双洞交叉的施工稳定性分析及支护设计

对紫坪铺水利工程1#泄洪洞“龙抬头”段与前期导流洞交叉重叠段在施工开挖阶段围岩及支护结构的强度与变形稳定性进行了有限元数值仿真分析和优化设计。并根据隧洞新奥法施工原理,针对该段双洞交叉影响的工程特殊性作了详细的开挖过程仿真分析。对导流洞支护采用的喷素混凝土并不设锚杆方案进行了施工期强度校核;对导流洞在运行期的素混凝土衬砌方案进行了高外水荷载下的强度与稳定性分析;对施工导流完成后的封堵及泄洪洞的开挖这一复杂的施工过程进行了围岩、封堵混凝土与喷层的稳定性与强度分析,在此基础上提出了合理的施工开挖、支护、衬砌方案与设计指标。对于其他类似的洞型与工程,具有良好的实践意义与指导意义。

长杆弹对岩石靶的侵彻分析

采用统一强度理论作为岩石材料的屈服准则,建立了长杆弹垂直侵彻岩石靶体的柱形空腔膨胀模型,给出了卵形长杆弹侵彻靶体深度的理论计算公式,求出了弹体以450～1400m/s的速度撞击岩石靶体的侵彻深度,并和试验结果进行了比较。分析了统一强度理论参数b对侵彻深度的影响。

爆破应力波对边坡预应力锚索的动力影响

岩体边坡爆破振动对高刚度的预应力锚索的破坏事故迫使设计与施工人员予以关注,然而这一问题由于其复杂性与地质条件的随意性使研究的难度大大超出目前常用的经典研究手段与方法的能力范围,应用先进的计算机数值仿真试验技术对不同爆破单响药量、不同岩体阻尼下,距爆区不同距离处不同预应力吨位的预应力锚索的动态响应特性进行探索性研究,得到一些初步量化规律,可借鉴于其他工程设计与施工。

似连续介质边坡从属稳定性的数值试验研究

拱坝坝肩高边坡的稳定性问题是当前工程研究的热点问题之一。当前,坝肩边坡作为从属工程,其稳定性的分析主要是针对边坡本身的稳定性进行的。分析中采用的判定从属边坡稳定性的评价标准并不能保证主要坝体的安全性。为了使边坡的抗滑安全性计算中能考虑坝体的影响,作者提出了“从属安全度”概念,并基于应力控制标准给出了从属安全度的计算公式。以某高拱坝为例进行了坝肩边坡的从属稳定性数值试验研究,研究结果表明:考虑边坡动力反应过程中坝体稳定性,坝肩边坡的从属稳定性系数将降低20%。

黑河黏土心墙土石坝分期位移反分析

高心墙土石坝的安全性评价问题涉及到土坝的变形与渗流规律及相关力学参数的确定,是当前土力学研究的热点与难点之一。由于土石坝受施工过程中施工工艺、施工方法和施工质量以及运行期运行环境和管理方法的影响,土石坝坝料的实际力学参数与原设计参数有一定的差别。为获得西安黑河黏土心墙土石坝大坝填料实际的力学参数,利用大坝的应力、变形与渗流观测资料,通过深入分析大坝变形机制和渗流特征,建立了黑河黏土心墙土石坝变形与荷载之间的对应关系,提出了基于准饱和土固结理论的心墙土石坝分期位移反分析的思路与方法,实现了心墙土石坝施工期、运行期全过程反演。结果表明该方法可反演得到心墙土石坝填筑材料的主要参数(邓肯-张模型)、心墙渗透系数及湿化变形参数。反演思路与方法对同类工程设计与反分析具有参考意义。

黑河引水工程粉煤灰混凝土试验研究

结合黑河引水工程粉煤灰混凝土的试验，得到粉煤灰掺量与粉煤灰混凝土强度及抗渗性的关系，为黑河引水工程提供了合理的配合比，取得了显著的经济效益。另外，该结论为粉煤灰混凝土在今后水利水电工程上的应用提供了参考资料。