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。     

某多次开挖边坡治理失效机制分析

朝天中学滑坡位于朝天区朝天中学后山斜坡中下部,为一牵引式开挖型滑坡。2010年-2012年该滑坡由于两次开挖和极端降雨因素的影响,出现了多次失稳变形迹象。正确认识滑坡变形机制及演化过程是预防及治理滑坡地质灾害的重要前提,基于现场详细的调查和滑坡资料,并结合数值模拟方法,对朝天中学滑坡发生多次的变形失稳机制及其演化过程进行了分析,研究成果表明:首次切坡条件下,边坡沿原生结构中最"活跃"的基覆界面发生了牵引式堆积层滑坡失稳;在第二次切坡和部分加固手段实施后,由于坡体临空条件和自身结构的改变,促使坡内应力向深部转移,边坡也因此转为沿强-中风化接触面发生失稳的牵引式滑坡;鉴于前两次边坡失稳对坡体自身完整性的破坏,又逢区域性极端降雨,大量地表水的入渗致使坡体抗滑力和下滑力的此消彼长再次造成了边坡整体严重失稳。     

东南亚某水电站厂房边坡开挖变形特征及成因机制分析

为研究开挖导致边坡裂缝分布几何变异及断层破碎带局部滑塌机制,以东南亚某在建水电站厂房开挖过程出现的系列变形破坏为对象,采用现场地质调查、变形监测数据对边坡变形破坏现象的成因进行了系统的分析。分析结果表明:结果表明,大规模开挖引起边坡岩体应力场的改变,应力重分布调整,岩体向临空面回弹变形,加剧了岩体裂隙发育、张开及贯通,加之受断层及地下水影响,导致在混凝土喷面出现裂缝和局部滑塌。在ＥＬ．７３４ｍ高程滑塌体后缘产生４条横向裂缝,监测数据表明裂缝宽度有扩大趋势,需要及时进行支护,以防滑塌体再次发生变形破坏。＂     

开挖边坡后支护措施有效性的数值模拟研究

水利工程是重要的民生保障工程,工程施工中需要进行边坡开挖,边坡开挖后的稳定性至关重要,应当如何对边坡进行支护,支护后的边坡稳定性是否达到要求.针对以上问题,文章首先结合一实际边坡开挖工程,开展未加支护时边坡的数值模拟研究,结合模拟结果增加支护措施,再开展支护后边坡的数值模拟研究,研究结果表明:锚杆、锚索和抗滑桩的组合支...     

隧道开挖作用下反倾层状岩质边坡变形响应分析

反倾层状岩质边坡通常较为稳定,但在开挖扰动等作用影响下容易产生较大的倾倒变形,影响工程施工与建设安全。在西南地区复杂地质条件下对此类边坡进行隧道开挖作业,易发生边坡失稳问题。为此,选取四川汶马高速某隧道进口边坡为研究对象,结合现场勘察、监测数据及数值模拟等手段对反倾层状岩质边坡在隧道开挖影响下的变形特征进行综合分析。结果表明：边坡受内部结构特征控制,隧道开挖后坡底失去支撑,各部位由下而上向临空面倾倒;倾倒体以水平位移为主,位移量值呈现中部大、四周小的态势,且受降雨量影响较大;数值模拟显示边坡在天然状态下为极限平衡状态,隧道开挖后位移由隧道洞口处向上扩展至坡顶,坡内岩体剪切破坏,在类似边坡进行隧道施工时需加强支护。     

双龙水电站坝肩边坡开挖角度优化设计研究

文章以双龙水电站坝肩边坡开挖支护工程为例,利用数值模拟的方式对三种不同角度开挖方式下的边坡稳定性进行计算和分析。结果显示,开挖角度为55°时的边坡安全系数最高,为最佳工程设计方案,推荐在工程设计中采用。     

地铁站深基坑开挖变形数值模拟

结合某地铁深基坑工程实际,采用FLAC3D数值模拟软件建立基坑开挖三维数值模型,考虑基坑的实际开挖工序,对深基坑工程在开挖过程中的变形特征进行了数值模拟计算,得到了不同工况时基坑变形场,根据变形场结果分析得出了基坑各位置变形特征及最大水平、沉降变形量。     

某水电站坝肩边坡碎裂松动岩体发育特征及开挖变形响应分析

以澜沧江某水电站左坝肩边坡为研究对象,通过野外调查发现,坡体广泛发育一类同时具有碎裂结构和显著松动变形的特殊岩体,由此提出了碎裂松动岩体的概念。对其发育特征进行研究后发现,碎裂松动岩体不仅具有从坡表往里依次呈现出散体-碎裂-块裂的结构特征,而且其发育深度与极强卸荷带也具有较好的对应关系。鉴于此,提出了其划分标准:将具有散体-碎裂-块裂结构的岩体深度作为其结构上的发育深度,而极强卸荷带发育深度则作为其卸荷上的发育深度,取二者的平均值作为最终的发育深度。为了验证利用该标准划分的结果能够指导边坡开挖,采用UDEC进行模拟,结果表明:边坡开挖后,整体变形小、稳定性较好,仅局部开挖面附近出现小规模的危岩体。建议沿划分的碎裂松动岩体发育深度对该边坡进行开挖,2 880 m高程上、下开挖坡比分别为1∶1.5和1∶1。通过碎裂松动岩体的划分,能够为此类特殊的边坡岩体合理的开挖深度的确定提供参考。     

土质边坡开挖试验及其数值模拟研究

通过室内土质边坡开挖试验,研究了加载和开挖条件下边坡变形和应力变化规律,并通过数值模拟方法,探讨了边坡失稳的应力-应变机制,最后分析了开挖对坡体稳定系数的影响。结果表明:顶部载荷和坡底开挖均会降低边坡的稳定系数;初始条件下边坡的稳定系数为1.84,加载120 kg重物后减为1.332,开挖15cm后减为1.093,坡体处于失稳边缘状态;坡体应力在靠近荷载处变化最大,越远变化越小,开挖主要造成坡体竖向受力逐渐减小。     

水利工程中节制闸基坑支护及开挖土体变形特征研究

基坑支护主要结合周边环境、地质情况综合考虑,根据横河节制闸基坑工程情况,采用支护桩进行支护。为了分析基坑开挖过程中的变形情况,建立数值模拟模型,研究分层开挖过程中基坑的变形特征。结果表明,距离基坑中心越远,周边土体变形量越小,坑底回弹变形量越小;基坑变形速率随着基坑开挖深度的增大而增大,基坑变形影响范围主要集中在距坑边1倍基坑深度范围内;根据变形监测数据,侧壁变形量与基坑开挖深度满足y=2.7356e^0.5379x(R²=0.9983),基坑回弹变形量与基坑开挖深度满足y=0.1959e^0.6567x(R²=0.9846)。在施工过程中,需要严格控制基坑开挖速率,保持基坑变形量的稳定,同时需要加强对周边厂房的监测,做好预警工作。     

隧洞开挖下的边坡变形灰色预测分析

隧洞是常见的水利工程结构形式。在开挖过程中受施工条件和受力形式变化的影响,隧洞进出口边坡会产生一定的变形,一旦变形过大,会对工程安全造成不利影响。及时监测和预测边坡变形具有重要的工程意义。针对隧洞开挖过程中的边坡变形预测问题,引入灰色预测模型,通过构建经典灰色预测的GM（1,1）模型,基于实测点位的变形数据,对未来的变形趋势进行预测。选取某输水隧洞实例进行分析,在该隧洞开挖的进出口边坡上设置若干监测点,记录监测点的水平、垂直位移数据,采用文章提出的灰色预测模型对监测点位的变形进行预测,并将预测值和实测值进行对比。结果表明预测的位移量与真实的位移量相差较小,误差均在5%以内,可以较好地实现隧洞开挖过程中边坡位移的预测,具有较高的预测精度。提出的边坡变形灰色预测分析模型可以较好实现隧洞开挖下的变形预测,方法简单实用,可为隧洞开挖过程中的变形控制提供技术支持,可在类似工程中推广应用。     

基坑开挖方式对基坑变形特性的影响分析

为了研究在基坑开挖时不同开挖方式对基坑及周边环境的影响,以雄安新区某大型基坑为研究背景,通过三维有限元计算,对比分析了采用整体开挖和分区阶梯式开挖时基坑周围地表沉降变形、围护结构变形以及基坑坑底竖向隆起变形。结果表明：分区阶梯式开挖与整体式开挖相比而言,能够适当减小基坑周围地表沉降;越靠近坑角的位置,分区阶梯式开挖越能有效地减小围护结构变形;分区阶梯式开挖在减小基坑坑底竖向隆起变形的优势比较明显。研究结果可以为实际施工提供借鉴。     

基于数值分析法的岩质边坡开挖应力状态分析

文章以锦屏水电站某边坡开挖工程为例,采用数值分析法动态计算了边坡开挖过程中的应力变化,发现开挖方式和支护时机对边坡开挖过程的应力调整状态影响显著,岩体开挖完成后及时支护有助于避免坡脚处出现应力集中现象。研究成果对今后类似边坡工程开挖支护方案优化具有一定的参考价值。     

下穿隧道开挖区域边坡变形现场检测与数值模拟对比分析

土钉墙支护是确保下穿隧道开挖区域边坡稳定性的有效方法之一,以某下穿隧道开挖区域工 程为研究背景,根据工程实际确定现场监测方案和测点布设,结合现场监测成果,分析该开挖面坡顶竖 向沉降和水平位移的变化规律,并利用有限元软件对边坡开挖进行数值模拟,且与实测结果进行对比分 析。结果表明:实测结果略大于数值模拟结果,但均满足容许变形量要求,验证了数值模拟计算结果的 可靠性与合理性,为类似工程提供理论依据,具有较强的参考价值。     

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。     

基于ANSYS的某高陡边坡开挖支护有限元分析

以大型有限元软件ANSYS为平台,采用局部强度折减法对某高陡边坡的分级开挖过程进行数值模拟分析,计算了开挖不支护、支护两种工况,得到了两种工况边坡的位移和应力分布情况,对计算结果的分析表明:边坡开挖不支护时各监测点将发生较大位移,且坡脚处位移最大,坡脚位置出现应力集中现象,最大应力值可达6.36 MPa,部分岩体受拉破坏严重;支护后边坡位移得到控制,坡脚处应力集中现象消失,说明边坡开挖后需及时采取相应的支护措施。计算及分析方法对类似边坡工程的开挖支护施工设计有一定的借鉴作用。     

某水电站韧性剪切带的发育特征及边坡开挖变形响应研究

拟建的澜沧江某水电站右岸岩质高边坡开挖近400 m,根据现场地质调查,边坡岩体为硬脆性的英安岩,卸荷强烈,且边坡内中小型断层发育。此外,右岸边坡还发育有2条陡倾坡内的韧性剪切带,剪切带内产生了糜棱化,这导致了右岸边坡的地质条件和岩体结构都非常复杂。为了探究此条件下岩质高边坡的开挖变形响应机制及规律,选取水电站右岸坝轴线边坡为研究对象,通过离散元程序UDEC来模拟边坡的开挖过程。研究结果表明:开挖导致韧性剪切带浅表层岩体产生较大变形,影响边坡稳定性;开挖引起的变形主要受倾坡外的卸荷裂隙及溢流面的控制,其地质-力学变形破坏模式以"滑移-拉裂"为主;边坡开挖后主要产生横向位移,其累计位移模式为向高高程传递、在后缘累积;边坡开挖与产生的变形能基本保持同步,最终受岩体弹性恢复滞后的影响,在接近开挖结束时剩余变形较小。     

某泵站基坑分层开挖全过程土体变形分析

泵站基坑工程中通过限制开挖深度的同时采用逐层开挖可带来较好的工程效果。文章通过数值模拟分析泵站基坑分层开挖全过程土体变形规律,模拟分析得出：(1)基坑两侧附近及坑底总体位移随着开挖深度增加而不断增大。(2)随着开挖深度增加,紧靠基坑两侧和坑底水平向位移不断增大。(3)随着开挖深度增加,紧靠基坑两侧竖向位移（表现为沉降）不断增大,基坑坑底竖向位移（表现为隆起）亦不断增大。因此,对于未加支护的基坑,开挖过程中要重视对分层开挖厚度及开挖速率的控制,同时应加强对基坑周围环境的监测,防止开挖过程中引起的过大变形对基坑周边建构筑的不利影响。     

基坑开挖对邻近既有下穿顶管隧道的变形影响分析

深基坑开挖引起的应力变化将不可避免地导致土体位移,进而对邻近隧道产生诸多的不利影响。采用有限差分软件ＦＬＡＣ3Ｄ对基坑的开挖支护过程进行了三维动态模拟分析,在不影响顶管隧道安全使用的前提下,验证了基坑开挖采用桩锚支护结构的可行性,同时,基坑施工对顶管隧道的水平位移不均匀变形影响要强于竖向位移不均匀变形的影响,易使得顶管隧道在水平方向出现拉弯破坏,采取对基坑被动区土体进行旋喷桩加固的措施,可以减弱其对顶管隧道的影响。     

水利隧道开挖对山体边坡影响及加固措施

基于有限元程序,构建边坡隧道平面应变数值模型,并对隧道开挖影响山体边坡稳定性进行对比分析。结果显示,边坡上部开挖隧道,其扰动对边坡与隧道本身的影响力不是特别大;但在边坡中部开挖隧道,边坡位移变化就会比较明显。由于隧道开挖位置逐渐移动至边坡,将在很大程度上扰动隧道土体与边坡,甚至造成难以预料的破坏。因此,对隧道合理开挖位置予以明确,为该隧道开挖提供定量、定性分析结果,提出加固隧道的相关措施及建议,以此提升工程设计的合理性。