特高拱坝基础破坏、加固与稳定关键问题研究

特高拱坝的坝基条件大都比较复杂,基础岩体的破坏、加固与稳定评价出现一些关键新问题:坝基岩体力学参数合理取值;坝踵、坝趾基础开裂机制;坝肩非典型软弱蚀变带的处理;贴角区灌浆时机选择;坝趾锚固力损失评价以及大坝-基础非线性稳定分析等。传统的分析方法和加固处理措施日益受到挑战。结合实际工程,就如上问题涉及的研究方法、处理措施进行抛砖引玉的讨论和分析。针对这些新问题,无论数值模拟还是物理试验,都应该采用细宏观尺度的转变方法,并作为非线性方法的理论基础,进一步完善发展,以更好地指导实际工程的优化设计和建设。

溪洛渡拱坝施工期岩体质量评价与大坝稳定分析

以溪洛渡工程为例,通过施工期声波试验和变形监测手段,采用分区、分段、分层、分级对标验收评价思想,对溪洛渡拱坝建基面岩体质量进行重新评价验收。采用非线性有限元方法,对施工期典型阶段的大坝基础整体稳定工作状态进行三维数值精细模拟,分析结果与现场变形和压应力的监测值进行对比反馈,得到大坝施工期的整体稳定工作状态,预测大坝运行期的工作性态,从而指导大坝的现场施工。该岩体质量评价验收新思想对同类工程具有指导意义。

花岗岩自膨胀开裂破坏力电磁效应试验研究

分模块搭建监测岩石破碎过程中电磁辐射现象的试验系统,通过开展花岗岩自膨胀开裂破坏试验,研究花岗岩在内膨胀压力下开裂破坏过程中的电磁响应特征,分析花岗岩自膨胀过程中的电磁响应与破坏的关系以及开裂过程的电磁能量辐射规律。研究结果显示:花岗岩主破裂瞬间,产生最大的幅度在0.2 mV左右的电磁辐射。主破裂发生以前,微裂纹在特征时间点发生突变贯通,伴随较强的电磁信号。花岗岩破裂过程中的电磁辐射强度具有方向性。通过试验装置检测到的电磁信号的频率主要是低频,而且存在特征频率,破裂时以电磁波方式向外辐射的能量多以这些特征频率进行辐射。

李家峡拱坝大吨位锚索内锚固段岩体变形分析

开展大吨位预应力锚索内锚固段岩体变形研究,对分析其加固作用机理、指导大型岩土结构的加固设计具有重要意义。本文通过分析李家峡拱坝重力墩大吨位锚索内锚固段岩体变形的十多年观测结果,对锚固段的岩体变形特性、锚固段岩体变形与垂线测量值的关系、长期作用下预应力锚索锚固力损失等进行初步研究。分析结果表明:(1)垂线观测资料真实反映了大吨位锚索内锚固段周围岩体的变形;(2)内锚固段一定范围内,周围岩体存在较严重的损伤破坏;(3)尽管锚索的张拉施工是在短期内完成的,但是内锚固段岩体的变形却要在4～5年内缓慢完成,不同的岩体,时间相差较多;(4)对于无粘结锚索,锚固力将可能损失30%左右。实践证明对于预应力锚固,采用全粘结锚索要比无粘结锚索锚固力损失少。