三峡卸荷岩体宏观力学参数三维数值模拟

通过对岩体“试样”的三维数值模拟，研究了三峡工程永久船闸高边坡岩体在卸荷应力状态下的应力应变关系，并与试验结果进行了比较，获得了满意的结果，最后确定了岩体在卸荷应力状态下的宏观力学参数。     

基于GIS的地下水流数值模拟参数自动提取

本文根据地下水流数值模拟有关参数的空间分布特点,将其划分为点状、线状与面状空间分布参数三种类型.利用GIS的空间分析功能,研究基于GIS的点状、线状与面状空间分布参数自动提取的技术路线.通过点、线、面三者之间空间位置关系的拓扑分析,确定地下水开采井、水位动态监测井、线状与面状水系、模拟区域边界、面状参数分布区与模型空间离散网格之间的空间位置关系.经过矢量数据与栅格数据互相转换,实现地下水流数值模拟有关参数的自动提取.根据地下水流有限差分数值模拟有关参数数据文件的结构,将基于GIS提取的栅格结构数据文件自动转换成模型所需结构的数据文件,达到模型参数数据文件的自动组织与提高地下水流数值模拟效率的目的.     

地下水封石洞油库锚喷支护体系的思考与展望

根据锚喷支护体系的长期科研成果和黄岛地下水封石洞油库(简称"地下水封洞库")建设的工程实践,采用喷射混凝土和锚杆加固块状围岩拱的足尺寸模型试验,验证和揭示了锚喷支护的粘结与深入效应对提升围岩自支承力,抑制围岩变形,形成"围岩-锚喷支护"承载体系的显著作用。讨论了大型水封洞库锚喷支护的设计、材料、施工、监测等关键问题。论述了采用与发展低预应力锚杆、钢纤维喷射混凝土、含硅粉喷射混凝土及渗漏水综合控制技术对提高水封洞库的长期稳定性及有效防治地下水渗漏的重要作用。     

倾斜层状岩体地下洞室变形数值模拟研究

层状岩体具有明显的横观各向同性及沿层面错动破坏的特征,在其中开挖大型地下洞室时,围岩的变形情况十分复杂.介绍了有限元计算原理.对于某水电站大型地下洞室工程,利用横观各向同性模型和Goodman节理单元进行了洞室开挖变形的精细模拟计算,分析了洞室整体及局部变形特征、洞周应力场及塑性区的分布情况,得出了一些比较符合工程实际情况的结论.     

基于GIS的地下水流数值模拟

地下水流数值模拟模型能够模拟地下水动态特征,地理信息系统（GIS）具有强大的空间数据处理与分析功能,建立地下水流数值模拟模型与GIS的集成系统,将有助于对地下水流模拟模型的推广应用和决策分析。充分利用GIS的空间分析功能及其可视化表达能力,研究了地下水流数值模拟过程中的模型建立、计算区域的确定和网格生成、计算参数赋值、模型的识别和验证、模型模拟预测的可视化表达方法。     

基于地下水流数值模拟的反求参数方法研究

在建立GMS地下水流数值模拟模型的基础上,通过人工调参、PES process分区调参及PES process导点法调参三种方法反求水文地质参数,并对三种调参方法的特点和结果进行了对比分析,发现在人工调参基础上的PES process分区调参的效率和精度较高,模拟结果比较符合实际的水文地质条件。实例应用结果同时表明,三种反求水文地质参数方法都具有较好的实用性。     

Q系统围岩分类及相关参数选取的应用研究

岩体Q值是通过对岩体6个不同参数进行赋值并计算得出,但如何合理的取值一直困扰着现场工程师。经详细分析Q系统中各个参数的取值依据及相关实用性建议,并结合尼泊尔某电站工程总结出更为合理的Q值与围岩类别的对应关系,提供工程人员利用Q系统对岩体进行更准确的分类。     

三峡节理岩体力学性质的数值模拟试验

 借助于岩石力学中的理论与计算机方法,在工程地质调查的基础上,对三峡工程船闸区典型地 段的岩体进行了数值模拟试验,研究了节理对宏观力学参数的影响,探讨了宏观力学参数的结 构效应。     

三峡节理岩体力学性质的数值模拟试验

借助于岩石力学中的理论与计算机方法 ,在工程地质调查的基础上 ,对三峡工程船闸区典型地段的岩体进行了数值模拟试验 ,研究了节理对宏观力学参数的影响 ,探讨了宏观力学参数的结构效应。     

西藏如美水电站裂隙岩体力学参数模拟反分析

针对现行裂隙岩体宏观力学参数选择与确定方法的研究进展和存在的局限性,结合室内岩石力学试验所得完整岩体和裂隙结构面的力学参数,采用裂隙岩体数值模拟等效计算方法,对西藏澜沧江如美水电站坝址区裂隙岩体进行了数值模拟计算,分析了裂隙岩体参数等效的影响因子,提出了一种裂隙岩体宏观力学参数三维模拟分析的新方法。     

地震荷载作用下地下厂房围岩稳定的离散元计算方法研究

 对离散元动力计算方法的理论基础进行了探索,主要是离散元动力计算的实现过程,边界条件和动力荷载的输入问题。在此基础上以某大型水电工程的地下厂房为例,计算在静力和地震荷载作用下,围岩的变形破坏情况,并监测了岩体不同时间速度和位移的变化情况。计算方法与成果可以为地下厂房的抗震工程设计提供指导。     

基于三维激光扫描的地下洞室危岩体识别与监测技术

采用三维激光扫描技术对白鹤滩左岸地下厂房进行全域扫描建模,定量获取了已掉落块体的空间位置、形状、体积等信息,识别和监控潜在失稳块体,并结合地质力学特性,基于块体空间变形监测结果初步分析了其潜在失稳破坏机理。结果表明三维激光扫描技术可为地下洞室群危岩体的全域无接触识别、监测提供新途径,具有较高的应用价值与广阔前景。     

索风营水电站右岸地下厂房洞室群围岩稳定数值模拟

为判断索风营水电站右岸地下厂房洞室群围岩稳定性,采用自主研制的三维弹塑性有限元程序对该地下厂房洞室群岩体初始应力场、开挖方案、开挖过程、加固措施、围岩应力及变形等方面进行了数值模拟.数值模拟结果表明,该地下厂房洞室群围岩稳定性整体较好,可为工程设计与施工提供指导.     

某电站地下洞室群围岩稳定及支护效果数值分析

利用三维拉格朗日有限差分法,研究了某电站地下洞室群围岩稳定性,模拟了洞室开挖过程和支护过程,分析了洞室群围岩的变形形态、应力状态和塑性区分布。最后,综合评价了某电站地下洞室群围岩稳定性。     

地下水封洞库洞室轴线方向优化方法

地下水封洞库洞室轴线方向对围岩稳定性、支护费用及施工安全等具有重要影响。基于洞库工程特性,提出了洞室轴向综合优化方法和评价指标。首先,依据国内规范确定出洞室轴向可选范围;然后,基于等效连续介质模型和非连续介质模型,以围岩最大位移、塑性区体积、稳定系数及结构面最大剪位移为评价指标,确定出各模型条件下的最优洞室轴向;基于关键块体理论,以支护压力为评价指标,确定出该条件下的最优轴向;最后,全面分析各评价指标计算结果,综合确定出最优洞室轴向。结果表明:构建的数值模型应包含掌子面,以全面反映施工过程安全性;基于强度折减法确定围岩稳定系数时,使用位移-折减系数曲线的位移突变点作为临界折减系数评判方法较计算不收敛评判法更为合理。将提出的洞室轴向综合优化方法应用于山东某地下水封洞库工程,优化结果证实了该方法的可行性和可靠性,可为相关工程提供参考。     

大型地下洞室上层爆破开挖对下层围岩振动特性的影响

某地下实验厅采用上、下层同时爆破开挖,最后进行贯通的开挖施工方案。采用现场爆破试验监测的手段,研究了上层水平钻孔爆破开挖时下层围岩的质点峰值振动速度及频率特性,分析了上层爆破开挖对下层围岩动力稳定的影响。研究结果表明,大型地下洞室上层水平钻孔爆破开挖时,爆炸地震波能量主要向下层岩体传播,致使下层洞室顶拱处的振动速度大于上层底板相同距离处的振动速度;爆破振动主要以剪切波(SV波)的形式向下层岩体传播,下层洞室围岩在平行于炮孔纵轴向(实验厅纵轴向)方向上的振动速度最大;由于上层的爆破振动以体波的形式在岩体内向下层传播,下层围岩的振动频率更高。     

基于Hoek-Brown准则的岩体力学参数确定方法

阐述了岩体力学参数研究的重要性,系统地介绍了Hoek-Brown强度准则确定岩体力学参数的原理及其方法。以湖北宜巴高速公路上的彭家湾软硬岩互层边坡岩体力学参数研究为例,并以试验得出的岩块物理力学参数、岩体完整性系数和波速为基础,采用Hoek-Brown强度准则对场区岩块物理力学参数进行工程折减弱化处理,其结果对比分析及其推荐值的工程应用结果表明:线性回归分析法和非线性拟合法求取岩体抗剪强度参数是合理的;数值模拟计算所得的结果与场区边坡岩体实际变形破坏特征基本一致。其成果能为其他类似工程求取岩体力学参数提供指导。     

地下厂房监测系统设计及围岩稳定性研究

西龙池抽水蓄能电站地下洞室群围岩呈缓倾角互层状结构,层理发育,岩性复杂,洞室开挖过程中,各种地质因素交互作用,洞室间相互影响。对复杂地质环境下的主厂房围岩进行了各种因素作用下的综合稳定分析,并依据多种测试手段,对开挖后围岩的稳定性和变形进行实时监测,掌握了洞室层状围岩变形破坏特征。研究了围岩的动态力学特征和变形规律,得出一些有益的认识和结论,对施工开挖方案的优化具有重要参考价值。     

高第二主应力条件下大跨度洞室围岩变形破坏特征分析及支护措施

猴子岩地下厂房区域地质构造复杂,洞室群埋深大,位于以水平构造应力为主的高—极高地应力区。与一般高地应力情况不同的是,猴子岩厂区第一、第二主应力均较高,分别达到36.43 MPa和29.82 MPa,使得高地应力对洞室高边墙的不利影响不能通过调整厂房轴线来规避,这为洞室施工和支护设计带来较大挑战。从工程施工过程中出现的变形破坏现象以及位移、支护应力监测资料、声波检测资料入手,归纳高第二主应力下大跨度地下洞室群的变形破坏特征为:1岩爆现象普遍;2围岩变形量及破坏深度大;3锚固支护结构负荷水平高。对围岩变形破坏机理作初步探讨,并根据支护效果总结了高第二主应力下支护设计和支护措施的经验,可为高第二主应力条件下大跨度洞室围岩的稳定分析提供参考。     

块体理论在地下水封石洞油库围岩稳定性的分析与应用

选址在围岩条件较好的地下水封石洞油库工程,围岩失稳情况以洞壁局部块体失稳为主。为了分析洞室局部块体失稳的可能性,通过现场调查,按照块体理论,首先找寻可能形成的块体,然后确定块体的滑移方式,最后利用现场调查的各项参数计算块体稳定性系数,评价块体的稳定性。按照该理论,利用Unwedge程序进行分析计算,部分计算不稳定块体方量与实际块体塌落方量相比,计算值偏小,这主要为该程序计算的块体为关键块体。总之,分析结果与实际情况基本相符。