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...     

构皮滩水电站工程软岩原位流变试验研究

对构皮滩水电站第二级升船机基础的薄层状页岩进行了现场原位流变试验研究。结果表明,薄层状页岩在外荷载的长期作用下蠕变变形较大,表现出显著的黏弹性特征;同时根据半无限空间弹性理论,推导了基于刚性承压板原位流变试验的流变本构关系——Burgers模型解析表达式,并建立了岩体流变本构模型参数的辨识方法。研究结论有效解决了基于原位流变试验的岩体流变力学参数取值问题。     

软弱岩体蠕变模型辨识与参数反演

压缩蠕变试验是了解岩体蠕变力学特性的重要手段。通过对大岗山水电站坝区软弱岩体现场压缩蠕变试验资料的分析,揭示坝区软弱岩体具有瞬时弹性变形、减速蠕变和弹性后效特性。通过对各种流变组合模型的辨识,确定采用广义开尔文模型来反映坝区软弱岩体的压缩蠕变特性。根据辨识的蠕变模型推导出了刚性承压板边缘岩体表面的压缩蠕变变形计算公式,据此采用优化反演法获得了坝区软弱岩体的瞬时弹性模量、黏弹性模量和黏滞系数等蠕变参数,从而为坝区边坡加固设计和稳定性分析提供了重要的岩体流变参数资料。     

节理软岩卸荷流变力学特性试验研究

为了解节理软岩的卸荷流变力学特性,采用RLW-2000岩石三轴流变试验系统进行了恒轴压一次卸围压的流变试验,详细分析了相同轴压不同围压以及相同围压不同轴压条件下试样轴向及侧向流变随时间的变化规律。同时分析了试样流变速率随时间的变化规律及试验后试样的破坏形态。通过试验研究掌握了一些节理软岩的卸荷流变规律,为节理岩体的本构模型的进一步研究建立了基础。     

室内与现场岩石变形试验成果的差异性分析

本文以广西红花电站坝基岩石现场变形试验和室内变形试验成果为便，通过对岩体特性以及试验方法和原理的差异性分析，例如试体尺寸、加荷速度、垂直荷载大小等，探讨了室内与现场岩石变形试验成果产生差异性的原因。     

现场岩体直剪试验及室内岩块模拟试验的探讨

为满足玉龙喀什水利枢纽工程勘测设计要求,缩短现场岩体试验周期,保证试验结果的准确可靠,对现场岩体直剪试验与室内岩块模拟试验进行对比得出:野外试验周期一组约为45天左右,室内试验试验周期10天左右,室内试验与现场试验值较为接近,表明室内模拟现场原位试验是可行的,室内试验可以降低试验成本,缩短试验周期,保证试验结果的准确可靠。     

层状岩体变形模量参数全过程确定方法研究

针对层状岩体现场变形试验中一个综合变形模量指标无法准确反映全过程变形特征的问题,引入自然应变的概念,从单裂隙结构出发,推导了适用于层状岩体结构的压力变形关系曲线解析方程,并进一步建立应力与变形模量的负指数模型。为验证负指数模型的有效性,通过几内亚苏阿皮蒂水利枢纽工程坝址区层状岩体变形试验成果进行验证。研究结果表明,提出的确定层状岩体变形试验全过程变形模量的方法可以高精度拟合试验数据,并可以较好地表达应力与变形模量的非线性关系。     

岩体原位试验新技术在水工复杂岩体工程中的应用综述

为解决复杂岩石力学问题,研发了复杂应力路径岩体高压真三轴原位试验技术及流变试验技术、岩体原位大尺度模型试验技术以及岩体破裂扩展精细探测技术等岩体原位试验新技术,并将其应用于白鹤滩柱状节理玄武岩修建高拱坝适宜性、锦屏二级引水隧洞高应力条件下深埋岩体力学特性、乌江构皮滩垂直升船机软岩地基长期变形预测等水工复杂岩体工程关键技术问题的研究。主要研究成果为:①针对高地应力岩体和地下洞室开挖复杂应力路径岩体的变形破坏问题,获得了柱状节理玄武岩、深埋大理岩考虑中间主应力影响的非线性强度准则的强度参数;②针对高应力、复杂应力路径条件下复杂结构岩体的流变特性问题,获得了深埋大理岩流变参数;③针对柱状节理玄武岩松弛特性及预应力锚固防松弛措施,实现了柱状节理玄武岩开挖松弛过程以及岩体真三轴试验破坏过程声发射精细探测;④针对构皮滩超高垂直升船机桩-软岩复合地基长期变形问题,获得了桩-软岩复合地基流变参数。该成果提升了岩体原位试验技术水平,发展了岩石力学基础理论,对解决水工复杂条件下的岩石力学新问题提供了技术支撑。     

永久船闸高强锚杆锚固效果分析

通过试验检验高强锚杆在反复张拉，剪切荷载作用下，锚杆，岩体孔内砂浆，混凝土的受力状况及砂浆，混凝土的破坏形式，进而验证船闸运行期间高强锚杆在岩体变形，混凝土变形，边坡地下水压力，闸室外水压力和温度应力作用下，其锚固效果能否满足要求。现场试验研究表明，现行施工条件下，砂浆最大破坏深度在1.60m以内，锚杆有足够能力抵抗这种破坏造成的不良影响。在600kN的最大张拉荷载循环作用下，锚杆明显受力深度仅0.60m左右，因此，尽管混凝土内锚杆长度仅1.45-2.05m，仍具备联结薄混凝土衬砌墙的能力。     

糯扎渡水电站现场岩体力学参数的试验研究

糯扎渡电站是澜沧江中下游河段上的巨型水电工程，在可行性研究阶段进行了相当数量的现场岩体变形试验，混凝土基岩间抗剪试验，岩体本身抗剪试验及结构面抗剪试验。获得了岩体变形参数和各种岩体抗剪参数，试验成果较好，基本反映了糯扎渡水电站坝址区的岩体力学特性，为设计提供了可靠依据。     

新型压力分散型预应力锚固体系现场生产性试验

压力分散型预应力锚固体系是一种日益被广泛应用于岩体锚固的新型锚固体系之一。本文全面介绍了该锚固体系在三峡水利枢纽工程右岸地下电站尾水渠边坡进行的现场生产性工艺试验情况。     

南水北调中线工程(河北省北段)岩体(石)物理力学试验成果分析

拟建的南水北调中线工程建筑物规模大，工程地质条件复杂。岩体（石）的物理力学性质是工程地质条件的首要指标。文中汇总了南水北调中线工程河北省北段岩体（石）的现场变形试验及室内岩石试验成果并加以初浅分析，按岩体（石）不同时代、不同岩性的试验成果加以归纳整理，以期获得经验数据与规律。     

河床钻孔压水试验压力取值的探讨

在水电工程河床钻孔压水试验中,对于埋深较大的紧密段岩体,因计算压力取值的关系,其压水试验所得透水率往往不能满足规范规定的岩体透水率不大于1 Lu的要求。为此,以某高重力坝河床花岗岩体钻孔压水试验为例,对水电工程中钻孔压水试验中的压力取值进行了探讨,提出了在河床部位一定深度微新紧密岩体的压水试验中压力计算的方法,按此方法所计算的压水试验成果,既能满足高坝岩体透水率不大于1 Lu的防渗的要求,又能客观反映坝址河床基岩的真实情况,对指导现场压水试验具有现实意义。     

南水北调中线工程（河北省北段）岩体（石）物理力学试验成果分析

拟建的南水北调中线工程建筑物规模大，工程地质条件复杂。岩体（石）的物理力学性能是工程地质条件的首要指标。文中汇总了南水北调中线工程河北省北段岩体（石）的现场变形试验及室内岩石试验成果并加以初浅分析，按岩体（石）不同时代、不同岩性的试验成果加以归纳整理，以期获得经济数据与规律。     

水平岩层软弱基座危岩体演化过程研究

以重庆市甄子岩29号危岩体为研究对象，基于现场调查和分析解剖，建立UDEC离散元数值计算模型，对其演化变形过程进行模拟分析。研究表明，在巨大的自重作用下，由于基座岩体岩质软，岩体较破碎，且基座外侧为直立的陡崖，具有完整的临空面，从而使基座岩体易发生压缩流变及剪切流变，进而使危岩体存在滑移垮塌的危险。     

西龙池抽水蓄能电站上水库库盆水泥置换料工艺性试验研究

西龙池抽水蓄能电站上水库库盆O2s^2-6全风化岩层环库出露，风化程度强烈，与上下两端不同岩体垂直变形模量差异甚大，设计要求对O2s^2-6岩层进行开挖后进行置换处理，为此，对置换料的应力应变特性开展试验研究，试验分室内设计试验与现场原位试验，由室内压缩试验计算出的变形模量值，与现场原位变形模量值接近，现场试验成果印证了室内试验成果的可靠性，其试验方法可供今后类似工程参考和借鉴。     

现场岩体抗剪强度试验数据采集处理设备的研制

一、前言 在现场测定岩体结构面、混凝土与基岩之间的抗剪强度及岩体变形性质,是岩石力学与工程重要内容之一。现场试验与室内试验相比,现场试验环境条件恶劣,往往处于试验场地狭窄,电源不稳定以及湿度较大的环境下,试验时间长、劳动强度大,试验数据的采集和处理自动化亟待解决。但是,在相对湿度高达93％的环境下,许多电子测量仪器,包括微型计     

节理分布对岩体变形试验的影响分析

以某水电站坝址岩体现场承压板试验为依据,通过对比分析两组岩质及岩体结构基本相同的岩体承压板变形试验的数据及结果,揭示了节理的存在和数量对岩体现场变形试验测试值的影响。在此基础上,采用数值模拟手段,探讨了层面裂缝间距、倾角对层状岩体变形模量的影响规律。研究成果对提高岩体现场变形试验的准确性及代表性具有较好的参考价值。     

岩体力学试验浅析

文章针对岩石(体)的物理力学性质试验,重点研究了其中几种试验方法、试验原理及其工程应用,涉及三轴压缩、三点弯曲断裂、劈裂拉伸、承压板法变形、岩体蠕变、岩体流变等试验。     

水布垭水电站高面板坝趾板灌浆试验研究

针对水布垭水电站坝址层状岩体倾角平缓且岩溶构造发育，趾板上灌浆盖重小，水库运行水头高，后期没有维修补灌条件进行了趾板灌浆试验，在试验中对灌浆压力，浆液配比，注入率等参数全部采用三参数自动记录仪进行记录，对趾板的抬动观测采用自动抬动观测记录仪和报警装置，为了提高浅层灌浆压力，增强防渗幕体的抗渗能力，进行了升压试验，试验中趾板抬动得到较好控制，固结和帷幕灌浆压力均达到设计目标值，取得了较好的试验成果。