谈谈地质力学模型的相似条件

当前,许多大型建筑物如大坝、电站、厂房、高楼大厦、隧道及地下工程,大都修建在复杂地基上或岩体内,这些建筑物的抗滑稳定和破坏安全度以及基础变形对建筑物的影响,往往需要进行大比尺的地质力学模型试验研究.地质力学模型的模拟比常规结构模型要复杂得多,而相似理论是模拟的理论基础,因此,弄清楚模型模拟的相似条件是首要的问题.常规结构模型的相似条件比较容易遵守相似定律,因为这种模型处于弹性应力工作状态.地质力学模型则由于需要模拟复杂基础的地质构造及岩体自重效应,研究岩基及上部建筑物的整个体系的变形特性,破坏机理和抗滑稳定性状,直至破坏的全过程,因此,它所依据的相似理论,除了常规模型的相似条件外,还需要满足一些特殊的相似要求.本文依据模型的基本相似定律和常规模型的相似条件,分析了地质力学模型需要满足的主要相似条件,为地质力学模型试验的模拟设计和物理参数的换算提供了理论依据.     

锦屏高边坡岩体结构与损伤变形机理及其与边坡工程稳定性实效关系研究

介绍了"锦屏高边坡岩体结构与损伤变形机理及其与边坡工程稳定性实效关系研究"的情况,通过对边坡岩体宏观结构、微观结构、本构关系、地质力学模型和三维有限元分析并结合监测数据进行分析,为锦屏水电站施工提供了一定的指导作用,可以为类似工程提供参考.     

DMK—1型地质力学模型块体成型机简介

近年来地质力学模型试验在我国得到了迅速发展,三维小块体地质力学模型试验止在兴起.在模型试验中,通过模拟工程地质条件和岩体力学特性及各种地质构造参数,来研究基础变形对建筑物的影响和建筑物的抗滑稳定等问题.由于地质力学模型均采用大比例尺,故所用模型材料都在数十顿至百顿左右,小块体的数量也在万件以上,工作量很大,要求也较高,所以模型材料的小块体成型加工是试验中很关键的问题.     

岩质边坡倾倒破坏的稳定分析方法

本文提出了一种边坡倾倒破坏地质力学模型的概化方法，并对Ｇｏｏｄｍａｎ和Ｂｒａｙ的极限平衡分析理论作了改进，改进后的方法考虑了岩体结构面的具体分布特征和岩体结构面连通率即岩桥的作用。该方法已在龙滩工程中实际应用。     

葛洲坝工程二江泄水闸抗滑稳定的三维地质力学模型实验研究

本文论述了用三维地质力学模型对葛洲坝工程二江泄水闸的抗滑稳定问题进行实验研究的成果。实验成果表明,采取防渗板或深齿墙等工程措施可提高稳定安全度约20％,采取这些措施后超载系数可达2.4左右。与二维地质力学模型实验成果比较,在都不考虑基岩侧压力和在同样工程措施情况下,两者的超载系数比较接近而其破坏形式也是一致的。     

国际咨询

三月上旬,国际知名的地质力学模型试验研究专家、意大利地质力学模型研究室主任罗西(P.P.ROSSi)博士来长办,进行了为期12天的技术咨询活动,为三峡厂房坝段地质力学模型试验提出了技术咨询报告。 这次咨询是根据中意关于三峡工程技术协议进行的。罗西博士等专家来长办后,先后与长江科学院、勘测总队、枢纽处的有关人士就三峡地震测量、地质力学模型试验等问题进行技术咨询。对地质力学模型试验的研究范围、模型比尺、模拟材料,和制模技术等方面提出了中肯的意见。与此同时,长江科学院材料结构研究室,结合我国近年来在实验技术方面提     

地质力学模型岩体层面力学参数及扬压力的模拟试验研讨

工程地质力学模型是研究复杂基础与上部建筑物在荷载作用下共同工作的结构模型试验手段,近十年来在我国发展很快.本文着重论述了这种模型的岩体层面粘聚力c值的模拟问题,为此配制了合适的粘结剂.进而采用简化方案,对岩体层面扬压力的模拟进行了初步探索.     

地质力学模型材料研究和若干试验技术的探讨

本文首先介绍了长科院地质力学模型材料研究的近况,并列举了七类不同性能的模型材料,然后对试验中遇到的若干模型试验技术如:模型材料各向异性问题;基础结构层面的剪切刚度、粘结力和渗透水压力的模拟;三维模型内部相对位移的量测等问题进行了讨论。最后就地质力学模型试验的发展趋势作了简单的评述,并提出了在离心机内进行地质力学模型试验方法的构想。     

复杂岩基上重力坝坝基稳定地质力学模型试验研究

建在复杂地质条件上的重力坝,坝基中往往存在多种软弱结构面.为了在物理模型试验中考虑软弱结构面的强度弱化对坝基稳定的影响,采用地质力学模型试验方法对武都碾压混凝土重力坝坝基稳定性进行研究.试验中采用变温相似材料模拟坝基中软弱结构面的力学参数及弱化行为,在同一模型上进行超载和降强相结合的综合试验,获得了坝基失稳的破坏过程、变形分布特点及破坏形态,并得到评价工程安全性的综合安全系数,为工程的设计与施工提供了科学依据.     

地质力学模型试验中变温相似材料的应用与温度影响行为分析

模型材料的研究是地质力学模型试验中的关键问题。结合溪洛渡水电站高拱坝坝肩稳定三维地质力学模型,运用强度储备与超载相结合的综合法试验,研究了变温相似材料在地质力学模型试验中的应用。考虑到试验降强过程中产生的温度附加效应,运用有限元数值分析方法进行了温度影响行为分析。结果显示:一定温度范围内,在地质力学模型试验中采用变温相似材料,实现了材料的强度降低,伴随降强过程产生的温度附加效应属于正常试验误差范围,试验结果可靠;试验获得了溪洛渡水电站坝肩综合稳定安全度及坝肩破坏形态,并提出了工程处理措施建议。     

复杂地质条件下重力坝坝基稳定及失稳机理研究

结合四川涪江武都碾压混凝土重力坝18#和19#两个坝段坝基的地质特征,以及对稳定起控制作用的缓倾角结构面和层间错动带的分布状况,通过三维地质力学模型破坏试验,对武都重力坝18#和19#两个坝段的稳定性进行了研究,获得了大坝与地基变形分布特性,并与有限元计算相结合,对比评价了该工程坝与地基的稳定性.分析了坝基岩体的破坏过程、破坏形态及破坏机理,得出上游坝踵、下游坝趾及地基中的断层是工程薄弱部位的结论,并对上述薄弱环节提出了加固处理建议.     

地质力学模型试验在高边坡研究中的应用

应用地质力学模型试验技术研究岩体边坡的稳定问题,尚属需要进一步开拓的领域。三峡双线5级船闸开挖后,两侧均形成高边坡。边坡岩体为花岗岩;岩体中存在有断层和裂隙,并受高达5MPa以上的地应力作用。 国家“七五”科技攻关要求用地质力学模型试验技术研究其边坡的稳定。首先进行一个平面地质力学模型试验。并且结合平面模型进行平面弹塑性有限元分析,最后进行三维地质力学模型试验。试验成果分析认为:三方面的成果具有较好的可比性;三维模型相似模拟较全面;用逐级释放反荷载的方法模拟逐步开挖的地应力释放过程,通过实验验证是可行的。     

地质力学模型材料试验研究

国内某大型高拱坝工程的地质力学模型材料研究，根据原型材料的材料力学参数，依据相似原理，求得模型的力学参数，配制满足相似条件的模型材料，进行材料的力学特性试验。通过试验，获得了各类岩体的变形模量，从而为进行地质力学模型试验，研究大坝与地基的稳定安全问题奠定了基础。本次试验成果满足精度要求。     

国内水电消息

GN64.紧水滩平面地质力学模型正式提交试验成果华东勘测设计院科研所与浙江大学土木系合作研究的紧水滩150米高程平面地质力学模型已正式提交试验成果。该模型是华东院的第一个平面地质力学模型。其范围是:上游以防渗帷幕的位置为界,下游则取150米高程坝肩宽度的6倍,左右方向的边界外侧以自然边界坡为界,内侧取4.5倍的坝肩宽度。对于断     

非饱和多孔介质水-热-力耦合数学模型研究

渗流场、温度场和应力场是岩土工程地质力学环境的重要组成部分,这三个场之间存在高度非线性的复杂耦合作用。本文将岩土体类多孔介质视为连续介质,综合运用水力学、热学、固体力学等基本理论,提出了多孔介质的热本构关系以及孔隙流体的热运动规律;根据动量守恒、质量守恒、能量守恒方程建立了以位移、孔隙水压力、孔隙气压力、温度和孔隙率为未知量的非饱和多孔介质多相、多场耦合数学模型方程组,在此基础上采用加权余量法和有限差分法对其分别进行空间和时域上的离散,并讨论了数值求解方法的稳定性,最终得到了非饱和多孔介质的多相、多场耦合的有限元求解模型,为进一步开展工程应用分析奠定了基础。     

地质力学物理模型试验研究及变温相似材料的应用

本文比较系统地阐述了地质力学物理模型试验的实际现状、现实意义和常用的试验方法,在分析了常用试验方法缺陷的基础上说明了变温相似材料的由来并对其作了较为详尽的介绍.最后针对目前地质力学物理模型试验的现状指出了该领域还应解决的一些问题和今后的一些发展方向.     

浅谈地质力学模型试验理论与技术——以水利工程为例

文章以水利工程为例,梳理了地质力学模型试验从20世纪60年代至今的发展过程,概括了地质力学模型试验的研究特点,包括体现出岩体的基本力学特征,满足相似理论。介绍了地质力学模型试验的研究内容,包括坝与地基的相互作用、坝基的破坏机理、地质构造对坝的影响、对大坝加固措施的指导。用举例的方式阐释了水利工程中地质力学模型试验的研究类型。最后,就地质力学模型试验存在的问题与未来发展趋势进行了探讨。     

关于渡槽桩基承载力的计算

现行水工规范中没有专门对桩基础承载力进行计算的规定,为了对工程设计提供科技支撑,应寻求一种较为合理的设计理论,并将其应用到实际工程中,以保证基础结构的安全性与合理性。针对所选桩基布置及地质情况,采用相关工程规范的桩基承载力公式进行计算,结果有所差别,最终结果有所出入主要是因为安全系数的取值不同以及地质力学参数指标的修正所造成的。考虑到架空渡槽和桥梁结构有很多相似之处,因此认为桩基承载力可以根据《公路桥涵地基与基础设计规范》进行计算。     

岩土工程中随机-模糊统计公式的修订及应用

岩土工程中的随机-模糊统计方法用模糊理论准确表达了岩土材料特性的空间变异性,通过信息理论、计算技术与岩土力学的结合,实现了模糊模型的定量求解并使经典的随机统计公式作为一种特例包含于相应的随机-模糊统计公式中.简述了岩土工程中随机-模糊统计原理和相关计算公式,并对这些计算公式进行了局部修订以完善其理论逻辑,讨论了应用岩土工程中随机-模糊统计原理和相关计算公式应注意的问题以便推广应用.     

在地质力学模型上试验萨扬诺·舒申斯克水电站大坝的应力状态和强度

<正> 1979在维奇涅夫全苏水工研究院混凝土和钢筋混凝土结构的综合实验室内完成了在地质力学脆性模型上对萨扬诺.舒申斯克水电站举世无双的拱坝的应力状态和强度的试验。此试验是考虑到该坝分三期建造和投入运转而进行的。这个地质力学模型是世界上最大的。在这个模型上不仅模拟了岩基的结构和主要的构造破碎带,而且沿块体基建面和裂缝间保持着与原形的粘着力参数相似和摩擦系数相等。在基础模型上还模拟了八个强度、变形率和结构各不相同的地带。