自鹤滩水电站坝区岩体的浅表生改造

通过对白鹤滩水电站坝区浅袁生变形迹象的调查，总结归纳坝区缓倾角结构面和陡倾角结构面的浅表生改造特征，并结合河谷演化机制分析，逐步建立了坝区浅表生改造的机制模式。研究表明，浅表生改造与河谷演化过程密切相关．改造方式主要有垂向卸荷和侧向卸荷。高强度岩体能储存较高的弹性构造应变能，在卸荷状态下可引起应变能的突然释放而发生变形破裂，因此比低强度的岩体更易发生浅表生改造。浅表生改造受岩体结构的控制，具有不同岩体结构的岩体，其卸荷改造方式也不同。该研究对认识坝区岩体结构的特征具有重要的意义。     

三峡永久船闸高边坡稳定性几个问题的分析

通过对永久船闸高边坡详尽的地形、地质资料、施工开挖、锚固资料和多种类型变形监测成果的综合分析，对边坡变形的发展过程及影响变形的因素、边坡开挖岩体的卸荷特征、分带及其岩体特性的影响做了深入分析和全面论述。根据边坡变形特点，结合临时船闸和升船机边坡变形的全过程的分析，对永久船闸高边坡开挖施工结束后的变形发展趋势、变形阶段以及时效变形量等做了分析预测。得出结论如下：边坡岩体变形主要发生在施工开挖期，开挖停止后，岩体变形收敛明显，并逐渐趋于稳定，开挖期后的时效变形量，因地质、地形条件不同而有差异，开挖期后的过渡期仍有较大的变形量，在混凝土浇筑，金结安装时应给以足够重视。建立多因子的统计学模型，是研究边坡岩体时效变形和预测边坡变形位移量时的一种实际可行的方法。     

湿度扩散诱发的节理岩体时效变形特性研究

湿度对岩体结构性能的影响显著，不仅造成岩体物理力学性能弱化，还在一定程度上产生湿涨变形，进而改变岩体的应力状态，大大增强了岩体的时效变形特性。为了分析节理岩体在高湿度环境下的时效变形，采用湿度-应力-损伤耦合数值模型对水敏感岩体隧洞开挖后的变形量、围岩内的湿度扩散，以及应力演化进行了数值分析。通过对单组和两组节理岩体的变形、应力、湿度扩散的分析，揭示了节理弱面对湿度扩散和岩体变形的强化作用。开挖隧洞拱顶和底板变形量的分析结果表明高湿度环境是水敏感岩体隧洞产生底鼓的重要原因之一。湿度扩散引起隧洞顶部和底部围岩产生大量破坏，致使相应部位的位移量陡增。此外，单组节理对岩体的湿度扩散的方向起到明显的导向作用，而多组相互斜交的节理则在一定程度上削弱了湿度扩散的各向异性。     

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。     

特高拱坝非平衡演化的变形稳定控制理论及应用

与一般拱坝相比,特高拱坝坝体及坝基应力高且复杂,卸荷松弛、边坡时效变形等非平衡演化问题贯穿特高拱坝建设的全过程。高地应力区平衡态的岩体结构受到开挖、浇筑和蓄水等扰动后,平衡态被打破,产生损伤和大变形等非平衡演化问题,进而影响工程的建设、运行。建立了岩体结构非平衡演化的变形稳定控制理论框架,通过时效塑性余能范数反应岩体结构偏离平衡状态的程度,可用于岩体工程的稳定性评价;时效不平衡力的分布和大小,可用于局部破坏分析与评价。该理论已经在特高拱坝等岩体工程结构的较多关键问题中得到成功应用,     

“水工岩体特性评价与工程利用关键技术”成果鉴定会在武汉召开

<正>2014年11月16日,"水工岩体特性评价与工程利用关键技术"成果鉴定会在武汉召开。该项目针对水工岩体力学特性评价与工程利用中岩体(含结构面)的变形特性、强度特性、物理力学参数及其确定方法,反映岩体时效特征的流变特性及其表征方法,反映岩体主要赋存环境的初始应力特征及其确定方     

湿度扩散诱发的节理岩体时效变形特性研究

湿度对岩体结构性能的影响显著,不仅造成岩体物理力学性能弱化,还在一定程度上产生湿涨变形,进而改变岩体的应力状态,大大增强岩体的时效变形特性。为了分析节理岩体在高湿度环境下的时效变形,采用湿度-应力-损伤耦合数值模型对水敏感岩体隧洞开挖后的变形量、围岩内的湿度扩散,以及应力演化进行了数值分析。通过对单组和2组节理岩体的变形、应力、湿度扩散的分析,揭示了节理弱面对湿度扩散和岩体变形的强化作用。开挖隧洞拱顶和底板变形量的分析结果表明高湿度环境是水敏感岩体隧洞产生底鼓的重要原因之一。湿度扩散引起隧洞顶部和底部围岩产生大量破坏,致使相应部位的位移量陡增。此外,单组节理对岩体的湿度扩散的方向起到明显的导向作用,而多组相互斜交的节理则在一定程度上削弱了湿度扩散的各向异性。     

大岗山坝区岩体后期改造特征及工程影响研究

针对大岗山高拱坝花岗岩和侵入辉绿岩脉的后期改造特征,通过详细调研和室内外试验,探讨了坝区岩体在后期改造作用下的岩体结构类型、断层发育特征和蚀变特征的差异性,并研究其对岩体工程地质特性及构造格局的影响。研究表明:花岗岩岩体结构类型以块状结构为主,而辉绿岩以性状较差的碎裂结构和镶嵌结构为主;坝区断层以岩脉式断层占主导地位,占坝区断层的70%,规模较大,且构造挤压破碎和绿泥石化严重,性状较差。辉绿岩脉后期较花岗岩蚀变强烈,生成了较多的绿泥石黏土矿物,造成其波速和变形模量的降低幅度都较花岗岩大。辉绿岩的强烈蚀变改造形成坝区岩脉式断层软弱结构面的构造格局。     

金沙江白格滑坡失稳机理及影响因素分析

峡谷区高位滑坡发生后堵塞河道，往往造成巨大的损失。2018年10月11日及11月3日，金沙江白格滑坡两次堵塞金沙江，形成的堰塞湖淹没了上游村镇，堰塞坝溃决后洪水冲击下游造成了巨大损失。为研究白格滑坡首次失稳破坏的机理及其关键影响因素，依据现场调查建立了失稳前边坡的二维模型，并结合地质过程进行了数值模拟计算。结果表明：白格滑坡是深切河谷斜坡岩体在长期卸荷和表生时效作用下产生的岩质滑坡；斜坡破坏时主应力在软硬岩接触面附近发生应力集中，致使下部硬岩剪出口位移超过4 m最终失稳破坏；对滑坡区工程地质条件、岩体卸荷及表生改造作用等因素的分析认为，“10·11”白格滑坡是随时间推移、多种因素叠加，量变转化为质变形成的。     

西南某水电站坝区岩体深部差异风化成因及分布规律分析

 在野外调查和室内分析的基础上,对西南某水电站坝区典型深部差异风化成因和分布规律进行了分析,指出其发育分布均位于微风化和新鲜岩体内部,主要受岩性和断裂控制,成因与河谷及岸坡形成演化密切相关。深部差异风化不会直接影响岩体的稳定性,但将促使浅表生改造进一步发展,导致岩体沿软弱结构面发生松动、变形、破坏、失稳,最终导致边坡的变形、破坏。     

三峡库区地表泥灰岩边坡变形机理研究

三峡库区地表巴东组泥灰岩地层,大范围内岩体结构松动。为了查明原因,从沉积环境以及沉积地层进行分析,得出的结论为:嘉陵江组顶部膏岩地层在临江部位发生溶蚀,溶腔顶部巴东组地层在重力作用下发生坍塌,导致地表岩体变形破坏。巴东组泥灰岩地层受重力和蠕变作用后,发育多组垂直裂隙,使地表岩层表现为整体性松动现象。因此地表岩体结构松动破碎的原因是深部石膏层岩溶塌陷与表生溶蚀改造作用共同导致的结果,前者为控制因素,后者为叠加效应。     

某电站坝区左岸深部裂缝特征及成因机理浅析

 水电工程常建在高山峡谷地带,这样的地势条件决定了常遇到深部拉裂问题。深部裂缝是指在微新岩体中发育的张性破裂或破裂带。拟建水电站坝区左岸存在大量的深部拉裂缝,通过对其发育分布、变形特征的考察,提出了左岸深部裂缝是在特定较高地应力环境和岩性条件下,伴随河谷快速下切,岸坡岩体中积存的应变能强烈释放,使原先较高的地应力得到释放,并由于岸坡特有的岩体特征产生差异回弹,坡体内原有的构造结构面浅表生改造的产物。     

某水电站大型倾倒体变形破坏特征及稳定性分析

针对黄河上游某水电站4号大型倾倒体发育的地质环境条件及工程地质特性,在现场调查资料的基础上,结合倾倒体斜坡表部变形破坏特征、岩层倾角和岩体波速变化等因素,确定了倾倒体的变形展布范围、变形破坏特征、岩体结构及坡体结构等。由室内直剪试验、岩体纵波速度与岩体质量以及岩体力学参数之间的相关性分别获得缓倾软弱结构面和倾倒体岩体的力学参数,并运用刚性极限平衡法对倾倒体的稳定性进行了评价。结果表明:该倾倒体在正常蓄水+地震工况下,斜坡稳定性较其他工况低,可能出现失稳破坏。其他工况下,倾倒体整体处于稳定状态,但是局部地方稳定性较差,处于欠稳定状态,可能产生小规模、小范围的下滑垮塌破坏。     

岩体结构面的变形习性及应用

裂隙岩体的力学和渗流分析,常把岩体视为由岩块和结构面组成的地质结构体。岩体的力学和水力学习性,主要受结构面的习性控制。所以,近20年来,岩体结构面力学习性一直是岩体力学的前沿研究课题之一。 结构面力学习性研究中,其强度习性成果较多,而变形习性研究,只在近几年才有较大的进展。本文试图讨论各种荷载条件下,结构面变形习性、变形曲线分析表达式、变形参数及其在岩体稳定和渗流分析中的应用。     

大型抽水蓄能电站地下厂房围岩变形时效特征和反馈分析

丰宁抽水蓄能电站地下厂房洞室群的施工期围岩变形具有量值大、时效特征明显、不同深度围岩均可能发生变形的特点。为研究该地下厂房围岩变形时效特征,基于工程地质条件和监测数据,开展围岩变形机制研究。分析结果表明:地下厂房围岩变形的分布特征和时效特性,既与围岩在开挖卸荷后所出现的岩体质量下降、围岩强度减小、岩体蚀变现象有关,也与围岩内存在节理裂隙或断层等不连续地质结构在开挖卸荷作用下易发生张开或错动有关。采用由伯格斯流变模型与带拉伸截止限的摩尔-库伦塑性屈服准则组合而成的复合黏弹塑性模型,进行围岩流变力学参数反演,获得了与监测值吻合较好的围岩变形和变形时程曲线计算结果。根据洞室群围岩开挖支护稳定性分析结果,可知截至主厂房第V层开挖支护完毕,洞周围岩局部变形和塑性区深度均较大,且塑性区贯穿主厂房和主变室洞间岩柱,围岩稳定性总体较差。因此,主厂房在第V层开挖完毕后暂停继续下挖,专门进行洞室群的系统性加强支护是必要的。     

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。     

三峡永久船闸直立坡岩体变形监测与变形分析

众多不同类的监测仪器设备和长时间的观测资料,较全面地揭示了三峡永久船闸直立坡岩体的变形规律,在分析了大地测量点、滑动变形计、钻孔测斜仪和多点位移计的观测资料后,认为直立坡岩体整体稳定性良好.实测直立坡顶最大水平位移为32.72 mm;直立坡深层岩体的水平和竖向位移分布符合一般变形规律;统计模型分析表明,中隔墩侧直立坡岩体时效变形远小于边坡侧直立坡岩体;微新岩体上测点的时效变形小于强风化岩体上的测点.此外,北坡三闸首的观测成果说明,在槽挖结束后的第5个月开始浇筑混凝土是合理的.     

岩体原位试验新技术在水电工程中的初步应用

我国西部地区大型水电工程岩体多处于复杂的地质环境,在高应力和强卸荷作用下表现出现有理论不能解释的新问题.为了研究西部大型水电工程中复杂岩体与高地应力引起的岩体变形破坏机理、岩体松弛特征、岩体流变特性以及破坏时效特性等复杂岩石力学与工程问题,专门研发和引进了几种新的岩体原位试验技术.简要介绍了现场岩体柔性承压板法流变试验...     

龙滩水电站地下厂房变形机制与治理

根据龙滩水电站地下厂房区基本地质条件，并结合其围岩应力、应变和地质结构、开挖卸荷及其开挖时空关系，分析了软硬相间的层状结构岩体中的围岩变形特征，同时对其变形异常范围进行了针对性的治理     

隔河岩水电站引水洞出口高边坡的岩体变形机制分析

清江隔河岩水利枢纽电站引水洞出口是由自然边坡改造而成的高陡人工边坡，具上硬下软岩体结构。由于这种边坡岩位于下部，受力条件复杂，加之又具柔性变性特点，使其可能出现的破不机理同其它结构型边坡相比要复杂得多。总结该边坡施工中岩体变形规律，对其机制加以分析，可以帮助人们加地这类边坡岩体变形特性认识，并对类似岩质边皮的设计、施工有参考价值。