大岗山水电站右岸边坡安全监测设计

大岗山水电站右岸坝肩开挖高边坡区地质条件复杂,岩体风化卸荷较强烈,浅表部风化卸荷强烈,呈碎裂-块裂结构,岩体质量较差,坡体深部发育有中缓倾坡外的XL316和XL9-15两个长大裂隙密集带。在右岸边坡监测设计中,遵循边坡地质条件、开挖支护设计及边坡稳定计算,并根据施工地质进行动态调整和优化,为右岸边坡稳定性分析提供资料。     

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。     

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。     

楞古水电站厂址区岩体松动类型研究

楞古水电站前期勘查发现自然边坡存在岩体大范围松动现象,主要表现为岩体结构面普遍张开、碎裂化程度高、围岩应力低、自稳性差。针对这一特殊的岩体结构,对岩体的松动类型和变形破坏特征进行了研究。通过对边坡岩体进行详细的地质编录和物理勘探试验,重点对节理裂隙的空间发育规律、碎裂结构岩体的空间分布及边坡已有变形破坏模式等方面进行了详细研究,同时结合声波测速、电磁勘探等试验成果,划分了岩体松动类型,归纳了每一种主控因素下的岩体变形破坏特征及破裂松动的演化过程。结果表明:岩体松动类型可划分为卸荷控制型、断层控制型、倾倒控制型以及节理裂隙控制型等4种类型,岩体的松动受浅表生改造和构造活动影响较大,节理化结构加剧了破裂过程。研究成果丰富了已有分类体系,对评价边坡稳定性以及控制地下工程围岩稳定和保障施工安全具有重要指导意义。     

如美水电站坝址区碎裂松动岩体成因机制

以澜沧江如美水电站坝址区为研究对象,在工程地质定性分析碎裂松动岩体成因机制的基础上,运用离散元UDEC软件,建立了地质概化模型,模拟了岸坡在自重应力场和构造应力场共同作用下的河谷下切和碎裂松动岩体的形成过程,综合分析了碎裂松动岩体的成因机制。研究结果表明：坝址区岸坡岩体卸荷形式多样,其中以“推移-错动”型卸荷影响范围最大,卸荷机制最为复杂;随着河谷的下切,岸坡岩体地应力发生重分布,主应力减小,剪应力增大,近坡表岩体应力出现明显松弛卸荷现象,岸坡沿上部顺坡向中倾结构面产生较大变形,且对下部尖灭部位岩体产生了较大的推力,岩体沿反坡向陡倾节理出现反向错动,并在坡表形成外高内低的错台现象,岸坡岩体出现明显的倾倒变形特征,形成典型的“推移-错动”型卸荷模式,并叠加强烈的风化作用,最终形成碎裂松动岩体。     

三峡工程永久船闸高边坡卸荷松动带变形特点

岩质人工高边坡的形成常常引起稳定和变形等方面的工程问题。为了探讨裂隙岩体开挖边坡的变形特点，以三峡工程永久船闸高边坡的变形监测和地质研究成果为例，根据变形位移过程并比照开挖过程分析，认为整个边坡岩体卸荷过程须经历预变形阶段、剧变形阶段、渐变形阶段和后变形阶段等４个阶段。开挖边坡卸荷岩体可为３个带：表层松动带、卸荷变形带以及应力调整带。并对一些与边坡变形有关的因素，如结构面的产状、密度和规模，以及加固效果等也进行了讨论。     

碎裂松动岩体高边坡稳定分析及防治

高陡峡谷地区，碎裂松动岩石的存在对边坡稳定性起到重要影响。针对碎裂松动岩体的定量化指标获取尚无成熟方法、碎裂松动岩体稳定分析困难、防护效果不佳等问题提出一套碎裂松动岩体高边坡稳定分析及防治的解决方案。对碎裂松动岩体特性进行研究，分析其存在的破坏模式；根据碎裂松动岩体的分布范围及主滑动方向进行计算剖分，基于有限元应力的虚功率法对碎裂松动岩体边坡稳定进行分析；最后基于边坡稳定分析结果对碎裂松动岩体边坡不稳定位置采用削坡开挖、喷锚支护、柔性防护网防护以及坡面截排水相结合的处理措施进行防护。     

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。     

边坡岩体风化卸荷特征研究及在姚家坪水利工程中的应用

姚家坪水利枢纽工程两岸边坡稳定性研究内容包括边坡卸荷带划分和卸荷岩体质量评价2部分。通过采用小排列折射波法,有效消除了试验平洞开挖后形成的岩体松动区对边坡卸荷带划分的影响,获得了边坡内部与风化卸荷有直接关联的未扰动层原岩波速;根据平洞地质素描和波速测试资料分析高边坡岩体卸荷带的风化卸荷特征;按照国家工程岩体分级标准,根据平洞波速和室内岩石力学试验求取卸荷区岩体的BQ值及其分布规律,最终达到了充分了解和掌握该工程边坡岩体稳定条件的目的。     

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。     

基于开挖卸荷劣化的边坡岩体质量评价体系研究

采用3类常规评价体系对卸荷岩体质量进行分析评价,并求解原态和卸荷态岩体力学参数,分析常规评价体系在评价卸荷岩体质量中存在的不足。有针对性地提出了适用于卸荷岩体的质量评价体系USMR法。该法不仅考虑了岩块条件、结构面条件和间距、地下水等RMR法包含的岩体基本性质,还考虑了坡面倾角与结构面倾角、坡面倾向与结构面倾向的关系,另外对开挖方法、卸荷损伤、边坡形态等使岩体质量劣化的因子进行了分析评价。基于USMR法所得的cm值小于常规方法,符合实际情况。所得结论对高边坡开挖工程中岩体稳定分析有一定指导意义。      

某高拱坝坝基开挖卸荷松弛时空效应

水利水电工程中坝基开挖造成的岩体卸荷松弛是影响工程质量和安全的重要问题,查明岩体卸荷松弛的时间规律和空间特征,为加固工程设计方案提供数据依据具有重要意义。在某高拱坝坝基开挖过程中利用声波测井技术对建基面岩体进行大面积长期观测,对声波数据进行统计分析,并结合现场卸荷松弛现象,总结出岩体开挖所引起的岩体在一定时间和空间上的卸荷效应及发育特征。结果表明:岩体的卸荷松弛主要发生在开挖后的前8个月,10~12个月后基本结束;卸荷松弛的速率先快后慢;原岩的岩体结构越完整,卸荷效应越低,反之则越高;松弛带厚度与坡比之间存在一个最优坡比值;岩体的卸荷松弛是由浅入深渐进发展的,浅层岩体卸荷松弛程度明显高于深部岩体,且持续时间更长;结构面和软弱夹层是卸荷松弛的重要部位,影响大型岩块的稳定     

韧性剪切带和蚀变岩体对坡体卸荷特征影响分析

岸坡异常卸荷是西南深切河谷地区进行大规模水电工程建设过程中常遇到的典型工程问题之一。根据野外详细地质调查,得出研究区坡体卸荷特征,再以是否考虑韧性剪切带和蚀变带为变量建立3个二维离散元模型,模拟河谷5次下切后坡体的变形情况,对比分析韧性剪切带和蚀变带对坡体卸荷特征的影响。研究结果表明:研究区卸荷异常主要与韧性剪切带和蚀变岩体的发育有关;韧性剪切带和蚀变带质软,其软弱基座效应和弱抗风化能力加剧了坡体变形程度,同时构成软硬相间的坡体结构,使得沿缓倾坡外结构面的差异剪切错动更为明显。相关成果可供从事高边坡坡体卸荷研究人员参考。     

建基面岩体表层低波速带分布特征及其成因

坝基开挖后,表层岩体会产生松弛卸荷现象,引起表层岩体声波波速明显降低,在表层形成低波速带。某水电站坝基左岸表层低波速带空间分布特征分析结果表明:坝基岩体表层低波速带的空间分布呈层状,局部出现异常深度;坝基表层低波速带在空间上的分布状况与表层岩体浅表生时效变形、建基面地质构造等因素有关。     

乌东德水电站边坡岩体卸荷特征及稳定性评价

就水电工程而言,高陡边坡岩体卸荷可能导致边坡整体或局部失稳,对水电工程的施工及运行安全构成威胁。以乌东德水电站坝址区高陡岩质边坡为研究对象,在边坡卸荷岩体宏观地质特征、渗透特征及弹性波特征3方面研究的基础上,综合分析确定了坝址区边坡岩体卸荷的水平深度及特征,并就卸荷带岩体总体稳定性进行了分析评价。总体认为,乌东德水电站坝址区边坡岩体卸荷变形微弱,边坡总体稳定性较好。      

爆破开挖过程中厂房围岩松动圈测试与分析

地下洞室在爆破开挖过程中由于围岩卸荷,形成一个沿开挖边界环状分布的松动圈。基于声波测试法,对某地下厂房一典型断面进行松动圈的测试。通过统计和观察岩体声波速度的量值变化和分布规律,讨论了单孔与跨孔声波测试的优缺点。结果表明,跨孔声波测试法受微小裂隙的影响小,能较单孔法更好地反映局部岩体波速。分析了爆破开挖参数对测试区围岩松弛深度的影响,通过调整优化爆破参数,使围岩松弛深度基本小于0.6 m,为岩体的稳定性分析、爆破参数优化及安全加固提供了参考依据。     

不同应力路径下砂岩分段变速连续卸荷变形特性研究

为研究高陡边坡岩体开挖卸荷过程中的变形问题,结合实际高陡边坡岩体开挖应力变化特征,分别开展了室内三轴加载试验及卸围压卸轴压、卸围压恒轴压、卸围压增轴压3种应力路径下的分段变速卸荷试验.结果 表明,在每种应力路径下,岩样分段变速卸荷的变形模量都随初始围压的升高而增大,变形模量随卸荷当量的增加而减小.卸荷当量为0 ～ 60...     

拉剪应力状态下裂隙岩体动态损伤演化

岩体开挖是一个不断卸荷、变形损伤、质量劣化的动态力学过程。卸荷状态下,拉剪复合断裂是岩体断裂中最危险的一种情况。现应用断裂力学和损伤力学,对裂隙卸荷损伤岩体的力学性质进行研究。总结拉剪应力状态下裂隙岩体损伤力学模型,分析得出：拉剪应力状态下裂隙裂化、损伤积累,损伤演化表现为＂动态损伤＂;而后以某水电站边坡的开挖卸荷为例,验证了岩体裂隙损伤贯通直至破坏的过程。     

基于声波和地质雷达对建基岩体松弛带的划分

建基岩体开挖卸荷松弛及其形成的松弛带是水利水电工程中一种常见的现象,对建基岩体的 岩体质量有着十分重要的影响,对于松弛带的划分方法一直以来都是水电建设中十分重视的问题。以 西南某水电站为例,运用声波和地质雷达相结合的方法,对该水电站左岸坝基建基岩体的松弛厚度进 行了综合划分。通过工程实例的良好应用效果,证明了该方法在建基岩体松弛带划分中的可行性和有 效性。