跨孔声波在检测混凝土裂缝深度中的应用

简要介绍了跨孔声波钻孔的布孔位置,运用同一增益采集,进行跨缝声波测试与不跨缝声波测试。假定混凝土局部均一的原则,根据振幅能量衰减强弱对比,定量分析裂缝的具体深度位置及定性分析裂缝张开的程度,并通过跟踪裂缝钻孔取芯加以验证。     

岩质边坡微震活动特征及其施工响应分析

 岩石高边坡稳定性是水电工程建设能否顺利进行的关键问题之一。锦屏一级水电站左岸边坡地应力高,断层裂隙发育,岩体卸荷深度大,地质条件复杂,边坡在施工期和运行期的稳定性问题十分突出。介绍左岸边坡微震活动特征,并对开挖卸荷过程微震活动性时空分布规律以及与不同时段、区域的施工工况进行对比分析,对岩石微破裂萌生、发育、扩展、聚集趋势与岩体损伤关系进行探讨,得到左岸边坡微震活动与施工响应之间的相互关系。结果表明：大坝基坑、煌斑岩脉置换斜井、1 670 m雾化区边坡排水廊道开挖和边坡弱层固结灌浆引起的深部岩体卸荷松弛而诱致微震活动性,可以很好地揭示和反映现场施工工况。研究成果可供其他类似岩质高边坡工程借鉴、参考。     

深埋地下厂房微震监测系统及其工程应用

猴子岩水电站地下厂房水平埋深280~510 m,垂直埋深400~660 m,属于典型深埋地下厂房,山体地应力高,地质条件复杂。为监测和分析地下厂房开挖过程围岩的稳定性,识别和圈定围岩潜在的破坏失稳区域,2013年4月安装加拿大ESG微震监测系统。采用声波仪测定地下厂房岩体波速的范围,并结合爆破试验方法计算得到微震监测系统整体等效P波波速为5 700 m/s,系统定位误差小于10 m。对拾取的微震事件波形手动处理,提高定位精度,并剔除干扰事件。通过地质资料分析和现场踏勘,微震活动性时空分布演化规律揭示并圈定猴子岩水电站地下厂房围岩微破裂集中区域及其潜在失稳风险区域。研究结果可为猴子岩水电站地下洞室群后期开挖和支护提供参考,也为类似开挖强卸荷作用下深埋地下洞室围岩稳定性评价提供一条新的研究思路。     

基于微震监测的岩质边坡稳定性三维反馈分析

锦屏一级水电站左岸边坡已成功采集大量微震数据,通过对左岸边坡在开挖、灌浆加固阶段的微震活动时空分布规律分析研究,初步识别和圈定边坡深部岩体损伤区域。然而,如何有效利用丰富的微震信息定量评估左岸边坡稳定性一直是项目研究的关键。首先归纳岩质边坡稳定性研究方法,阐述基于微震监测进行边坡稳定性反馈分析的必要性,提出一种基于微震信息反演的岩体损伤模型,通过有限元程序自动搜索微震损伤影响范围内岩体单元并进行相应力学参数折减,寻求边坡失稳过程岩体损伤的微震活动性、强度弱化与边坡动态失稳之间的联系,从而定量评价边坡稳定性。研究结果表明:(1)基于微震监测的边坡稳定性三维反馈分析可以很好地考虑边坡岩体损伤引起的影响;(2)反馈计算得到的边坡安全系数较不考虑微震损伤情况降低0.11,说明爆破开挖、灌浆加固等施工扰动诱发的微震活动对左岸边坡稳定性有一定影响。基于微震监测的边坡稳定性三维反馈分析方法可以评价其它类似岩质高边坡稳定性。     

猴子岩水电站深埋地下厂房开挖损伤区特征分析

 以猴子岩水电站地下厂房为研究对象,利用常规测试和微震监测技术,对开挖过程厂房高边墙围岩损伤区进行现场原位试验。基于一系列常规测试和微震监测结果分析,揭示了围岩变形破坏特征,得到厂房开挖卸荷过程围岩裂隙的萌生、发育和扩展的演化过程,分析了围岩开挖损伤区范围、裂隙演化与施工动态之间的相互关系,探讨了开挖损伤区的形成和演化机制。研究结果为猴子岩水电站地下厂房开挖、支护设计、围岩变形特性和地质资料分析提供了参考依据。相关研究工作作为地下厂房开挖、支护参数设计的重要依据,取得了较好的经济效益,对类似地下工程的设计施工有一定的参考价值和借鉴意义。     

岩石边坡微震监测安全预警与应用

针对锦屏一级水电站左岸边坡突出的稳定性问题,结合微震监测技术,研究了边坡预警框架、微震预警功能、多元信息融合判据,构建边坡稳定性安全预警体系,提出锦屏一级水电站左岸边坡预警思路,建立基于微震监测的边坡稳定性局部预警方法、考虑微震损伤效应的边坡稳定性整体预警方法以及多元信息融合判据的综合预警方法,形成一套独具特色的岩石高边坡稳定性综合预警系统。在此基础上,对左岸坝肩边坡出现的实际工程问题进行成功预警。结果表明,提出的综合预警方法可以较好地预测岩石边坡变形失稳风险,为锦屏一级水电站边坡施工期及运行期的安全预警提供了依据,也为类似岩质边坡工程稳定性预测研究提供了一条新的思路。     

水工混凝土裂缝深度检测的能比衰减法研究

水工混凝土裂缝发育深度一般较大,常规的超声波单面平测法、双面对测法和钻孔跨孔声波法等均存在一定的局限性。为提高无损检测水工混凝土裂缝深度的能力,以弹性波传播理论为基础,通过大量研究和试验提出了裂缝深度无损检测的能比衰减法。详细介绍了该方法的检测原理、设备、测线布置方案和数据采集、处理流程。结果表明,能比衰减法与跨孔声波法在针对某水电站大坝裂缝进行的对比试验中仅相差1.67%。     

地质雷达在福堂水电站引水隧洞施工超前预报中的应用

在福堂水电站引水隧洞施工中,采用地质雷达预报掌子面前方的不良地质体及相对富水带,根据地质雷达测试和开挖验证的资料,建立起完整岩体、断层破碎带、富水带、岩脉带、裂隙密集带及岩性变化带等典型地质体同雷达图像特征之间的关系。与开挖揭露的地质情况对比表明,地质雷达超前预报达到了较高的准确度。     

平硐间地震波CT在某水电站坝址勘探中的应用

在某水电站平硐勘探的基础上,应用地震波层析成像测试技术,对坝址区右岸平硐间测试,得到右岸不同岩体的波速分布。根据地震波速分布探明岩体地质构造和分布特征,确定岩体质量等级。平硐间地震波CT成果与地质构造资料的对比验证表明:硐间地震波CT具有良好的应用效果,为工程设计提供了可靠的地质资料。     

基于三维数值模拟和微震监测的水工岩质边坡稳定性分析

建立以微震监测为主、应力场分析为辅的水工岩质边坡稳定性分析方法。利用RFPA3D分析软件,研究三维条件下锦屏一级水电站左岸岩质边坡破坏过程微破裂的萌生、演化、扩展、相互作用和贯通机制,揭示边坡整体失稳破坏模式,探讨岩质边坡渐进失稳破坏过程应力场和微震活动性空间演化基本规律,形成从细观损伤演化过程揭示宏观岩体结构破坏的研究方法。研究结果表明：断层F5,F2和煌斑岩脉X等软弱结构面是控制左岸边坡破坏模式的关键因素之一,RFPA3D离心加载法得到的边坡潜在滑移面及声发射与微震监测系统得到的岩石微破裂空间宏观演化趋势比较一致。