件,而工程开挖、强降雨等外界因素触发并加剧了岩层的变形。基于离散元的数值模拟结果显示,边坡1493 m高程以下的岩体开挖会导致整个边坡发生深层的弯曲倾倒失稳。岩层变形表现出较为明显的柔性特征,倾倒体内部会发育出反向屈曲的二次折断面。边坡内塑性区的演化能够反映岩体破损区域的发展过程,最大剪应变和拉应力分布均显示倾倒破坏面呈倾角为21°的近似直线型。最后,控制边坡底部高程的开挖高度和角度能够有效降低倾倒变形的程度。     

不利结构面对高拱坝整体稳定影响及加固分析

坝肩稳定是高拱坝长期安全稳定最重要的问题之一,针对坝肩不利结构面的合理加固对保障高拱坝整体稳定至关重要。在复杂地基条件下,高拱坝整体稳定经常面临不利结构面的潜在影响,如坝肩抗力体内的滑块稳定性、断层及软弱带引起拱端变形、传力不协调等。结合实际工程,基于地质力学模型试验和三维非线性有限元成果,本文就坝肩不利结构面加固前后对高拱坝整体稳定影响进行分析,并总结了高拱坝四类典型不利结构面分布条件下的加固措施。研究成果可为类似工程整体稳定与加固分析提供参考。     

汽轮机叶轮T型叶根槽半椭圆表面裂纹应力强度因子数值研究

为确定在离心力作用下汽轮机叶轮T型叶根槽半椭圆表面裂纹的应力强度因子,采用三维有限元法求解含裂叶轮的位移场。表面裂纹前缘平方根应力奇异性使用由20节点三维等参块单元退化而成的四分之一节点奇异单元来模拟。在有限元分析中,考虑了叶根与叶根槽的接触作用。对具有不同椭圆率的表面裂纹,通过位移相关技术计算了沿裂纹前缘各点的应力强度因子,研究了裂纹长度对沿裂纹前缘各点应力强度因子的影响。数值结果表明：I型、II型和III型应力强度因子都在表面点达到最大值;随着表面裂纹长度的增大,沿裂纹前缘各点的I型应力强度因子也增大。     

赣北地区工程堆积体侵蚀水动力机理研究

工程建设过程中形成的堆积体具有独特的土壤组成及特殊的堆积形态,堆积体表面土壤结构体缺失、土质松散、植物根系和有机质缺乏以及特殊的坡面构型等,导致其土壤侵蚀过程与传统坡面有着极大差异性。本研究采用人工降雨试验,设计10%、20%、30%三个砾石质量百分数和1.0 mm/min、1.5 mm/min、2.0 mm/min、2.5mm/min四个降雨强度,对坡顶平台有车碾压型工程堆积体薄层水流侵蚀动力学过程以及机理进行研究,结果表明:工程堆积体土壤剥蚀率是降雨强度和砾石质量百分数的二元线性方程(R2=0.919),可以根据堆积体的砾石质量百分数和所经历的降雨强度来预测土壤的剥蚀率。水流剪切应力、水流功率、单位水流功率和断面单位能与土壤剥蚀率均有一定相关性,水流功率是试验条件下用来描述堆积体土壤剥蚀率最好的水力参数,可以用水流功率来描述工程堆积体侵蚀动力过程。坡顶平台有车碾压型工程堆积体坡顶部的平台对堆积体侵蚀有一定的影响,通过分析发现平台对整个堆积体剥蚀率的贡献为5.0×10-6 kg/(m2·s),其大小与平台面积有关。     

600 MW超临界汽轮机受损转子热力耦合有限元分析

600 MW超临界机组汽轮机高、中压转子蒸汽参数高,转速高,工作环境恶劣,在运行过程中产生很大的应力变化,某600MW超临界机组由于某些原因导致转子断油烧瓦,严重影响到机组的安全运行.为了掌握转子的应力状态,保障转子安全运行,采用有限元软件ANSYS APDL对转子在冷态启动工况下进行有限元计算.基于工程热力学计算,求解转子各级的对流放热系数,将其作为边界条件加载到有限元模型上,进行温度场的计算和分析,然后通过采用热结构间接耦合法对转子的应力场进行计算分析,得到转子冷态启动过程的应力分布和应力集中的部位.计算结果表明,受损转子切削处理后等效应力小于屈服应力,但在调节级根部凹槽、挡油环与轴颈附近应力水平较大,此结论可为受损转子的安全性评估及寿命管理提供技术支撑.     

核电站人工边坡稳定性评价

通过某核电站人工边坡进行了节理化岩体边坡稳定性研究初步的实例应用,证明了利用岩体结构面网络模拟图,分别通过建立节理单元和引入损伤力学以连续性介质进行类似强度折减处理不连续性问题两种不同方法的可行性,实现了将结构面网络模型用于数值计算模型,从而可以在评价节理化岩体边坡稳定性时,使有限元计算考虑结构面的影响,最终可拓展为工程应用服务。     

核电站人工边坡稳定性评价

通过某核电站人工边坡进行了节理化岩体边坡稳定性研究初步的实例应用,证明了利用岩体结构面网络模拟图,分别通过建立节理单元和引入损伤力学以连续性介质进行类似强度折减处理不连续性问题两种不同方法的可行性,实现了将结构面网络模型用于数值计算模型,从而可以在评价节理化岩体边坡稳定性时,使有限元计算考虑结构面的影响,最终可拓展为工...     

均质围岩灌浆锚杆应力的近似解析解

灌浆锚杆与岩体介质的耦合机理和支护效果的解析评估，目前尚处于研究进展阶段。本文对全长处于均质围岩塑性屈服区的弹性锚杆，按围岩弹-脆-塑性应力应变关系和Mohr-Coulomb屈服准则，给出了锚杆的应力、位移和介质交界面屈服长度的解析表达式。这一解析模型考虑了锚杆切应力 对围岩的剪切抑制作用。把它应用于Kielder试验洞，计算和实测结果吻合尚好。对Kielder洞探讨了加大杆长的效益，计算表明，加大杆长的效益并不显著，该洞采用1.8 m的杆长是合适的。所提出的解析模型可用于非轴对称地下洞室，是一个较简明的解答，有利于工程初步设计阶段的参数识别，支护荷载及其效果的评估。     

基于有限元法的耐张线夹钢锚工艺缺陷影响分析

输电网络中耐张线夹普遍存在断裂或脱落现象,严重影响电力系统的安全稳定运行,为探究耐张线夹钢锚凹槽工艺缺陷对线夹整体使用性能的影响,采用有限元仿真的方法对钢锚整体应力分布进行了分析。首先以220 kV输电线路所使用的NY-640/45型耐张线夹为研究对象,根据钢锚与铝管压接状况构成的边界条件建立了三维有限元模型;继而应用Calculix有限元解算工具对模型进行力学仿真分析,同时对比分析了不同凹槽深度对钢锚整体应力分布的影响。仿真结果表明:凹槽深度不一致将破坏钢锚结构对称性,靠近钢锚与导线钢芯压接段的第三凹槽是影响整体应力分布的最大因素,当凹槽深度偏差达0.6 mm时,最大Von Mises应力值和剪切应力比正常情况下分别超出8.6%和降低4.7%;Von Mises应力增加会加速金属疲劳,增加钢锚断裂风险;同时,线夹剪切应力过小将导致铝管与钢锚咬合作用下降,增加耐张线夹脱落风险。     

固结灌浆期间盖重抬动对混凝土应力的影响研究

本文采用三维有限元方法,通过施加压力和位移两种方式模拟固结灌浆过程中的盖重上抬,并以黄登水电站11#坝段为工程实例,对混凝土在固结灌浆期间的开裂进行了研究。针对固结灌浆施工过程中混凝土表面裂缝问题,结合11#坝段浇筑过程、温控措施和观测数据,并考虑不同的灌浆压力、抬动位移及温度荷载的影响,计算拟定12种组合工况,对各种组合工况进行应力场分析。各工况仿真结果对比分析表明:有限的灌浆压力不会引起混凝土拉应力大幅度增长,而在较小的灌浆压力和温度应力双重作用下混凝土抗拉安全系数偏低;盖重有一定的抬动位移时会在混凝土表面引起较大的拉应力,叠加温度荷载后混凝土开裂风险加大。     

基于强度折减法的人工岩质边坡稳定性分析

边坡的稳定性问题关系到人类生命财产安全以及工程本身的安全和效益,对其稳定性进行分析评价具有重要意义。本文通过FLAC3D数值模拟软件、采用强度折减法对武安发电厂的人工岩质边坡进行了稳定性分析。列举了边坡稳定性分析的三种失稳判据,并计算了相应的安全系数。分析结果表明,该人工岩质边坡基本稳定,与极限平衡方法比较,所得结果相差不大,说明强度折减法应用于边坡稳定性分析是可行的。此外,本文对该人工边坡的施工方案进行了重新设计。经验算,设计后的边坡依然处于稳定状态,但却大大减少了边坡的开挖量,提高了工程的经济效益。