玛尔挡水电站导流洞进口边坡三维极限平衡稳定性分析

针对高陡边坡的稳定性问题,以黄河玛尔挡水电站导流洞进口边坡中的随机块体为例,基于统计原理,采用三维极限平衡法对边坡岩体中的随机块体进行搜索,并对块体高度进行敏感性分析,得到块体在天然、暴雨和地震三种工况下的安全稳定系数,并对危险块体进行预应力锚索加固模拟,得到所需施加的锚固力。计算结果给出了导流洞进口边坡中可能存在块体的特征、规模及稳定性,以此提出危险块体加固建议,对实际工程的加固设计具有较大的参考价值。     

某水电站放空洞进水口边坡稳定性数值模拟分析

针对某水电站放空洞进水口高边坡存在倾倒和滑移拉裂或滑移致拉裂块体破坏的可能性问题,采用FLAC有限差分法技术和极限平衡法,分别从边坡的应力、变形、塑性区发展和块体稳定性方面综合评判了高边坡的整体稳定性,结果表明该边坡整体稳定性良好.     

某水电站边坡雾雨作用下三维稳定性分析

分析了金沙江某水电站坝址区工程地质条件,确定了左岸泄洪雾化区边坡的稳定性控制边界条件及潜在滑动块体,基于泄洪雾化区地形图构建了边坡三维模型,在泄洪雾化区边坡三维饱和非饱和渗流场计算的基础上考虑了非饱和孔隙水压力对结构面强度的影响,并计算了一次典型泄洪雾化降雨过程中边坡滑体的动态安全系数.计算结果表明,该方法可为雾化区边坡渗流控制和边坡加固设计提供参考.     

白鹤滩水电站左岸#2潜在滑动体动力稳定性分析

介绍了边坡动力稳定性研究常用的拟静力法、时程分析法和动力降强法,探讨了各种方法的特点及问题,以金沙江白鹤滩水电站左岸边坡#2潜在滑动块体为例,借助刚体极限平衡法和FLAC3D软件研究其在地震荷栽作用下的稳定性,采用拟静力法、安全系数时程分析法和动力降强法计算、比较了#2块体的动力稳定安全系数,综合评价了该块体的动力稳定性.     

基于离散元的高堆石边坡工程防护措施实施效果分析

对于高陡堆石边坡工程,如何定量分析边坡失稳后工程防护措施的阻滑效果是当前的研究空白,该研究对指导工程设计、完善工程措施、提升风险预警与运行管理水平等方面具有重要意义.因此,本文将针对某高陡堆石边坡工程的实际问题,建立高陡堆石边坡离散元模型,定量分析其工程防护措施的实施效果.通过离散元数值模拟,一方面分析失稳情况下,不同混凝土挡墙高度对高堆石边坡整体在的阻滑效果,从失稳前后块石的分布、块石位移、越过混凝土挡墙的块石数量、到达河床的块石数量等角度分析挡墙的阻滑效果;另一方面分析不同混凝土挡墙高度下,滚石从坡顶滚落至坡底河床的运动轨迹及速度变化过程,以及挡墙对滚石的阻挡效果.从运动轨迹、速度时程曲线等图表分析得到:加高底部的混凝土挡墙有利于增强边坡长期运行工况下的边坡稳定性,有利于阻挡滚石滚动到下游河床.通过拟定不同混凝土挡墙高度,并对边坡失稳和滚石工况进行定量分析,最终优化确定混凝土挡墙高度为11m时较为适宜,从而为合理、精确、经济地确定高陡堆石边坡工程防护措施提供指导与建议.     

白鹤滩水电站左岸边坡动力稳定数值计算分析

针对白鹤滩水电站左岸边坡存在多个潜在滑动块体的问题,建立了左岸边坡的三维有限元计算模型,采用拟静力法、动力时程安全系数分析法和动力降强法研究了左岸边坡的主要块体和整体的动力稳定性。结果表明,以C3-1为底滑面的潜在滑动块体的动力稳定性能满足设计规范要求,而以LS337为底滑面的块体#1-1、#2和#3的动力稳定安全系数偏小,整体稳定安全系数亦偏低,需采取必要的加固措施。     

洛宁抽水蓄能电站排沙洞出口岩质边坡安全控制研究

洛宁抽水蓄能电站泄洪排沙洞出口边坡为高陡岩质边坡,该处边坡存在风险主要有:边坡岩体结构面发育、泥化夹层等不良地质风险;爆破开挖加剧岩体结构面扩张的施工风险;下方排沙洞隧道施工对上方边坡的稳定性影响.边坡施工期间出现小范围垮塌,为保证隧道口边坡的安全稳定性,开展了风险分析、边坡稳定性分析、支护优化设计、现场监测相结合的边坡稳定性研究工作.边坡稳定性分析表明:爆破施工引起的振动效应使得边坡的剪应变及位移增大,边坡应力增大有可能超过岩体抗剪强度,导致岩体沿结构面滑出.通过在边坡上埋设以阵列位移计及多点位移计为主的深部位移监测孔,以信息化思路指导边坡运营及隧道施工.目前隧道进尺50余米,边坡阵列位移计的竖向最大位移约为3mm,多点位移计的水平向最大位移约为4mm.现场监测及巡视结果表明:隧道口区域的边坡及隧道均处于安全状态.     

基于拟动力下限法的地震作用下岩质边坡稳定性分析

鉴于拟动力法可考虑地震波在岩质边坡中传播的时间效应,在地震作用下对块体进行稳定计算具有优势,将岩质边坡离散成块体单元,将地震波假设为简谐波,利用拟动力法原理计算块体单元的地震惯性力,分析地震作用下块体的受力情况,根据下限法原理建立目标方程、建立地震作用下岩块的动力平衡方程和结构面的屈服条件,从而构建基于拟动力下限法的地震力作用下岩质边坡稳定性的函数规划模型,并使用系列二次规划算法循环求解模型,获得地震作用下岩质边坡稳定性安全系数与时间的关系曲线。结果表明,本文方法合理有效,可供参考。     

万家口子水电站左坝肩边坡抗滑稳定性分析

针对北盘江万家口子水电站左坝肩的抗滑稳定影响大坝的整体稳定与安全问题,基于块体理论,在分析工程地质条件基础上,构建了左坝肩边坡地质模型,利用赤平投影法搜索关键块体,采用SLOPE3D软件确定左坝肩边坡块体的几何特征及不同工况下的抗滑稳定性,并提出了加固设计方案,取得了较好的效果,可供同类工程借鉴.     

九甸峡水电站厂房高边坡稳定的非连续变形分析

应用非连续变形分析(DDA)对九甸峡水电站厂房高岩体高边坡进行了稳定性分析研究,建立了DDA块体系统分析模型.通过分析边坡位移和强度参数间的关系得到边坡在支护加固前后的极限内摩擦角及相应的稳定安全系数,并分析了边坡发生塌滑的原因.结果表明,该边坡在加固前安全系数较小,存在不稳定的可能性,支护加固后边坡的稳定安全系数有显著提高.可满足正常运用要求.     

云南省某引水工程穿山隧洞间大流量倒虹吸方案选择

针对云南省某大流量、抗震设防和工程等级高的引水工程经过某河谷时,在该处修建倒虹吸存在的工程技术难题,对倒虹吸布置、管材、支承方式等进行比选,并对过流能力和强度进行计算分析。结果表明,倒虹吸结构布置的最佳设计方案为采用侧向取水和出水,可减少开挖边坡高度及支护量;清除块石砂土、挖深断层、混凝土塞的地基处理措施,能有效解决河谷岸坡较陡和不良地质技术难题;采用明管敷设,工程量较少,工程经济;管材采用钢管,具有承受内外压好、供水安全性高、适应性强、管材管件容易加工的优点;支墩采用滚动和摆柱支墩方式,摩擦力很小。且该结构可行稳定,对类似工程设计具有参考意义。     

楞古水电站坝址左岸~#3山梁稳定性分析

楞古水电站坝址左岸为斜顺向坡,地形呈叠瓦状,坝址左岸发育有规模大于1 000×104 m3的#3山梁,该山梁的稳定性直接影响坝区左岸建筑布置,因此有必要分析#3山梁的稳定性。根据坝址左岸地表调查资料和上、下共5层勘探平硐的精测资料,坝址左岸边坡的变形破坏模式有块体滑移破坏、块体坠落式破坏和块体滑移-剪切破坏等,#3山梁的主要变形破坏模式为滑移-剪切破坏。采用定性判断、二维极限平衡法和三维数值模拟等方法综合评价了#3山梁的稳定性为整体稳定,局部为基本稳定—欠稳定状态。研究成果为坝址区左岸枢纽建筑布置和边坡设计提供了参考依据。     

我国特大型水利水电工程安全运行技术现状与改进方向

针对我国特大型梯级水利水电工程开发中存在的问题,对复杂地质高陡边坡及超大洞室群安全及监测技术、导截流及深厚覆盖层围堰安全控制技术、高坝深层抗滑稳定性评估技术、高水头大流量泄流建筑物安全技术、复杂条件下高坝混凝土施工及安全运行技术、水利水电工程施工重大事故控制及应急救援关键技术、水利水电工程安全生产和应急决策信息技术系统研发、特大型梯级枢纽群联合调度技术、三峡-葛洲坝梯级水利枢纽调度技术集成及示范等方面的现状及问题进行了探讨,为我国特大型梯级水利水电工程安全运行技术的研究指明了方向.     

饱和-非饱和非稳定渗流作用下岩质边坡稳定性分析

对岩质边坡在水位下降时坡体内的饱和—非饱和非稳定渗流和坡体稳定性进行了分析,渗流分析采用有限元法,坡体稳定分析采用有限元强度折减法。以塑性区位移突变作为边坡失稳判据,此时折减系数值即为坡体安全系数。以十里铺水库为例,对库岸岩体边坡进行了分析,并得出在水库水位降落影响下边坡的稳定安全系数随降落时间的增长而增大的结论。     

白鹤滩水电站典型顺层岩质高边坡稳定性评价

为分析白鹤滩水电站顺层岩质高边坡的稳定性,采用地质力学模型试验与FLAC~(3D)数值计算两种方法对边坡稳定性进行评价。试验得到了边坡的变形特征及变位值,整体稳定安全系数K_(SC)=1.450~1.575,控制性结构面为层间层内错动带C_(3-1)。试验结果表明,边坡的破坏模式为顺层的滑移—拉裂破坏,安全稳定性较好,置换洞加固措施有效。研究成果可为类似边坡稳定性评价提供参考。     

基于改进有限元重度增加法的抗滑桩加固边坡稳定性分析

针对目前抗滑桩设计中存在的计算结果主观性较大,且常规的有限元重度增加法的计算结果偏大的问题,基于理论推导对常规有限元重度增加法进行了改进,并将该改进方法应用于某边坡工程中,建立了自然边坡三维有限元模型,计算了该自然边坡的整体安全系数,并与极限平衡法和强度折减法进行对比分析,验证了改进方法的有效性,进而将其应用于抗滑桩加固边坡稳定性分析中,通过与相同安全系数下通用理正软件的计算结果相比,表明该改进方法在计算抗滑桩加固边坡稳定性中具有可行性。     

陡倾阶梯式复合建基面上进水塔的抗滑稳定分析

某高耸进水塔的建基面为陡倾阶梯式复合建基面,受力机理较为复杂。为验证其抗滑稳定性,借助ANSYS有限元分析软件,建立陡倾阶梯式复合建基面上进水塔的三维有限元模型,计算陡倾阶梯式复合建基面上的正应力和剪应力,并积分得到各平面的法向力和切向力,利用抗剪断强度公式计算进水塔的抗滑稳定性。结果表明,进水塔抗滑稳定性满足稳定要求;进水塔建基面上最大压应力不超过2.3 MPa,满足地基允许承载力要求;塔背撑墙与基岩交接面存在很大的顺水流向拉应力,需采取相应的工程措施。     

三维胶凝砂砾石百米级高坝的稳定性分析

为计算130m坝高的三维胶凝砂砾石坝坝基面稳定性,设计了2因素(坝体坡率m、地基弹性模量E)7水平(E为24(微风化岩体)、30、36、42、48、54、60GPa(新鲜岩体))的正交计算方案,采用有限元法进行计算。结果表明,坝体坡率m相同时,随着地基弹性模量E的增大,抗剪断稳定系数K′、抗剪稳定系数K均减小;地基弹性模量E相同时,随着坝体坡率的增大,抗剪断稳定系数K′、抗剪稳定系数K均增大。得到随坝体坡率m、地基弹性模量E变化时坝体稳定系数的变化规律及幅度,并根据《胶结颗粒料筑坝技术导则》、《混凝土重力坝设计规范》,优选出坝体坡率m=0.74、地基弹性模量E=24GPa,为胶凝砂砾石百米级高坝发展、建设起到指导作用。     

裂隙岩体边坡稳定性评价的SVM-Monte Carlo法

针对现有边坡稳定性评价方法的不足,采用节理密度、节理中心点、节理倾角和节理迹长四个参数来定量刻画随机节理构造,通过产生服从特定概率分布的随机数来描述节理构造的随机性,提出了裂隙岩体边坡稳定性评价的SVM-Monte Carlo法,并通过某边坡实例进行验证。算例结果表明,该方法既能较好地模拟岩体边坡节理构造几何参数随机性的特点,也考虑了岩体边坡强度参数的变异性,结果更加符合实际情况,为含随机节理构造的边坡稳定性评价提供了新方法。