渗流场作用的地基变形对高拱坝结构的影响

通过三维有限元方法进行了溪洛渡拱坝渗流场分析,并采用增量荷载法研究考虑了渗流场通过地基变形作用于高拱坝结构的影响。结合溪洛渡工程,研究了渗流场对高拱坝地基变形的影响,包括横河向和顺河向两方面。对比蓄水前后,采用增量荷载法,研究地基变形增量对高拱坝结构应力和变形的影响及大小。研究成果初步表明渗流场是影响溪洛渡拱坝监测资料反映的径向往上游变形的影响因素之一,后续将深入研究岩石与水力学作用,分析和掌握因水库蓄水而产生的各类荷载以及岩石力学性质的变化,最终明晰高拱坝结构变形机理和真实工作状态。     

溪洛渡拱坝蓄水期谷幅变形驱动机制研究

溪洛渡谷幅变形的产生机制尚存在争议,是当前工程界的难点问题。通过对锦屏一级及溪洛渡谷幅变形典型案例的对比分析,认为溪洛渡谷幅变形具有大量值、大范围和整体性的特点。以变形加固理论的弹塑性方法作为黏塑性方法的近似,引入孔隙弹塑性有效应力,结合溪洛渡库区的水文地质构造背景,计算结构塑性变形的驱动力——不平衡力,研究水库蓄水后控制溪洛渡谷幅变形的关键位置。研究结果表明,水库蓄水后孔隙压力增加引起的不平衡力主要集中在河谷底部的玄武岩层内和层间错动面中,可驱动岩体沿结构面产生大范围变形,这可能是控制溪洛渡谷幅变形的主要机制。     

锦屏一级拱坝左岸边坡长期变形对坝体影响研究

我国已建成的特高拱坝逐渐由设计施工期过渡到蓄水运行期,其试验及监测成果表明,开挖、蓄水等扰动将加快拱坝枢纽区山体边坡的流变变形,这些长期变形对拱坝安全构成严重威胁。提出岩质高边坡长期变形对拱坝安全的影响分析方法,采用黏弹–塑性流变本构模型,计算锦屏一级左岸边坡在运行期的长期变形。以此变形为基础,引入极限分析的思想,提出基于边界位移法和变刚度的强度折减法,对边坡变形对拱坝的影响进行分析评价。边界位移法是在模型边界解除约束,施加固定位移,模拟边坡长期变形;变刚度的强度折减法是基于弹塑性和流变模型之间的内在联系,同时降低刚度和强度,来模拟边坡变形对拱坝影响,具有完备的理论基础。对锦屏一级拱坝左岸高边坡的长期变形进行分析预测,评价了拱坝承受边坡长期变形的安全度。研究表明,左岸边坡长期变形在一定程度上对坝体有益,流变稳定时,坝体屈服区、塑性余能范数都有减小,应力状况得到改善;拱坝可承受6倍以上的边界位移超载。因此,应重点关注应力集中等建基面局部区域对拱坝长期稳定性的影响。     

基于微震监测的大岗山高拱坝坝踵蓄水初期变形机制研究

 混凝土高拱坝坝踵是蓄水初期阶段拱坝安全的重点关注部位。通过构建国内首套高拱坝坝踵微震监测系统,实现对蓄水初期阶段大岗山拱坝坝踵区微破裂的实时监测,探究坝踵蓄水初期变形机制及其与微震活动性的关系。采用人工敲击试验确定坝踵等效P波波速为4 300 m/s,系统定位误差小于8 m。对系统获取的事件波形进行噪声滤除,并在自动定位基础上进行人工二次校核,提高定位精度,验证了微震监测技术应用于大体积混凝土工程的可行性。分析认为：蓄水初期阶段,大岗山高拱坝坝踵区微震活动性与库水位密切相关,微震事件聚集区实现从坝踵向坝趾的转移,坝踵压缩变形减小,而坝趾区变形量增加。此外,通过拱坝坝踵区微震变形演化过程,揭示了导流洞下闸蓄水前940 m高程基础廊道拱顶裂缝产生的根本诱因。研究成果可为混凝土高拱坝微震监测和真实工作性态研究提供参考。     

高拱坝坝基变形影响深度的监测方法研究及应用

针对高坝坝基变形影响深度尚无监测仪器和方法的问题,提出了多点式监测方案,并阐述了该方案在小湾水电站工程中的实施方式,指出该监测方案取得了可靠的变形监测资料,有助于掌握和评价大坝的安全性。     

变形对边坡稳定性的影响

指出边坡自身的弹、塑性变形越大,与极限平衡法假定土体为刚体相差也将越大.鉴于此,进行了有限元圆弧搜索法对土坡在不同变形下稳定性的变化规律研究,结果表明有限元法在考虑变形方面具有一定优势,对以后的边坡稳定分析计算有一定的指导意义.     

蓄水条件下水电工程边坡变形与稳定性研究

在对某水电站坝址区工程地质调查的基础上,利用数值计算方法,对变形体蓄水条件下的变形特征与稳定性进行了分析评价,得出坡体的变形特征受地形地貌控制,蓄水对坡体的变形影响较大,但变形体总体稳定性较好的结论。     

高填土边坡变形监测应用

介绍了测斜仪的工作原理,提出了测斜管埋设中应注意的问题,并探讨了测斜监测技术和测斜管埋设技术在南海长青墓园工程中的应用,通过对监测数据的分析,对南海长青墓园填土边坡提出了一些建议,以期对监测边坡变形稳定工程具有借鉴意义。     

大岗山水电站高拱坝蓄水初期工作性态演化研究

高拱坝的位移、应力状态是拱坝在蓄水初期重点关注的问题。将微震监测技术与有限元数值模拟相结合,研究拱坝微震变形与坝体应力的内在关联,对蓄水初期拱坝的应力、位移变化规律进行分析,探究拱坝蓄水初期工作性态演化规律,提出利用微震事件判断拱坝真实受力状态的方法。研究表明:拱坝微震事件与坝体应力在时空分布上存在一致性,坝体高压应力的集中和迁移是微震事件萌发的内在驱动力。蓄水前,拱坝高压应力集中在坝踵区域,微震变形也聚集在坝踵区域。蓄水后,拱坝的高压应力集中区域和微震变形聚集区域均从坝踵转移到坝趾区域,同时拱坝主拉应力区域实现了从拱端到坝踵的转移。通过微震事件的Es/Ep比值累积频率分布特征可以推断出拱坝在不同蓄水时期应力集中区域的分布情况。研究成果对于研究高拱坝真实工作性态具有一定的参考价值。     

阿坝铝厂地基与边坡变形稳定性预测

阿坝铝厂座落于岷江右岸Ⅲ级阶地上。由于紫坪铺水库的兴建蓄水 ,可能引起铝厂新的地基沉降变形及边坡的变形和稳定问题。本文在对铝厂地基、边坡工程地质条件的分析基础上 ,利用快速拉格朗日 (FLAC3D2 .0 0 )、赤平投影、刚体极限平衡等方法对水库蓄水后边坡与地基的稳定性进行了预测。     

高陡边坡变形监测及数值模拟分析

边坡的稳定性分析是当前重要的研究课题,不仅具有重大的社会现实意义,更有深刻的理论价值。基于工程实例,采用MIDAS GTS建立二维有限元模型,结合工程监测数据,总结了该边坡的变形规律,对该边坡滑移范围及潜在滑动面深度位置进行了判别。     

变形加固理论及高拱坝整体稳定与加固分析

发展和完善了变形加固理论;提出结构失稳的严格定义及其集合逻辑表述,发展了基于塑性余能及其变分的结构稳定性判剧;完善了最小塑性余能原理的证明,指出它是结构平衡条件、变形协调条件和本构关系的集中体现.提出结构整体稳定性可以用结构整体安全度与塑性余能的关系曲线来描述的新思路,并应用于高拱坝整体稳定性评价.结果表明,变形加固理论为评价高拱坝的整体稳定性、坝踵开裂、坝趾锚固、断层加固等高拱坝关键技术问题提供了统一和实用的理论框架和基础.     

高拱坝与坝肩开挖边坡的相互作用研究

我国西南地区特殊的地质构造,以及水利枢纽的高拱坝、高边坡特点,使得边坡和坝体的相互作用问题在该地区尤为突出.在弹塑性理论的基础上,提出以塑性余能范数为指标的结构稳定分析方法;指出在一定荷载作用下,弹塑性结构在失稳情况下,总是趋向于塑性余能范数最小的状态.如果塑性余能范数等于0,则表明存在同时满足平衡条件和屈服条件的协调应力场,结构稳定;如果塑性余能范数大于0,则表明不存在同时满足平衡条件和屈服条件的应力场,结构失稳.同时,基于大荷载步长下的弹塑性本构积分算法,进行岩体结构的非线性有限元分析.以锦屏一级拱坝左岸坝肩开挖边坡为对象,计算分析边坡与拱坝的相互作用.结果表明,在一定程度上拱坝拱端推力对边坡的整体稳定是有利的;边坡降强在超过1.5倍以后才会对拱坝的受力性态和整体稳定产生影响.     

浅析软土对地基沉降变形的影响及处理措施

软土地基的处理质量直接关系到上部建筑物施工速度的快慢,也直接影响到建筑物的安全。以某具体工程为例,分析了软土对地基沉降变形的不利影响,提出了一些建议和具体处理措施。     

开挖对边坡变形影响的离心模型试验研究

边坡开挖是工程中经常遇到的问题。采用清华大学土工离心机以及新开发的开挖模拟设备进行了土坡开挖的离心模型试验,测量了开挖过程中边坡位移场的变化。基于位移测量结果提出了一种确定开挖影响范围的方法,分析了开挖后边坡的变形响应。结果表明：开挖后坡体内部根据竖向应变性质的不同可分为开挖松动区、开挖压缩区和无影响区3个区域,不同区域土体的变形特性有所差别。开挖后边坡内部的潜在滑裂面在变形破坏过程中是变化的,从坡体内部向坡面方向移动。开挖条件下边坡表现出明显的渐进破坏过程。     

降雨对边坡变形破坏影响的综合分析

  降雨是诱发滑坡发生的主要因素,分析了降雨入渗对斜坡土体的物理、力学性质产生的影响,通过对实例的数值模拟研究,揭示了边坡变形破坏受降雨影响的特征。提出在常规边坡稳定、变形破坏分析计算中应考虑降雨入渗的影响。     

弹性地基上基础厚度对变形的影响

利用弹性地基上梁的计算方法对弹性地基上不同厚度的基础极进行了不同集中荷载工况下的变形计算，根据计算结果分析了基础厚度对于弹性地基上基础的最大沉降的影响，以及厚度对于基础整体变形的影响，并在减小基础沉降的设计中提出了“临界厚度”这一概念。     

竖向剪切变形对弹性地基梁的影响

本文用具有两个广义位移的梁的理论,分析竖向剪切变形对弹性地基梁内力的影响。对一个短弹性地基梁和一个多跨连续弹性地基梁的计算表明,竖向剪切挠度的影响可以忽略不计。     

无限地基辐射阻尼对溪洛渡拱坝地震响应的影响

用有限元、边界元和无限边界元(FE-BE-IBE)在时域内的耦合模型分析了溪洛渡拱坝的动力响应,在分析中考虑了无限地基辐射阻尼,结果表明辐射阻尼对拱坝的动力响应有显著的影响。又研究了辐射阻尼的不同影响因素,如水位、地基弹性模量和不同地震输入等。     

岩层剪切错位及其对地基边坡稳定的影响

 　地基边坡大规模的开挖造成地应力在一定程度上的复活, 从而形成岩层或岩体的剪切 错位, 外观表现为地基边坡炮孔和大口径钻孔的剪切错位。由此建立了地应力动态平衡论。 以此错位量, 可以反演该区的地应力数值。地应力可以集中, 也可以传递和扩散, “边坡作用 地应力”对边坡稳定有一定的影响。