雅砻江牙根水电站拉裂松动岩体工程特性

在分析雅砻江牙根水电站坝址区工程地质条件的基础上,对右岸发育的三处拉裂松动岩体进行了深入研究.拉裂松动岩体介于变形体与强卸荷岩体之间,其卸荷程度强于一般的强卸岩体,而其变形程度则弱于一般的变形岩体,通过对拉裂松动岩体地质成因的全面分析,提出了可能的失稳模式,为大坝的设计提供了地质依据;充分利用勘探平硐的测试资料,确定了右岸拉裂松动岩体的边界条件、岩体的结构特征,判定其可能的破坏模式,为工程设计提供了可能的滑移边界.     

长河坝水电站进水口边坡破碎岩体发育特征

通过地质调查和勘探平硐揭示,长河坝水电站进水口边坡岩体地质构造主要表现为裂隙发育、组数多且延伸长大,次级小断层小挤压带发育,卸荷强烈,岩体破碎,多呈块裂结构。通过对开挖揭示地质条件与锚固钻孔情况的分析,发现局部边坡受卸荷及地质构造影响,坡体产生滑移拉裂破坏,表部形成直径0.5~5.0 m大小不等的空腔,浅表部岩体具架空结构,松动岩带厚5.0~10.0 m等特征。坡面岩体总体松弛破碎,增加了支护施工难度。通过对边坡特征的总结,旨在为类似工程提供借鉴。     

宝兴城郊某危岩成因机制与运动特征研究

宝兴县城北郊区某斜坡高陡,岩体破碎,崩塌落石时有发生,特别是受汶川特大地震影响,不仅造成该处斜坡发生了多处崩塌,并且使斜坡岩体进一步松动拉裂,存在多个规模不等的不稳定危岩体,对坡体下方的居民的生命财产安全构成严重的威胁,因此有必要对其进行分析研究。通过对工程地质条件详细的调查,对其坡体结构及变形破坏特征进行细致的研究,在此基础上对其成因机制进行了详细的分析,并对该危岩失稳后的运动学特征进行了计算和分析。     

作龙寺矿山岩质边坡崩塌形成机理研究

崩塌是一种普遍直观的地质灾害现象,尤其岩质边坡的崩塌对工程具有较大影响。针对河南焦作龙寺矿山崩塌,研究其破坏特征和影响因素。通过实际调研对破坏体结构及崩塌形成机理进行分析,认为崩塌破坏模式主要为卸荷-拉裂(剪切)-滑移式崩塌、卸荷-拉裂-倾倒式崩塌/错断式崩塌、卸荷-拉裂-坠落式崩塌。卸荷-拉裂(剪切)-滑移式崩塌形成机理为人工开挖导致应力场变化,边坡上部岩体形成危岩体,危岩体一面临空且下部有与临空面倾向一致的软弱结构面时,在降雨、自重影响下可能形成崩塌;卸荷-拉裂-倾倒式崩塌/错断式崩塌形成机理为长柱状的危岩体在静水压力、重力、地震力影响下可能形成崩塌;卸荷-拉裂-坠落式崩塌形成机理为人工开挖上部形成危岩体,在自重及外力影响下主控结构面逐渐扩展,最终导致危岩体失稳坠落形成崩塌。     

瀑布沟水电站高陡边坡拉裂体破坏模式及稳定性研究

为了研究瀑布沟水电站高陡边坡拉裂变形体的稳定性,经过系统分析其工程地质条件,提出了该拉裂变形体的变形破坏模式,主要为槽状的滑塌变形、倾倒拉裂变形、滑移拉裂变形、滑移压致拉裂变形。并通过有限元PLAX IS数值模拟软件以及室内试验对拉裂变形体稳定性进行模拟分析。结果表明:目前该拉裂变形体存在的变形破坏为松动带的滑塌以及倾倒拉裂区的滑移拉裂破坏,为后续实际工程处理方案的确定提供了可靠的依据,并对类似工程有一定的借鉴作用。     

高原寒区碎裂松动岩发育特征研究

以澜沧江流域上游如美水电站工程区为例,针对高寒、高震、高陡、快速抬升及卸荷风化强烈("三高一快一深")的特殊工程地质条件,提出了碎裂松动岩体这类特殊岩体,并运用工程地质调查、地质过程机制分析方法、文献计量学方法等手段,对碎裂松动岩体的发育特征、变形破坏形式开展了深入研究,为后续对碎裂松动岩体开展成因机制研究、边坡稳定性评价与治理,并最终服务于工程建设提供了依据。在水能资源开发步伐逐步迈向青藏高原地区的今天,将具有较为实用的科学实践意义和工程应用价值。     

岩滩水电站扩建工程地下厂房卸荷松动圈研究

卸荷松弛是岩体开挖工程中极为常见的现象,开挖过程中岩体初始地应力得到释放发生回弹变形,在临空面形成一定厚度的卸荷松动圈。松动圈内岩体的材料力学参数降低,对建筑物的稳定带来了不利的影响。运用有限元分析、声波等手段,研究岩滩水电站扩建工程地下厂房系统开挖后围岩卸荷松动圈范围,对全面了解工程结构稳定性、选取合理的支护方式具有非常重要的意义。     

加锚岩体细观破坏数值模拟

将端部锚杆模型应用到改进刚体弹簧方法中,建立了加锚岩体细观破坏数值模型。考虑拉裂和剪切2种破坏模式,拉裂破坏通过拉裂强度进行判断,剪切破坏通过Hoek-Brown准则进行判断。算例表明,锚杆的施加在细观尺度上遏制了张拉裂隙的产生并使剪切裂隙相应增多,显著提高岩体的单轴抗压强度,并抑制岩体的侧向变形。     

地震作用下节理岩体的抗震稳定性分析

基于统一强度理论和极限平衡原理,结合节理岩体的特点,提出一个能考虑岩体拉裂破坏及岩体种类等因素的边坡安全系数和永久位移的计算方法。初步分析了地震荷载作用下坡度、节理面倾角、拉裂深度、地震荷载及强度参数对抗震稳定性的影响。研究结果表明：随着中间主应力的发挥,边坡的安全系数相应增加,而永久变形明显地减小。在实际工程中,合理考虑中主应力效应的影响,能使岩土类材料的潜在强度得到充分发挥,也可间接地产生巨大的经济效益。     

高地应力区大型地下洞室边墙松动圈动态分析研究

松动圈是地下洞室支护成败的关键,松动圈与开挖深度、围岩岩性、时间等因素有关,它实际是一个动态变化过程。首先阐述了声波法在松动圈动态分析中的适用性,并采用声波法对某大型地下厂房上游边墙松动圈进行了测试分析,绘制了开挖深度、岩体波速、时间、空间位置与松动圈的相互关系曲线,通过对上述关系曲线的分析,获得了松动圈的变化分布规律,提出了相应的工程措施。其分析方法为类似工程提供了借鉴及指导意义。     

岩体基本质量和工程岩体分级

岩体分级是评价工程岩体稳定性的3种方法之一,对于长距离和大体积开挖工程尤其具有重要意义。一个完整的工程岩体分级方法应由分级因素、分级标准和工作指标3部分组成。分级因素的选择和它的权重分配是分级方法的科学性和适用性的核心。岩体基本质量是各行业、各种类型工程岩体的共性,本文提出了岩体基本质量的SID分级法,并介绍了国家标准《工程岩体分级标准》的构思和基本内容。     

长江科学院水工岩石力学与工程应用研究进展

结合长江科学院岩石力学专业10余年来已有研究成果,综述了长江科学院在水工岩石力学与工程应用研究的新进展,包括基础理论与数值方法、岩石力学试验方法与技术、岩体地应力测量技术与地应力场、岩体地球物理与超前探测技术、岩体及结构锚固与加固技术以及在岩体工程中应用与实践等方面。叙述了在认识岩体、利用岩体和加固岩体过程中,水工岩石力学未来面临的持续挑战。最后指出未来研究的核心问题,包括岩石力学的非线性属性问题、连续-非连续介质力学问题、跨尺度力学特性评价问题、多场耦合问题以及高地震烈度动力条件岩石力学研究等。     

岩体初始地应力场的反演回归分析

初始地应力场主要由自重场和构造场产生 ,根据山体的地质条件及岩体的地质构造情况和实测地应力资料 ,在分析初始地应力场形成的可能因素的基础上 ,提出一种初始地应力场反演回归的实用分析方法 ,并建立了初始地应力场的多元回归模型 ,通过实测点地应力值用逐步回归分析方法求出回归系数 ,从而得到岩体初始地应力场 .文末用一个工程实例对这一方法作了说明 .     

天花板水电站坝址区工程地质条件评价

预可研、可研及施工阶段的地质测绘、钻探、试验等工作揭露了天花板水电站的工程地质条件,就此对坝基工程地质条件及主要地质缺陷进行了分析.根据岩体完整性,结构面的发育特征,岩体风化、卸荷特征及岩体原位测试和声波测试等,对坝基岩体进行了岩体质量类别划分.     

大型水电工程建设岩石力学工程实践

中国三峡工程以及金沙江下游4座梯级水电站工程规模巨大,地质条件复杂,在建设过程中遇到了诸多岩石力学难题。结合这5座大型水电工程建设的岩石力学工程实践经验,对高边坡与滑坡岩体工程问题、坝基坝肩岩体工程问题、地下洞室群岩体工程问题、高地应力与高地震烈度问题的处理措施进行了回顾,介绍了三峡船闸高边坡、溪洛渡高边坡以及乌东德高位自然边坡的稳定技术,三峡大坝和溪洛渡拱坝建基岩体抗滑稳定技术,三峡枢纽地下厂房和向家坝水电站地下厂房的围岩稳定技术以及巨型滑坡综合治理等关键技术。在此基础上提出了大型水电工程岩石力学研究工作的通用技术路线:重视勘探与工程地质力学模型分析,合理界定岩体的介质模型及等效连续参数,并以地应力作为初始分析条件,采用适宜的连续或非连续介质力学分析方法进行岩体稳定分析,从而确定岩体加固方案,实施监测并实现反馈设计。     

考虑围压效应的块状节理岩体变形破坏数值模拟

节理岩体变形模量是深部岩体工程设计及稳定性分析的重要设计参数,开展围压对节理岩体变形特征及破坏形态的研究具有重要意义。采用离散元数值模拟与室内试验测试相结合的研究方法,开展不同围压条件下含两组预制节理的块状节理岩体三轴压缩变形破坏数值模拟研究,主要结论如下：（1）块状节理岩体的变形模量随着围压的增大而增大,当围压超过4 MPa时,变形模量的变化趋于平缓;（2）块状节理岩体的破坏模式分为两种：一是产生沿着已有节理面的滑动破坏;二是产生穿过整个岩体的剪切破坏,且随着围压的增大,块状节理岩体的破坏模式由节理滑动破坏向岩块剪切破坏转变;（3）对于1+2、2+3、3+5和5+7块状节理岩体模型,发生破坏模式转变的围压分别为0.5、1.0、4.0和4.0 MPa。     

龙滩水电站大跨度地下厂房开挖施工技术

龙滩水电站地下厂房规模目前属世界地下厂房之最，与其立体交叉相贯隧洞较多，洞室与洞室之间的岩柱较薄，工程地质条件复杂。如何解决好围岩稳定是施工的难点问题，在施工中所采取的厂房施工程序及方法、施工措施和围岩的稳定分析，为后期施工和同类工程的施工提供了一定的经验和借鉴。     

“工程岩体分级”国家标准在高坝洲工程的应用

采用国家标准《工程岩体分级标准》（送审稿１９９１年）,对高坝洲坝基岩体划分的各基本地质单元,抓住其岩石坚硬程度和岩体完整程度这两大复合分级因素,平行地进行定性分级。在着重考虑其质量和稳定性的基础上,给出了各级岩体的物理力学参数范围值,这些参数值含有岩体综合物理力学特征,这更有利于从整体上反映工程岩体的质量和稳定性能。     

某水电站厂区岩体初始地应力场分析

根据某水电站厂区地质条件及地应力实测资料,本文运用灰色控制系统理论及有限元数值分析方法,对该区域岩体初始地应力场进行分析。经过多方案计算与筛选,为工程结构设计和施工提供了可用的三维初始应力场,同时,文中所描述的计算模型及分析方法亦为其他工程提供了有益的借鉴。     

普立特大桥隧道锚碇区岩体工程地质特性研究

在建的普宣高速普立特大桥为主跨628 m的悬索桥,其一侧采用隧道锚碇。隧道锚碇区岩体主要存在的工程地质问题是岩体卸荷与岩溶问题。开挖了长120 m的探洞,并在探洞内开展现场岩石力学试验、声波测试和地质描述,获得了岩体物理力学参数与岩体基本质量分级情况。在此基础上,分析了岩体卸荷与岩溶随高程变化和埋深发育的规律。针对岩溶地区建设隧道锚碇可能存在的工程地质问题,探索了一条采用地表地质调查、地质测绘、钻探、洞探、坑槽探、钻孔弹性波测试、勘探斜洞、原位试验钻孔等多种勘探方法的综合勘探技术与分析方法,为隧道锚设计与稳定分析提供了基本依据,可在类似工程中推广。