三峡工程兴山峡口移民区滑坡防治与利用方案研究(续)

从粉末冶金的压型理论入手 ,分析热压法制造薄壁金刚石钻头的胎体压制过程中的受力情况 ,指出了平底唇面设计存在的不足 ,在分析薄壁金刚石钻头胎体密度和硬度分布及钻进过程的前提下 ,提出了薄壁金刚石钻头的唇面应采用类似半圆形。     

库水波动下堆积层滑坡稳定性研究

堆积层滑坡是三峡库区中最常见的地质灾害类型。库水位的不同变化速率对滑坡稳定性影响显著。以三峡库区凉水井滑坡为例,分析了±0.2、±0.4、±0.6、±0.8、±1.0、±1.2、±1.4、±1.6、±1.8和±2.0 m/d 10种速率下,0.01、0.1、1和10 m/d 4种不同饱和渗透系数的堆积层滑坡在库水上升和下降过程中的稳定性变化规律。在此基础上提出了针对堆积层滑坡的三峡库区水位调度风险等级划分方案,认为库水位升降速率小于0.6 m/d为低风险,在0.6 m/d与0.8 m/d之间为中风险,大于0.8 m/d为高风险。利用实际库水位变动获得的安全系数曲线结合地质灾害等级划分方法,直观地显示了凉水井滑坡长期风险过程。研究结果对于滑坡的监测预警和水库调度具有一定的应用价值。     

微型桩群桩受力分布规律及破坏模式的试验研究

运用地质力学模型试验方法,完成了微型桩与滑坡体共同作用的大型物理模型试验,研究滑坡防治中微型桩的受力分布规律与破坏模式。试验结果表明：微型桩各排桩在滑坡滑动时同时受力,各排桩的受力分布情况基本相同。微型桩所受滑坡推力基本呈梯形分布,滑面附近土压力较大;第一排桩的桩前滑体抗力呈倒三角形分布,其余各排桩的桩前滑体抗力呈抛物线形分布;桩后滑床抗力较小,呈矩形分布;桩前滑床抗力主要分布于滑面附近。微型桩各排桩同时发生破坏,破坏区域位于滑面上下各3倍桩径左右的范围内,为弯曲与剪切相结合的破坏模式。     

三峡水库消落带斜坡岩体劣化过程地质强度指标研究

三峡库区消落带岩体劣化研究多针对室内岩样,难以应用到现场岸坡稳定性分析评价中。本文开展了水库实际运行状态下原位跨孔声波测试和井下电视,获取了不同深度下岩体物理力学参数,改进了GSI系统对岸坡劣化带岩体的描述,拓展了广义Hoek-Brown(H-B)准则在劣化带岩体强度动态评价中的应用,得出主要结论如下:广义H-B准则可以评估、描述原位岸坡岩体强度,结合水位循环消落原位跨孔声波测速,改进并构建了GSI量化取值方法;GSI结合广义H-B准则得到的特征深度强度包线表明,三轴受压应力状态可以提高岩体强度,且可明显抑制岩体劣化;脆-延转换线σ1=4σ3计算的H-B准则适用范围表明GSI系统对岩体劣化评价有宽泛的适用性,且随着GSI下降适用范围下降;通过指数回归构建了考虑劣化过程的GSI(t)、Erm(t)时效曲线,并基于GSI(t)解得不同深度结构面处二、三维强度劣化包线。强度劣化包线显示表层结构面的劣化敏感性高于深层,且表层受劣化影响H-B准则适用范围下降最明显;结合多层面GSI(t)曲线可得三维结构面GSI(t,h)时空函数。这种基于消落带原位跨孔声波的GSI(t)时效函数以及二、三维结构面强度劣化包线分析方法为岸坡岩体劣化评估、稳定性分析和工程治理提供了更加科学合理的新途径。     

三峡库区重大地质灾害及防治研究进展

三峡工程如期于2003年6月如期下闸蓄水135m和并网发电，同年11月，蓄水到139m。三峡工程成败在移民，地质条件则是移民成败的重要因素。几十年来，三峡库区开展过大量的工程地质工作，为移民迁建规划提供了重要地质科学依据，避免了规划工作中由地质所造成的重大失误。随着移民     

三峡水库蓄水运行滑坡渗流稳定和防治设计研究

跟踪分析2008～2020年三峡工程175 m正常高程设计水位试验运行调度过程,建立正常工况下库水位多年平均升降典型曲线。以巫山塔坪滑坡为例,通过修正的一维非稳定渗流方程解析解,建立库水位多年平均升降与典型堆积层滑坡地下水浸润线的关系;由此,采用包含时间变量的不平衡推力法计算堆积层滑坡安全系数随库水位升降的动态曲线。并采用数值模拟验证解析分析的结果。考虑到库岸堆积层滑坡地下水与库水联通性良好,难以使用常规抗滑桩工程,本文还讨论采用中小口径抗滑桩群对水库滑坡进行防治的方法。值得指出,2020年8月,三峡库区遭遇自2003年建库以来的最大洪峰流量(百年一遇),达到75 000 m3/s。本文对该水文年的滑坡稳定性进行了研究,可为特殊工况下库区滑坡稳定性分析和防治设计提供参考。     

三峡库区高陡岸坡溃屈失稳机理及防治研究

本文对三峡工程蓄水运行期间岩体损伤劣化导致高陡岸坡失稳机理进行了研究.三峡峡谷地段岩体具有上硬下弱的二元易滑地质结构,位于水库消落区的相对脆弱岩体易于出现损伤劣化并导致强度下降.在现场调查及监测基础上,本文建立了水位下降干燥状态、水位上升饱和状态及过渡状态下消落区劣化岩体的损伤本构模型,提出了采用水位周期涨落后劣化带的...     

基于蒙特卡罗法的崩塌涌浪分析方法

 因目前国内外研究涌浪大多采用确定性的计算方法,忽视参数的随机性。故构建蒙特卡罗法求解崩塌涌浪的基本思想,并引入涌浪计算状态函数。以三峡库区箭穿洞危岩体为例,分析水深、崩塌体入水速度和崩塌体入水体积等随机变量的概率分布,利用蒙特卡罗法分析随机变量的敏感性及涌浪值的概率分布。研究结果显示,箭穿洞危岩体形成涌浪的计算变量敏感性强弱排序为入水速度、入水体积和水深;产生的涌浪值分布符合正态分布,其均值为7.02 m。产生涌浪红色预警区的概率为90.8%,建议对其进行治理,以降低涌浪风险。基于蒙特卡罗法的崩塌涌浪分析方法是今后涌浪研究的重要方向,可以更好地理解涌浪风险,并可用于水库地质灾害风险管理和航道风险管理中。     

地层场地效应对东河口地震滑坡发生影响研究

以汶川极震区青川东河口地震滑坡为典型实例,首先从滑坡地脉动现场测试的频谱特征曲线分析可得,卓越频率在1~3Hz范围内,且NS向的谱比值最大。其次,通过对东河口滑坡单一结构、二元结构两种弹性模型输入不同中心频率0.5Hz~4Hz的Ricker子波,发现二元结构的PGA放大系数普遍大于单一结构,同时中心频率较低时,滑坡PGA放大系数分布范围较广,相反,较高中心频率的PGA放大系数仅集中在坡顶和两侧山脊处,表明：中心频率高低对于PGA放大系数影响范围也不同。最后,对东河口地震滑坡弹塑性模型输入汶川地震绵竹清平台站加速度记录,根据监测点残余变形,认为滑坡破坏发生在6.5s处,并结合输入地震波频率在此时刻出现较高傅立叶谱值,表明东河口地震滑坡的发生是由高频谱值输入地震波触发。本研究有助于从地层场地效应角度理解斜坡动力失稳过程。     

基于裂隙网络的消落带岩体劣化区域分布研究

经过十多年的145~175 m水位波动,三峡库区消落带碳酸岩岩体出现了明显的岩体劣化现象。根据岩溶岩体劣化形成机理与地表水―地下水的活动密不可分,本文首次提出了基于裂隙网络的连通性和水力边界条件的劣化岩体空间分析方法。利用增强Baecher模型、Levy―Lee分形裂隙模型、双变量fisher分布模型和双变量正态分布模型模拟随机裂隙位置和方位,构建定位裂隙与随机裂隙叠加的三维离散裂隙网络。通过裂隙连通性分析,确定连通区位置。考虑水力边界条件,利用相交分析圈定岩体劣化区空间展布情况。以龚家坊消落带岩体为例,验证了方法的有效性,并讨论了大型结构面和层面的重要作用。这一分析方法将有力推动三峡库区岩体劣化及防灾减灾相关工作。