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...     

某电厂岩质边坡稳定性评价

在岩质边坡稳定性评价中,对岩体中发育的结构面进行详细的研究是最重要的环节。本文通过对大量延伸较长,性质较弱的不连续结构面进行研究,运用岩体结构运动力学原理统计计算和赤平极射投影方法分析,统计计算出岩质人工边坡中单滑面和各结构面交线的平均倾角和安全坡角,进而对岩质人工边坡的稳定性进行评价。     

基于属性数学理论的岩体质量分级方法

本文将属性数学理论应用于岩体稳定性即岩体质量分类评价中,建立地下工程围岩质量分级评价的属性识别模型。模型选择影响岩体质量的主要因素,如岩石质量指标,单轴抗压强度,节理间距,节理面摩擦系数以及地下水渗水量等5个参数作为岩体质量分级综合评价指标,通过构造属性测度函数以计算单指标属性测度,利用相似数定义相似权的方法确定评价指标的权重以计算综合属性测度,应用置信度准则对岩体样本的稳定性进行识别。针对一些地下工程岩体质量分类评价实例进行分析评价,说明模型的使用方法和岩体质量分级评价方法。实例研究表明,本文模型的评价结果与物元可拓评判法评价结果有较好的一致性,从而验证了属性识别模型应用于岩体质量分级评价的可行性和有效性。由于属性数学理论能很好地解决某类问题具有多个模糊属性的综合评价,且置信度准则是根据评价集具有有序性这一特点而提出的,因而可使评价结果更为可靠;另外,评价模型采用客观性权重,避免了权重确定中的主观性和随意性,保证了评价工作的客观性和准确性。     

基于集成GAN的边坡岩体结构面多参数模拟方法

结构面的随机特征是水工边坡岩体稳定性研究的关键,目前一般采用单变量或双变量的概率模型研究,难以实现多参数的联合分析。基于生成对抗神经网络（GAN）和集成学习策略,提出了一种可用于结构面多维参数联合模拟的E-WGAN算法。相比于传统方法,该算法能够准确建立参数间的相关关系,实现岩体结构面形态的精确描述和模拟。实验对一组包含三个参数(迹长、倾向、开度)的结构面进行分析,证实了传统方法的局限性;而E-WGAN算法可同时对多维参数联合建模,从而还原结构面的真实分布特征。通过建立离散裂隙网络表明,利用该算法模拟的数据生成的迹线图对出露面的还原度更高。此外,该算法可被推广至更高维度地质参数分析,应用前景广阔。     

白鹤滩水电站坝基加固方案评价

白鹤滩水电站是我国继三峡、溪洛渡之后开展前期工作的又一座千万千瓦级以上的水电站。坝基区柱状节理岩体发育,其力学指标相对较低并表现出显著的各向异性力学特性,拟采用垫座方案减少破碎柱状节理岩体和部分结构面对拱坝稳定性和安全性的影响。根据精细的地质信息建立三维数值模型,基于微结构张量方法开发了柱状节理岩体横观各向同性弹塑性本构模型。通过视柱状节理岩体为各向同性和各向异性模型的对比研究分析各向异性的影响;对比分析了白鹤滩水电站坝基岩体加固前后坝体一坝基的位移和应力分布情况,以评价加固方案的可行性;采用水压力超载法对大坝一坝基的整体稳定性进行了分析。本研究可为白鹤滩水电站可行性研究终期阶段提供技术依据和科研支撑。     

复杂裂隙岩体天然渗流场反演分析

水电工程地形地质条件复杂,岩体中常发育有多组节理裂隙,由此造成岩体渗透特性在空间上呈现明显的分区、分带和各向异性的特征。基于大岗山水电站厂房和坝址区地形地质条件和岩体五组主要节理裂隙发育特性,建立三维有限元计算模型,采用二次规划反演法、裂隙岩体渗透张量分析法和自由面计算固定网格法进行分析,利用计算水位与钻孔实测水位的对比,反演出厂房和坝址区天然渗流场,确定了渗透参数和边界条件,为其他工况渗流场分析计算和渗控措施优化提供了基础参数和依据。     

单节理岩体渗流应力耦合特性研究进展与分析

水利水电工程中坝基、边坡及地下引水隧洞等岩体工程,由于地应力的作用,实际工程岩体往往处于三向不等压应力状态,则三向不等压主应力作用下节理岩体的渗流特性研究对水利水电工程的安全性评价与稳定性分析至关重要。三向主应力作用下单节理面渗流特性是最基本的研究课题,对三向主应力作用下单节理面渗流特性的国内主流研究思路与成果进行了系统的归纳与总结,并讨论了各类渗流与应力耦合关系式的优缺点。分析结果表明既有研究成果差异性较大,尚未形成成熟的理论体系。在吸取有益成果的基础上,给出了一种较合理的三向主应力作用下单节理面内渗流与应力耦合关系式,研究结果可为构建节理岩体渗流与应力耦合分析的理论模型及其他工程岩体渗流分析提供有益研究方向。     

神经网络在柱状节理玄武岩体参数反演中的应用

白鹤滩水电的主要建基岩为二叠系厚层玄武岩,具有特殊的柱状节理构造.目前针对柱状节理岩体物理力学特性的研究较少,没有适应其力学特性的本构模型和破坏准则.而将柱状节理离散化,利用离散元对其力学特性进行分析研究是一种较为可行的方法.目前还没有确定节理面参数k_n、k_s较为通用和可行的方法,本文以白鹤滩水电站现场承压板试验为依托,尝试将离散元和神经网络联合对其节理面参数进行反演,将反演得到的参数赋予离散元的计算模型对现场承压板试验进行数值仿真分析,通过计算结果与实测值比较说明该方法的可行性.     

锚固支护软弱围岩的流变分析

基于锚杆主动的支护原理,将锚杆与岩体之间的剪应力转换为作用在洞室内表面上的面压力,将锚固后的岩体视为等效材料。采用Poynting-thomson流变本构模型,利用弹性力学和粘弹性力学推导出锚固岩体的流变公式。并通过FLAC3D计算软件对算例进行校核,其计算结果精度能够满足实际工程的要求。     

直溜水库拱坝坝肩稳定分析与基础处理

坝肩岩体稳定是拱坝安全的根本保证,当坝肩岩体存在软弱结构面时,两岸坝肩岩体应进行抗滑稳定计算。本文主要介绍采用刚体极限平衡法计算坝肩稳定的设计情况,分析滑块结构面力学指标f、c对稳定的影响,并提供利用灌浆提高坝肩岩体整体性及强度的方案,稳妥且经济,施工方便,为中低型拱坝的坝肩岩体稳定计算能起到一定的参考作用。     

大连泰山热电厂新建工程岩质边坡稳定性工程地质评价

大连泰山热电厂新建工程岩质边坡主要受两组优势结构面控制,其结构破坏方式主要为单滑面破坏与楔状破坏,根据现场结构面调查的结果采用概率优势组划分与结构面组合分析即赤平投影法评价了边坡的稳定性。     

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。     

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。     

类土质边坡的基本特性的探讨

类土质边坡是由岩体风化而成的,保留或部分继承了原岩的结构面等其它岩体特征,稳定特性明显区别于均质土边坡及岩质边坡的边坡。类土质边坡坡体具有特殊的稳定特性、破坏方式和加固要求。由于类土质边坡的变形面复杂,仅以少数圆弧面不足以确定它沿那一条软弱面失稳,往往导致边坡垮塌事故。     

水利水电地下洞室围岩分类

本文介绍我国水利水电地下洞室围岩分类的常用方法、存在问题、发展方向,以及几种分类方法中岩体质量与类别的对应关系;认为高地应力、高外水压力条件下的围岩分类方法还不成熟,岩爆与围岩类别的关系、软岩塑性变形对围岩类别的影响等问题还不清楚,尚需进一步探索。     

某水电站拱肩槽高边坡稳定性工程地质分析判断和有限元分析

为了合理确定某水电站拱肩槽高边坡的开挖坡比,正确评价其稳定性。文章通过现场地质原型调研对拱肩槽高边坡工程地质条件进行定性和定量分析,采用数值模拟计算分析了人工高边坡在自重应力和构造应力场作用下开挖后的应力场和位移场的变化趋势,以及不同工程部位的变形破裂特征,得出了人工边坡在叠加构造应力场作用后,较在自重应力场作用下坡体的应力有所增加,位移增加较大,但总体相差不大;工程边坡开挖后,虽然坡体应力重分布,在坡面和层间错动带附近有拉应力分布,坡脚会出现剪应力集中现象,但坡体的整体位移量不大,无大范围破坏区出现,仅在开挖面及岩体断层带附近发生局部松弛和破坏,工程边坡整体处于稳定状态的结论。     

白鹤滩坝址区岩体弹性参数测试方法对比研究北大核心CSCD

弹性参数是工程岩体的重要力学指标,可以用于计算岩体质量分级、围岩弹性抗力系数、岩体强度参数等。实际工程中,主要采用刚性承压板试验、声波试验等测试岩体的弹性模量(弹模)、变形模量(变模)、波速等参数。由于测试的原理不同,且在不同岩性、不同方向上测试所得的结果可能离散型较大。本文整理了世界在建规模最大水电工程白鹤滩坝址区玄武岩的部分岩体弹性参数测试成果,包括156点刚性承压板试验;665点钻孔变形测试(200点刚性钻孔和465点柔性钻孔);58个平硐岩体地震波试验;143个岩体声波测试(58个平硐、85个钻孔)。通过分析所测弹模、变模、波速的相关性,给出了建议测试方案及岩体模量-波速的推荐经验换算公式。其中刚性承压板试验和地震波测试相关性较差,不推荐地震波波速换算岩体弹性参数;刚性承压板试验、钻孔模量均与声波波速指数相关,推荐刚性承压板试验作为岩体静模量测试依据,声波测试为动模量测试依据。相关研究可丰富我国大型水电工程建设的基础资料,为后续类似工程勘测设计提供参考。