郑州地区基坑工程砂土力学指标确定方法探讨

郑州东区普遍分布砂层,砂层力学指标的取值对郑州市基坑工程安全和造价有较大的影响。通过对郑州地区某基坑监测数据的分析,以监测到的支撑轴力为反演目标,结合开挖工况通过正交参数直接反分析计算,得到郑州地区黄河冲积平原区典型砂层的力学指标。反分析结果略高于原位测试判别结果,说明实践中可利用原位测试,结合砂土的状态确定砂土的力学指标。

基于复杂结构精细描述的岩质高边坡稳定性分析

用数值方法对岩质高边坡进行稳定性分析时,描述岩体结构对的精细程度会影响分析结果,但常见的有限单元法程序仍难以对复杂节理岩体进行精细建模。为解决这一问题,将结构面网络模拟与离散单元法相结合,在UDEC软件中,利用FISH语言编写网络模拟程序,依据结构面统计资料和结构面分级,实现对复杂岩体结构的精细描述。以某大型水电工程边坡为例,在对岩体结构进行精细描述的基础上,采用离散元强度折减法对边坡进行稳定性分析。通过与极限平衡法和一般离散元结果的对比,表明基于复杂岩体结构精细描述确定的边坡潜在滑动面和安全系数是合理的,为复杂岩质边坡破坏模式和稳定性的分析提供了新的途径。

地震作用下节理岩质边坡的动力稳定性分析

基于离散数学的思想,将边坡离散为众多子区域,利用离散元强度折减法,以子区域特征点的位移时程曲线是否收敛作为岩体的失稳判据,研究节理岩质边坡的动力稳定性.通过分析边坡的动力响应规律,验证了由该方法确定的边坡滑面位置及安全系数是合理的.在此基础上,以某大型节理岩质边坡为例,分析了地震作用下边坡的变形破坏特征.计算结果表明,边坡的变形破坏存在浅表层动力效应,该效应在汶川震区边坡震害中多有体现.通过分析边坡浅表层动力效应的产生机理,为节理岩质边坡的防护提供一定的参考.

基于三维离散元法的某水垫塘岩质边坡稳定性分析

针对泾河下游河谷段某水垫塘岩质边坡的岩体结构特性和结构面发育情况,依据边坡工程地质资料,在分析边坡岩体结构特征和潜在滑移模式的基础上,利用三维离散元法分析边坡稳定性,并采用极限平衡法对计算结果进行对比验证。分析结果表明,基于三维离散元法的岩质边坡稳定性分析结果合理,在正常和暴雨工况下,边坡安全系数均大于规范要求的安全系数标准。研究成果可为岩质边坡稳定性分析提供参考。

东庄水库碳酸盐岩库段岩溶控制因素与发育规律研究

针对东庄水库碳酸盐岩库段的岩溶渗漏问题,在区内岩溶勘察资料的基础上,对岩溶现象和试验成果进行了统计对比分析,对岩溶控制因素和发育规律进行了系统总结。结果表明:碳酸盐岩库段古老岩溶、古岩溶不发育,岩溶主要为岸坡浅表部位发育的近代岩溶;区内不存在大规模的深部岩溶和管道系统,岩溶行迹多沿沟谷或结构面发育,以小规模的溶孔、溶隙为主。因此,区内岩溶发育程度整体较弱,采取合理的防渗处理后,东庄水利枢纽工程不存在大的岩溶渗漏问题。

模糊综合评价方法在边坡岩体卸荷程度分级中的应用

岩体卸荷特征是岩质边坡质量分级的重要影响因素,也是进行边坡稳定性分析评价的主要内容之一。为研究岩质边坡岩体的卸荷特征,基于模糊数学理论,选取卸荷裂隙总条数、卸荷裂隙累计宽度、岩石质量指标RQD、岩体透水率、岩体波速比等要素作为评判指标,采用数值特征分析和模糊统计方法确定岩体的隶属度函数,同时采用要素比较矩阵法确定各要素的权重,建立岩体卸荷等级的模糊综合评判模型来对岩体卸荷情况进行评价。运用该法对某水电站坝肩边坡岩体卸荷程度分级情况进行了研究。结果表明,该模糊综合评判研究结果与边坡卸荷特征实际情况基本一致,说明该评价方法用在边坡岩体卸荷程度分级评判方面是可行的。

泾河东庄水利枢纽工程高拱坝建设工程地质适宜性研究

高拱坝工程地质适宜性评价是一个复杂的系统工程地质问题。以东庄水利枢纽工程为研究对象,以大量勘察资料为基础,阐述东庄坝址工程地质条件,分析坝址区岩体质量及坝基岩体特性,通过对坝肩稳定、抗滑稳定、变形稳定及边坡稳定等问题的研究,评价东庄坝址建设高拱坝的工程地质适宜性。

无人机航测在滑坡快速调查与分析中的应用研究

为实现滑坡的快速调查与应急影响评价,以某水电站库岸1#滑坡为例,利用无人机航空摄影测量技术,获取滑坡体的高清影像,通过影像处理和地质解译,得到滑坡体的地形与地质数据,进而通过Itascad与Catia三维建模平台构建滑坡体的地质模型和计算模型,最后采用有限元强度折减法对1#滑坡进行了稳定性分析计算。结果表明:基于无人机影像获取的滑坡地形、地质数据是合理的,有限元稳定性分析计算结果与滑坡现场实际变形情况基本一致,无人机航测能够为滑坡灾害的快速调查与应急分析决策提供科学依据。

基于边缘阈值分割的钻孔图像RQD自动分析方法研究

RQD是评价岩体完整性的重要指标,传统获取方法受钻进工艺、取芯质量和回次长度影响较大,不能客观反映岩体质量。针对该问题,提出了一种基于边缘阈值分割的钻孔图像RQD自动分析方法。该方法首先对钻孔图像进行预处理和边缘阈值分割,实现图像中结构面和破碎带目标筛分;然后,对筛分出的目标区域进行编码,并进行连通区合并分析,确定影响RQD分析的有效目标;最后,提取有效目标中结构面和破碎带的位置、宽度信息,计算钻孔岩体RQD值。以泾河东庄水利枢纽工程坝址区钻孔为例,进行图像RQD自动分析,结果与钻孔图像、波速测试结果一致性较好,提高了钻孔RQD统计的准确性。该方法丰富了RQD获取途径,为评价岩体完整性提供了一种快速有效的方法。

基于K-means聚类方法和Ⅰ Index聚类有效性检验指标的岩体结构面自动分组及应用

岩体结构面产状数据的统计分组是工程地质、水文地质工作中基础但十分重要的环节。常用的倾向、走向玫瑰花图和极点等密度图人为主观因素大,需借助合适的数学手段对结构面产状数据进行客观划分。基于Kmeans聚类方法和Ⅰ Index聚类有效性检验指标,提出了一种岩体结构面自动分组方法,并开发了岩体结构面自动分组程序RDAP。通过与经典文献进行对比,验证了所提分组方法的可靠性。最后,以某工程为例,使用RDAP对实测涌水裂隙资料进行了预处理,初步计算了灌浆钻孔的最佳方位,为工程涌水的防治提供了依据。

高拱坝坝肩岩体裂隙连通性分析方法研究

针对高拱坝坝肩平洞内众多裂隙的连通分析,提出了一种基于裂隙数学表达和空间分析的连通性判别方法。首先采用全站仪对裂隙出露点进行精准测量,获取出露点三维坐标;然后,通过三维坐标拟合裂隙面空间方程,计算裂隙产状;最后,通过设置产状限差,实现裂隙连通性判别,编制连通分析程序。以泾河东庄水利枢纽工程为例,进行坝肩裂隙产状计算和连通分析,结果表明该方法合理,可为其他岩体工程裂隙连通分析提供参考。

郑州市某复杂地铁换乘车站抗震分析研究

地震灾害对地铁工程是最具有破坏性的,是影响车站结构和运营安全的关键问题。本文采用有限元软件Midas GTS-NX建立三维动力模型,研究分析了在50年2%、10%超越概率的2种水平地震作用下,郑州某地铁车站复杂特殊的异形布置结构对变形和内力分布的影响。研究结果表明:受车站“7”形结构的影响,主体结构的变形和受力均产生了一定程度上向结构外延长端转移的趋势,最大相对位移、最大层间位移角、最大弯矩以及中柱轴力主要分布于外延长端,异形部位成为了制约主体结构变形和受力破坏的关键部位;在计算地震作用下,车站主体结构最大相对位移和最大层间位移角均位于外延长端的末段,X方向最大相对位移值为61.1mm,Y方向最大相对位移值为54.8mm,车站结构最大层间位移角值为1/2704;最大弯矩主要分布于结构外延长端的边支座处,X向地震作用下X向弯矩最大为2472kN·m,Y向地震作用下Y向弯矩最大为2355kN·m;结构柱主要受压,受压区和最大轴压力主要分布在外延长端,截面为700mm×1100mm的矩形柱最大轴力为2034kN,柱轴压比为0.08。

泾河东庄水利枢纽工程地质BIM设计与应用

泾河东庄水利枢纽工程位于陕西省礼泉县与淳化县交界的泾河下游峡谷段,控制流域面积4.32万km^2,占泾河流域面积的95.1%,设计总库容32.76亿m^3,设计混凝土拱坝坝高230m,是一座以防洪减淤为主的大型水利枢纽工程。工程坝址区两岸基岩裸露、山势陡峻、节理裂隙发育、风化卸荷显著、岩溶问题突出,地质条件复杂。岩溶渗漏、建基面岩体选择、坝肩抗滑稳定是制约工程立项与建设的关键地质问题。

青藏高原某水库塌岸参数选取及预测

根据水库岸坡的特点和工程地质条件,运用卡丘金法和几何图解法对水库塌岸进行预测分析计算,通过工程地质调查法和工程类比法综合确定塌岸预测参数,经计算,水库蓄水后,其最大塌岸宽度在13~48 m,对工程建设及管理具有指导性意义。