20世纪长江科学院的岩石力学试验研究

按课题设置简要记述了长江科学院岩基研究所近５０ ａ来，紧密围绕三峡水利枢纽等大中型水利水电工程建设，历经２０世纪５０年代开始期、６０年代成长期、７０年代壮大期、８０年代发展期、９０年代开拓期的岩石力学试验研究历程。作为国家专门科学研究机构组成之一，它也反映了中国岩石力学与工程学科的发展及其在水利水电工程建设中的重要作用。

南京长江二桥基岩的工程力学性质试验研究

阐述了南京长江第二大桥桥基软岩的工程力学性质。依据现场和室内岩石力学试验成果，对设计采用的力学参数进行了分析。

长江堤防钢板桩防渗墙施工振动研究

简述湖北省沙市长江干堤观音寺闸段钢板桩施工振动监测情况。参照《爆破安全法规标准选编》中的控制标准，针对钢板桩施工这一特定条件，对实测资料进行了分析，并从振动频率、振动持续时间、动应力等方面作出更深入的分析，认为本工程钢板桩施工未对周围建筑物及构筑物产生危害。

预应力锚索锚固机理的数值模拟试验研究

为研究预应力锚索对三峡船闸高边坡岩体的加固效果,采用三维显式有限差分法,建立预应力锚固数值仿真模型,进行一系列计算机模拟试验。结果表明:预应力锚索在张拉过程中在岩体内形成了表层压缩区,由于多根预应力锚索的作用,每根锚索的压应力集中区互相叠合形成一个连续分布的压缩带,其分布形态与锚索布置方式、间距、锚索根数以及预应力的大小有关。对于三峡船闸高边坡,在预应力锚索和系统锚杆的共同作用下形成表层压缩带,构成了所谓的岩石锚固墙,进而缓解岩体力学性状随开挖爆破的劣化过程,限制边坡岩体的变形,改善了边坡的稳定性。

三峡船闸边坡卸荷扰动区范围及岩体力学性质弱化程度研究

采用岩体声波测试和现场岩体变形试验等手段,研究了三峡船闸边坡卸荷扰动区范围以及岩体力学性质弱化程度和岩体力学参数取值。研究成果表明,强、弱卸荷区岩体性状弱化程度分别为60%和30%左右。

三峡工程地下厂房围岩稳定性研究

三峡工程地下厂房围岩稳定性问题是地下厂房主要的岩石力学问题。以地下厂房岩石力学试验及地应力测试结果为基本资料，采用有限元数值计算、工程岩体分级、围岩块体分析等分析手段，对地下厂房围岩稳定性问题进行了研究，并对围岩稳定性及必要的支护措施进行了讨论。

单孔复合型锚杆锚固体应力分布特征研究

结合某工程深基坑边墙单孔复合型锚杆施工,选取4根锚杆作为试验锚杆,通过在锚固体范围埋设多个应变测试元件,对锚固体在不同张拉载荷条件下的应力分布状态进行了现场测试研究。根据单孔复合型锚杆的结构特点,对代表性锚固体建立有限元数值模型,并对锚固体的应力-应变特征进行了数值分析。根据现场测试和数值分析结果,对单孔复合型锚杆锚固体的应力分布规律和锚固机理进行了研究。

三峡库区奉节河段库岸蓄水再造研究

通过二维水流泥沙数模计算,分析了三峡水库蓄水后奉节河段的泥沙淤积量、流场、近岸流速及浪高等的变化;探讨了岸坡可能的3种再造形式:冲刷塌岸、整体滑移、岩坡崩塌;建立了库岸冲刷塌岸的预测模型,并进行了预测;计算分析了不同水位、冲刷淤积、地震等工况下典型滑坡的稳定性变化规律;最后,对库岸再造的工程防治措施提出了建议。

四渡河特大悬索桥隧道锚模型拉拔试验研究

介绍了四渡河特大悬索桥隧道锚碇1∶12现场模型试验,根据试验结果研究了锚碇周边岩体的时效变形形态及应变分布特征,得到了隧道锚碇的长期安全系数及瞬时极限承载力。测试结果为下一步开展的数值理论分析提供依据。

三峡永久船闸预应力锚索加固对周边岩体力学性状影响的研究

结合在三峡永久船闸边坡的锚索施工,进行了锚索加固对周边岩体力学性状的影响的研究。重点介绍了锚索张拉前后岩体的波速、变形以及弹性模量的变化,揭示了预应力锚固改善周边岩体力学性状的规律。该成果对分析预应力锚索加固作用机理和改进预应力锚固工程设计有重要作用。

三峡工程永久船闸边坡岩体宏观力学参数的尺寸效应研究

采用室内及现场岩体力学试验、建立Ｅ－Ｖｐ关系、工程岩体分级、计算机模拟试验以及边坡位移监测成果的反演分析等手段，对三峡永久船闸边坡卸荷带岩体变形参数进行研究，建立了岩体变形模量与岩体尺寸之间的关系。研究成果表明永久船闸高边坡岩体宏观力学参数具有明显的尺寸效应。

三峡库区滑带土抗剪强度参数的影响因素研究

针对三峡库区滑带(体)土的多样性和复杂性及其抗剪强度参数的离散性,对影响滑带抗剪强度参数的主要因素进行了试验研究,这些主要因素有试点的地质代表性、试验尺寸、试验数量、应力大小、含水率及剪切面的形态等,尤其是性状不均匀的粉质粘土和碎石土,这些因素的影响更大。滑带性状在不同的部位是变化的,试点部位的选择直接影响参数的代表性,应根据剪切面的性状结合滑带的主要特征确定具有具有代表性的参数;对性状接近的滑带土进行了两种面积不同的比较试验,剪切面积宜大于2 500 cm2,否则,c,φ值有较大的离散性;在同一场地进行3组且每组5～6点的对比试验,根据1组6点不同正应力的组合得出的c,φ值最大相差0.5～1.0倍,说明1组试验的数量不宜少于5点;不同饱水状态的对比试验说明,含水率越大,c,φ值越低;正应力大小及其在各个试点上的分布应结合滑带的性状及滑带的埋深合理选择;对于性状不均匀的粉质粘土和碎石土,碎石含量和粒径大小在剪切面上的分布对c,φ值的影响也十分显著。因此,应在规程规范的基础上结合工程特点和滑带的环境条件制定合适的试验方案,尽可能减小误差,还应结合滑带的宏观特征及试点实际情况进行综合分析,提出具有代表性的参数建议值。

岩石试件端面效应的变形局部化数值模拟研究

试件端面效应直接影响试件内的应力分布、试件破坏形式和剪切带图案。采用FLAC - 3D模拟了端面效应对岩石试件剪切带图案、速度场和位移场的影响。试样端部的缚束作用较强时 ,仅在试样中部出现X形的剪切带 ;反之 ,在试样端部出现了倾斜的剪切带。压头刚性越大 ,剪切带倾角越大。块体具有整体平移的特性 ,剪切带边缘位移梯度却较大 ,反映了块体沿剪切带发生滑动的剪切破坏本质。数值模拟结果可在众多的试验结果中找到佐证。

岩滩电站岩体弹性抗力系数试验研究

岩体弹性抗力系数试验难度大,一般只在特大型水电工程有压隧洞中进行。径向液压枕法是测定岩体抗力系数的方法之一,于20世纪60～70年代先后在映绣湾、清江、二滩等工程中采用过,并且只是测量直径向的相对变形。广西岩滩电站扩建工程为研究岩体弹性抗力系数采用此法,测量半径向的变形,较好地反映了岩体变形的叠加、各向异性和岩体弹性抗力系数K与压力关系,试验取得了宝贵的资料。

巴昆水电站发电洞开挖松动区岩体弹性模量测试与研究

为评价马来西亚巴昆水电站发电洞开挖质量,确定支护方案,进行稳定性分析,利用钻孔声波法对洞室开挖松动区进行测试。提供围岩松动圈厚度和岩体动、静弹性模量值等参数,讨论利用岩体动、静弹性模量对比关系求取静弹性模量值的可行性,分析围岩松动圈分布规律,发现岩体松动区受爆破影响结果比较严重,岩体力学性状明显弱化,主要受岩性控制。

库水位涨落对滑坡稳定性影响研究进展

库水位涨落是导致库岸古滑坡复活及滑坡失稳的重要原因之一,明确库水位涨落导致滑坡失稳的根本原因,选择有效的计算方法进行滑坡稳定性评价是准确反映滑坡发展与变形的关键。基于水岩相互作用机理,分析了库水涨落对滑坡岩土体的影响。较为详细地介绍了极限平衡法、有限元强度折减法、饱和/非饱和渗流应力耦合分析等滑坡稳定性分析方法。在此基础上,指出了当前研究中所存在的主要问题及今后研究发展方向。

新疆下坂地水利枢纽地应力测量与研究

随着西部地区建设的投资力度逐年加大,该地区地应力测量与研究越来越显得重要。在新疆下坂地水利枢纽的地下厂房区和两岸坝肩区进行了地应力测量研究、工程区的地应力场分析和在实测资料基础上的岩爆分析。

溪洛渡水电站坝址区岩体蠕变特性试验研究

介绍了溪洛渡水电站坝址区岩体柔性板法蠕变试验方法及试验结果,给出了岩体蠕变模型及其参数,为工程设计提供了参考依据。

三峡永久船闸边坡现场岩体压缩蠕变试验研究

介绍了三峡船闸边坡现场岩体蠕变试验技术，在对试验成果进行整理分析的基础上，重点研究岩体蠕变模型和蠕变参数。在综合分析室内岩块、现场岩体蠕变试验及粘弹性位移反演分析的研究成果后，提出了岩体蠕变参数的取值方法，最后对船闸边坡长期变形量进行了数值模拟分析。

三峡船闸区硬性结构面蠕变特性试验研究

介绍了三峡工程船闸区硬性结构面的蠕变试验结果 ,着重分析了结构面在恒定荷载作用下的蠕变性态。在试验研究的基础上 ,提出了结构面蠕变的剪切蠕变方程。研究表明 :结构面的剪切蠕变位移不仅是加载持续时间的函数 ,且与所施加的法向压应力和剪切应力的大小有关 。