厦门东通道海底隧道工程岩体渗透性综合研究

厦门东通道海底隧道工程区全、强风化带岩体是具有孔隙介质性质的连续地质体,弱、微风化岩体可视为具有裂隙介质性质的非连续地质体.通过包括计算裂隙岩体等效渗透系数、原位抽水试验、压水试验和室内原状大样渗透实验等方法在内的岩体渗透性综合研究方法的运用,获得岩体渗透性指标.将各方法所获得的岩体渗透系数进行分级统计,取加权均值作为岩体的渗透系数,提交工程设计参考.实践证明,所获得的岩体渗透性指标是科学和有效的.     

坝基渗透稳定性现场试验方法研究

坝基渗透稳定性现场试验目前尚未积累成熟的经验,也无现成的规范规程可循,本文根据笔者的工作经历,并参考国内数个工程实例,给出两种现场试验方法,在一些具体问题上提出了自己的看法,供同行参考。     

粘性土渗透破坏及渗透劣化试验研究

水利工程大多涉及复杂且多变的粘性土地层,为节约建设成本大多中小型水库又多采用均质土坝建筑,土壤侵蚀问题尤为严重,其中最主要的问题就是粘性土的渗透破坏。由于长时间经受地下水的渗透作用,粘性土的性能以及自身结构都发生了缓慢的劣化现象。文章根据渗透理论,对粘土堤坝进行了实验室试验、现场试验以及计算机模拟试验,得出了粘性土渗透破坏,以及长期渗透条件下粘土劣化的机理,对同类工程防止渗透破坏和堤坝劣化有一定的借鉴作用。     

静水压力下海底隧道安全稳定性研究

将强度折减法引入静水压力下海底隧道衬砌的安全稳定性研究,利用Flac3d软件建立了海底隧道-岩土体-海水相互作用的强度折减法数值分析模型,对比判定了强度折减法的两种折减方式,考虑海底隧道在静水压力作用下的位移变化、剪应变增量变化和塑性区变化情况,确定了衬砌局部破坏的极限平衡状态和整体破坏的极限平衡状态,分析了海底隧道在静水压力作用下的破坏机理。研究结果表明:海底隧道采用同时折减衬砌和围岩的折减方式进行计算较为合理;衬砌局部破坏的安全系数为1.83,整体破坏的安全系数为2.125,衬砌主要因剪应力产生破坏。     

横泉水库坝基粗粒土渗透稳定性评价

横泉水库大坝坝型为碾压均质土坝。坝体位于天然河床上，坝基地层为第四系松散覆盖层，属双层结构，上部为低液限粘土、低液限粉土，下部为厚10m～36m卵石混合土、混合土卵石、级配不良砾等砾类土及含巨粒土层。用多种方法对卵砾石类土进行渗透变型类型判定，计算其渗透稳定性，并提出防治措施。     

堤坝渗透变形及稳定性分析

阐述了堤防渗透变形的类型、成因、规律,并对堤坝渗透稳定性问题进行了分析研究。渗透变形是引起堤防渗漏破坏的主要原因。分析了水力坡度与堤防渗漏破坏的有机联系,可以帮助研究人员对堤防渗漏破坏进行定量确定。     

土石结合部接触冲刷渗透破坏特性试验研究

为研究穿堤建筑物与堤防土石结合部接触冲刷渗透破坏情况,利用自行设计的接触冲刷试验装置,实现了土石结合部接触冲刷渗透破坏的室内模拟。通过对接触面存在裂隙的土样开展相关试验,揭示了接触冲刷渗透破坏的发生、发展变化过程,分析了土体性质、裂隙宽度及水力比降等因素对接触冲刷破坏时间及冲刷量的影响。试验结果表明:黏粒含量较大的土体抗冲刷能力较强;土体性质的影响随着裂隙宽度的增加及水力比降的增大而逐渐减弱;冲刷量随裂隙宽度的增加而减小,但当裂隙宽度大于2.7 mm时,各黏粒含量土体试样的冲刷破坏时间及冲刷量较为接近,开度不再具有明显作用。     

汕头湾海底隧道工程河段最大冲刷深度研究

通过河工模型试验,研究汕头湾海底隧道工程河段的水流流态和河床冲刷情况,对不利水文条件下的隧址河床最大冲刷深度进行了分析。成果表明,在不利水文条件下隧址断面最大洪水流速达1.5 m/s以上,左右两汊主槽河床冲刷明显。300年一遇、100年一遇水文条件下隧址河床最大冲刷深度分别为6.40、5.24 m。隧址断面最大冲深的包络线成果可为工程的合理埋深提供依据,研究成果可为汕头湾类似工程提供参考。     

西南某水电站坝区岩体层间内错动带现场渗透及渗透变形特性研究

针对该电站坝区岩体层间层内错动带原位渗透特性研究，提供了相应渗透特性指标，为大坝防渗轮廓设计指标提供依据。     

深圳市供水网络干线工程岩体应力状态分析与线路选择

深圳市供水网络干线工程全长约48km，主要建筑物包括4条隧洞，线路地质条件较复杂，岩体应力状态对工程线路走向选择有重要影响。本文恢复演算了古岩体应力状态，通过物理力学模型，利用实测岩体应力资料推求分析了整个工程线路现今岩体应力状态，论证了岩体应力状态与断裂活动性的关系，为深圳市供水网络干线工程线路选择及工程设计、施工提供了依据。工程建设实践证明，对工程区岩体应力的分析及供水线路的选择是正确的。     

陕西何家梁隧道地应力测量及围岩稳定性评价

基于何家梁软岩隧道的工程地质条件与三维水压致裂地应力测试方法,测量并分析了工程区地应力分布规律,并采用FLAC3D数值分析软件对隧道开挖稳定性进行了评价。结果表明:自重应力是该地应力场中的主要影响因素,测区应力场为高应力水平,隧道开挖后,边墙中上部及拱顶有不同程度的下沉,周边位移相对值仍在规范允许范围之内。测试及数值分析结果可为工程区隧道开挖的稳定性分析及安全支护提供参考,可对类似软岩隧道的地应力测试及分析提供借鉴。     

重庆长江特大悬索桥隧道锚碇区岩体稳定分析

运用三维有限差分法(FLAC-3D)对重庆鱼嘴长江特大桥的隧道锚碇区岩体稳定性进行了数值模拟,分析了原始山体、施工开挖后以及在主缆荷载、塔基荷载作用下岩体的变形、应力状态以及拉应力、塑性区分布,计算了各种工况下岩体的稳定性。根据计算分析结果,对隧道锚碇区岩体稳定性进行综合评价。目前在建的大型特大型悬索桥隧道锚碇不多,加之此软硬岩互层区建隧道锚的工程实例非常少见,因此进行该隧道锚碇区岩体的稳定性分析,具有一定的工程实用价值和推广借鉴价值。     

岩体裂隙网络非线性渗流分析

裂隙中水流为紊流状态时，流量与水力坡度呈非线性关系，不再满足线性的立方定律，以岩体裂隙网络中结点的水量平衡来建立岩体裂缝网络非线性渗流控制方程式，提出矩阵求解方法和迭代运算步骤，并给出应用算例与验证。算例结果表明，不能采用岩体裂隙网络线性渗流规律来代替岩体裂隙网络非线性渗流规律。     

岩体中不同形式裂隙对渗流压力差损耗的影响

基于立方定律,推导出不同形式裂隙的流量计算公式,对常见的"人"字形分支裂隙、"T"字形分支裂隙及十字形交叉裂隙的流动规律进行理论和数值分析,认为流体在裂隙分支和交叉处的偏流及交汇作用产生的收缩及扩张效应是压力差耗损大于其他部位的主要原因。引入压力差损耗系数的概念,对公式进行无量纲化处理,得出影响压力差耗损系数的主要因素是雷诺数、裂隙偏转角度及隙宽比。对压力差损耗系数的变化规律进行分析,结果表明:雷诺数的大小与消耗在裂隙分支或交叉处的压力成正比;裂隙偏转角度的增加在一定程度上可以减小压力差的损耗;"人"字形和"T"字形裂隙隙宽比增大,会使流体经过分支或交叉处产生的压力差损耗减小,但由于"十"字形交叉裂隙中同时存在交汇和偏流作用,其结果与上述情况相反。     

青沟水库岩体加固工程预应力锚固施工

青沟水库大坝左坝肩岩体出现构成滑裂体的断层,对水库安全及下游人民的生命和财产构成了严重威胁.为确保坝体稳定,设计采用900 kN级预应力锚索进行加固处理.在加固过程中,对个别涌水的锚索孔进行了高水头作业条件下的特殊锚固处理,取得了成功.加固后,提高了坝肩岩体强度、改善了岩体的应力条件,确保行洪期水库大坝整体的安全性和稳定性,对水库今后的正常运行奠定了基础.     

单裂隙层状岩体渗流模型研究

介绍了岩体渗流研究所涉及的渗流介质、岩体结构、分析方法，以及渗透系数；界定了层状岩体渗流模型的材料特性和定解条件，推导了单裂隙层状岩体渗流模型，讨论了应用该模型的方法，以期能为裂隙岩体渗流研究提供些许理论参考。     

渗流对高崖头隧道围岩稳定性影响的数值模拟研究

隧道开挖过程中,地下水渗流作用对围岩的稳定性存在较大影响。针对洛阳至栾川高速公路高崖头隧道的具体情况,采取有限差分软件FLAC3D,建立三维模型,研究了考虑渗流作用和不考虑渗流作用情况下围岩的位移值,并与现场监测值进行对比验证,进而利用数值模拟的结果分析了隧道围岩的稳定性。研究结果表明:在考虑渗流作用下拱顶下沉和周边位移均大于不考虑渗流作用的情况,与现场监测值更为接近,隧道围岩处于稳定状态,研究结果对施工实践有一定的指导作用。