黄河玛尔挡水电站库区Qd04倾倒体稳定性评价及涌浪分析

玛尔挡水电站库区发育的Qd04倾倒体距离上游抽水蓄能电站下水库进水口较近,考虑到该倾倒体潜在失稳体积较大,宏观稳定性较差,水库蓄水后可能沿软弱面或折断面发生失稳,准确评价其稳定性及涌浪风险至关重要。为了准确评价该倾倒体稳定性,分析涌浪情况,采用M-P(Morgenstern-Price)法进行稳定性分析,并采用常用的3种滑速计算方法与3种涌浪计算方法9种组合进行涌浪计算,使用数值模拟法对涌浪值进行验证。结果表明:结合新滩滑坡实测的涌浪数据,得出使用经验公式法时采用能量守恒法计算滑速和潘家铮法计算涌浪高度的组合计算成果更贴近实测值,即在死水位、正常蓄水位时倾倒体整体失稳产生涌浪至上游抽蓄电站的涌浪高度分别为11.3、11.5 m。研究成果可为玛尔挡水电站库区相关工程的风险预测提供借鉴。

库岸边坡倾倒变形岩体特征分析及稳定性评价

西南某水电站库岸边坡岩体倾倒变形类型分为倾倒溃屈、倾倒松动、倾倒松弛及倾倒蠕变。总结了该工程倾倒变形岩体的平面及空间分布特征,通过倾倒岩体稳定性定性分析得出倾倒溃屈、倾倒松弛与倾倒蠕变对岸坡稳定性影响小,倾倒松动岩体对工程影响较大,二维极限平衡分析得出倾倒松动岸坡岩体整体稳定性满足规范要求,三维离散元分析得出倾倒松动的垂直影响范围约在高程1600m以上,倾倒变形程度随高程增高而增强。

基于优化支持向量回归的磨古倾倒变形体参数反分析研究

岩土体力学参数的确定将直接影响对倾倒变形体稳定性的分析判断,野外原位监测数据作为反映倾倒变形体现场条件的重要信息,利用原位监测数据能有效地获得倾倒变形体岩土体参数.本文针对雅砻江两河口近坝库区磨古倾倒变形体,提出以海洋捕猎者优化算法对支持向量回归反分析模型参数进行寻优,构建MPA-SVR岩土体参数反分析模型.以倾倒变形体现场安全监测数据为输入信息,反分析得到适用于两河口磨古倾倒变形体折断带的力学参数,其反分析结果可为变形体稳定性分析提供重要数据基础.结果表明磨古倾倒变形体不同高程监测点具有相似的变形规律,变形速率发展趋势与水位变化趋势一致,变形累计值整体呈增长趋势,变形尚未完全收敛;随着分期蓄水进程的推进,倾倒变形体水动力作用特征明显,反分析得到的折断带力学参数逐渐降低,从第二阶段蓄水到第三阶段蓄水,折断带黏聚力下降3.68%,内摩擦角下降1.98%.

基于“大气下陷”理论探讨胃癌术后倾倒综合征的辨治

以胃癌术后倾倒综合征患者的临床特征为基础,立足“大气下陷”经典理论,阐述“大气下陷”在其发生、发展中的重要作用,提出脾胃戕损、中气亏虚为发病基础,中气亏虚、大气下陷为核心病机,痰瘀痹阻、癌毒伏郁为病进转折的病机演变规律。治疗强调正邪主次,侧重病机的不同,在益气升陷法的基础上加减变化,扶正以脾胃为核,兼顾他脏之变,择以疏肝潜阳之法,祛邪以解毒为要,另以利水消瘀之法,以达机圆法活,药证相合之效,以期为临床辨治提供新思路。

倾角变化条件下反倾层状斜坡倾倒变形演化研究

倾倒变形是反倾层状岩质边坡的一种典型破坏模式,为了研究不同岩层倾角对反倾层状岩质边坡倾倒变形的影响,以澜沧江上游古水水电站坝前倾倒变形体为原型,从岩层倾角变化的角度出发,利用大型土工离心机试验分析了反倾层状岩质边坡的失稳破坏过程、变形演化特征与最终失稳模式等。结果表明:①反倾层状斜坡的变形演化过程基本概括为岩层压密-坡脚压裂阶段、弯折面形成-部分失稳阶段和弯折面贯通-彻底失稳3个阶段,岩层倾角的改变并不会影响斜坡阶段性演化过程;②岩层倾角越大的斜坡,斜坡形成弯折面所需时间越短,失稳破坏发生后坡体贯通性倾倒破坏深度更大,对应的变形范围越大,折断岩层的破坏程度越剧烈;③岩层倾角变化会导致斜坡的倾倒变形过程与最终失稳模式存在一定差异。倾角较小的55°和70°模型斜坡前部岩层在重力作用下发生明显弯曲倾倒变形,最终以“倾倒-弯曲-滑移”的失稳模式发生破坏;倾角最大的85°斜坡岩层发生的弯曲变形较小,最终以“倾倒-折断-崩塌”的模式发生破坏。研究结果对大型工程项目的顺利开展具有一定指导意义。

基于悬臂梁流变试验的倾倒变形力学特性分析

弯曲倾倒变形本质是岩层所发生的弯曲流变变形,为了阐明其时效特点与力学特性,首先对反倾层状斜坡进行受力分析,将岩层某点的受力简化为自重应力与水平侧应力;其次在该受力条件下,进行了悬臂梁弯曲流变试验,将岩层悬臂式弯曲流变模型概化为4个阶段:瞬时变形阶段、衰减蠕变阶段、稳态蠕变阶段、加速蠕变阶段.基于上述的试验和分析,推导出悬臂梁弯曲流变的本构方程;并选取岩梁发生倾倒变形时极限位置处应变为0,对本构方程进行求解得出倾倒变形发育的极限深度;以悬臂梁倾倒折断时应变加速度等于稳态蠕变的上限加速度为求解条件,得出岩梁的倾倒折断深度.

澜沧江中上游反倾斜坡倾倒变形影响因素敏感性及斜坡易倾倒几何模型研究

倾倒是反倾岩质斜坡常见的失稳类型,其变形破坏受多种因素影响。为探究各类因素对反倾斜坡倾倒变形的影响程度及其对变形模式的控制作用,本文以澜沧江中上游反倾岩质斜坡为研究对象,建立了反倾斜坡倾倒变形影响因素体系,结合离散元数值模拟试验结果及改进灰色关联分析理论,对各类影响因素的敏感性进行了研究。在此基础上,以斜坡几何特征参数为输入,基于支持向量回归(SVR)理论对研究区反倾斜坡倾倒变形易发几何模型进行预测。结果表明:(1)反倾斜坡的几何特征参数敏感性最高,水平构造应力次之,岩体力学参数敏感性最弱。(2)反倾斜坡的变形量与变形深度与上下坡角呈正相关,变形深度与岩层倾角呈正相关,但变形量随岩层倾角的增大先增大后减小。(3)研究区内的反倾斜坡存在4种变形模式:稳定斜坡、潜在变形斜坡、浅层倾倒斜坡及深层倾倒斜坡。(4)在研究区内,岩层倾角小于57°的斜坡总体保持稳定;超过57°有产生浅层倾倒变形的可能;超过63°时有产生深层倾倒的可能;达到81°,岸坡普遍产生倾倒变形。本研究成果可为此类斜坡变形体的野外早期识别与灾害危险性评估提供可靠理论参考。

倾倒型危岩体空间振动特征及损伤识别

目前,基于动力学指标反映危岩体损伤的研究多集中于分析危岩体单方向振动特征,当无法判断结构面演化方向或演化方向为多方向时,难以准确识别危岩体损伤。为探究危岩体损伤演化过程的空间3维振动特征,得到可反映危岩体空间3维损伤演化过程的高敏感性指标,本文将危岩体视为3维实体,通过数值模拟分析了倾倒型危岩体振型特征,并基于弹簧-质子摆振模型推导了危岩体水平向摆振和竖向摆振的振幅和固有频率的计算公式。结果表明:危岩体不同振型对其损伤的敏感性与结构面演化方向有关。单向动力学指标敏感性由该方向主振型决定,因此指标敏感性受结构面演化方向控制。监测方向与结构面法向或结构面演化方向一致时,指标敏感性最高;监测方向为结构面演化方向垂向时,动力学指标敏感性最差。将粒子轨迹应用于危岩体损伤识别,以3维向量表示危岩体振动过程中的空间位置,定义了粒子轨迹时域动力学指标算法。通过设计崩塌相似模型试验,人工切割加深后缘裂隙模拟危岩体结构面损伤演化过程,分析了危岩体演化过程中单向时频动力学指标和粒子轨迹时域动力学指标的变化规律;试验发现:与结构面损伤演化有强相关性的单向动力学指标(振幅标准差、峭度、主频)对危岩体损伤敏感性具有方向差异,各指标不同方向敏感性最高相差2.50~23.79倍;粒子轨迹动力学指标对危岩体结构面不同方向演化时的损伤均具有较高敏感性。

铁水倾倒过程建模和CFD仿真

建立了冶炼铁水倾倒过程数学模型,对铁水倾倒过程进行CFD仿真,探究了钢包内壁倾角θq和初始铁水量V c对铁水倾倒过程中流场、温度场、相界面的影响。仿真结果表明:铁水的温度逐渐降低,铁水的流速先增加后减小。θq的增加使铁水倾倒路径更倾斜,铁水流速增加;V c的增加使铁水流出钢包时间提前、铁水流速增加、流动路径复杂,出现涡流和湍流,转炉内高温区域增大,增加了高温气体从转炉口溢出的量。为了既提高生产效率又保证生产安全,以θq为7°和V c为80%V Q进行铁水倾倒为佳。

基于离散元的边坡弯曲倾倒渐进破坏特征分析

发生弯曲倾倒的边坡一般存在一组优势的陡倾不连续面,岩层在自重或外力作用下向临空面弯曲变形,表现出明显的柔性特征。基于物理模型试验建立了相应的离散元计算模型,模拟了边坡弯曲倾倒的渐进失稳过程,系统剖析了岩体弯曲倾倒的力学机制和破坏特征。结果显示,塑性区贯通是边坡弯曲倾倒失稳的必要非充分条件,悬臂岩柱在弯折过程中其内部应力表现出明显的不均匀性。进一步探讨了关键力学参数对倾倒破坏面的影响规律,具体表现为破坏面倾角随节理摩擦角的增大而增大,而节理黏聚力和岩体抗拉强度对其影响并不显著。研究成果可为倾倒边坡的分析设计提供科学参考。

库水作用下深层倾倒变形体的失稳软化机制研究

在高山峡谷地貌和复杂脆弱的地质环境下,库岸边坡深层倾倒变形破坏现象成为了威胁水电工程安全运转的重大工程地质问题。近些年来随着越来越多大型、巨型水电工程建设与蓄水运行,深层倾倒变形体破坏问题逐渐凸显。这些深层倾倒变形体具有长期饱水(王雅雯,2016)、发育岩性为于遇水软化作用明显的软岩之中、滑坡演化时间长以及变形破坏模式为牵引式破坏(张成强,2018)等特点。综合以上特点.

基于倾倒破坏模式的典型危岩崩塌破坏过程及机理分析

兴山县古夫镇古洞村是县内危岩崩塌事件高发区域,区内斜坡坡面发育多处危岩体,严重威胁当地居民的生命财产安全。以古洞村凹屋岩危岩崩塌为例,通过对野外现场的调查和资料的整理,详细分析了研究区内危岩体的孕灾环境和分布情况,并选取典型危岩体,开展倾倒破坏模式下的危岩崩塌运动过程和机理研究,为区内同类型灾害的防治提供理论支撑。结果表明,受研究区特殊地质背景和斜坡结构的影响,区内危岩以倾倒式变形破坏为主;基于危岩体初始运动状态和受力特征,倾倒式破坏一般分为4个演变阶段;危岩崩塌破坏的因素众多,各因素并非独立存在,而是在相互作用下导致危岩最终发生失稳破坏。

卡拉水电站倾倒岩体预应力锚索施工技术

针对卡拉水电站枢纽区左岸边坡倾倒卸荷严重的实际情况,阐述了采用预应力锚索以改善边坡岩体的稳定性及应力状态的过程,并对锚索施工技术从锚索造孔设备的选型、施工参数的控制、注浆和锚索的锁定等工序进行了评价,取得了较好的效果。

西藏扎拉水电站倾倒边坡失稳模式及加固措施研究

西藏扎拉水电站枢纽区边坡倾倒变形现象普遍发生,对工程的安全建设和运行带来隐患。对此,采用三维非连续分析方法,对大坝右岸倾倒边坡开挖失稳模式及加固措施开展研究。结果表明:(1)大坝右岸倾倒边坡开挖后,潜在失稳区域主要集中在开挖边坡上部钙质板岩极强倾倒区岩体内,后缘主要发生边坡上部崩坡积层破坏,失稳岩体沿着钙质板岩极强倾倒变形区和弱倾倒变形区分界面滑动,呈现典型的“滑移-拉裂”型变形破坏模式;(2)锚索+锚杆的联合支护措施可有效限制开挖施工期间大坝右岸倾倒边坡上部钙质板岩极强倾倒区岩体的变形。采取支护措施后,大坝右岸倾倒边坡各工况下的安全系数均可满足规范要求。

基于直觉思维的跨学科实践策略——以“防倾倒开关”为例

直觉思维是科学思维的重要形式之一.因其不易发现、不易把握、不易测量反馈等原因,在常规课堂上较难发现、发生、培养和检测,跨学科实践是培养学生直觉思维、体验直觉思维的有效途径之一.以“防倾倒开关”为例,培养学生的直觉思维,促进学生经历直觉思维,以完善科学思维,为工师于国奠基.

基于FLAC3D的某水电站岩体倾倒变形过程数值模拟研究

我国西南高山峡谷地区地质作用强烈,倾倒变形岩体广泛发育,基于拉格朗日有限差分法的FLAC3D软件可对岩体倾倒变形过程进行数值模拟研究。建立了流变模型对澜沧江上游某在建水电站的一处倾倒变形体进行了研究,结果表明,在岩体自重和卸荷应力的长久作用下,库区陡立岩层会朝向临空位置发生倾倒变形破坏。这是一个长期的流变破坏过程。倾倒变形仅发育在边坡的浅表层,深部的岩体未发生倾倒,浅表层底部的岩层弯曲最为强烈,这些部位的岩层将最先发生折断,若折断面贯通,极有可能导致倾倒体整体垮塌滑动引发滑坡等灾害。在水电站建设中要着重考虑对倾倒变形程度严重的坡体进行支护,防止发生大规模的失稳破坏。

在倾倒边坡中建设地下调压室的工程地质研究

扎拉水电站调压室建在山体倾倒边坡内,对该边坡及围岩稳定性的系统研究至关重要。根据岩体结构和变形破坏类型的差异,采用岩体结构、岩层转角、风化等定性因素结合波速比定量因素进行综合分区;通过现场超常规原位试验,结合反演计算,综合提出各区适宜的岩体抗剪强度参数;采用数值分析法模拟倾倒边坡变形破坏模式,并通过多种解析法校验边坡稳定性。结果表明:边坡倾倒岩体可分为层状弯曲区、碎裂拉张区、散体坠覆区;厂后倾倒边坡的主要失稳形式为拉裂-滑移-剪断和块体卸荷崩落;在倾倒边坡稳定性评价中,安全系数应取现行技术标准规定范围内的较大值,有利于保障倾倒边坡滑移稳定和坡内洞室围岩变形稳定。研究成果解决了地质条件局限和水工结构要求之间的突出矛盾,在中国水利水电建设中具有开创意义,可为倾倒边坡中工程建设提供参考。

边坡倾倒破坏模式的多米诺骨牌模型研究

边坡稳定性分析是边坡安全评估和加固的理论依据,针对多米诺骨牌分析方法只考虑了条块底面滑移剪切破坏的不足,提出了考虑边坡发生倾倒破坏形式的多米诺骨牌分析方法。给出了多米诺骨牌模型在倾倒破坏假设下的计算方法和求解步骤,并提出了边坡发生倾倒破坏、滑移破坏和倾倒与滑移混合破坏的判别方法。通过研究倾倒破坏模式的多米诺骨牌模型,进一步完善和推进了边坡稳定性分析方法的理论及其在边坡工程中的应用。

澜沧江苗尾水电站蓄水对倾倒变形边坡稳定性的影响研究

云南省澜沧江苗尾水电站倾倒变形岩石发育程度较低,距上次勘测评估地质条件已过十余年,但在水库蓄水下,水下的岩体变形破坏,对上部极强倾倒变形岩体的稳定性有较大影响。为了解其影响规律,该文结合已知的勘察结果,采用变形检测手段,以代表性倾倒变形岩体为基准,研究蓄水过程中对变形倾倒岩体累计变形量及相关的稳定性评价。从调查成果分析,距坝址58 km以外的倾倒变形体,前缘高于正常蓄水位,水库蓄水对其稳定无影响;距坝址33~58 km段的倾倒变形体,前缘高程在1390~1400 m,水库蓄水局部可能崩滑;距坝址33 km以内的倾倒变形体,蓄水后稳定性较差,可能出现较大范围的倾倒型崩塌,或局部滑移。

某水电站2#倾倒体时效变形及失稳模式的离散元分析

为深入研究倾倒体变形破坏全过程特征,以某水电站消力塘左岸2#倾倒体为例,在野外调查基础上,利用离散元模拟,从模型时效变形及变形机理出发,分析该倾倒边坡在现状及地震作用下的失稳模式。结果表明:当边坡变形累积到一定程度,不稳定地质体将发生失稳,其位移表现为宏观的快速增加,若地质体的失稳是强震触发的,其位移还具有一定的“震荡”特征;倾倒边坡前期或前中期的变形破坏以沿结构面的剪切错动为主导,之后,随着拉张效应的逐渐积累,变形转为以沿结构面的拉张破裂为主;地震作用下,边坡中质点的水平速度及加速度均有高程放大效应,其中加速度放大系数大于速度放大系数,边坡破坏时,由于动力波的加速效应及岩体弹性应变能的释放将获得较大的水平加速度,表明岩体中的弱面对于岩质边坡的稳定性起控制作用;现状条件下,2#倾倒体整体稳定,其失稳模式以浅表层岩体的局部垮塌或沿小型山脊的滑塌为主,而遭受地震时则有整体失稳的可能,若整体失稳,其失稳过程应为:表层松动岩体率先垮塌、滚落→坡体震裂松弛→形成“滑移-拉裂”型滑坡。