层状反倾岩质边坡影响因素及反倾条件分析

借助广西龙滩水电站左岸边坡工程地质剖面模型以及岩体参数对反倾岩质边坡的影响因素进行了多工况分析,提出了边坡反倾优势角的范围。并通过不同模型对应同一点的位移矢量角对层状反倾岩质边坡的反倾条件进行了界定分析。通过与工程实例总结资料对比,其可用性强,并为反倾岩质边坡的快速破坏模式分析提供了科学依据。

反倾岩质边坡变形特征的三维数值模拟研究——以龙滩水电站工程边坡为例进行三维变形特征分析

以龙滩水电站工程边坡三维变形为例,分析了层状反倾岩质边坡当边坡与岩层夹角变化时,边坡的变形特征。并通过数值模拟根据变形曲线对不同范围边坡与岩层走向夹角的变形特征进行了定性描述。

滑带土长期强度参数的衰减特性研究

以大量的滑带土强度参数变化例子为依据,从影响滑带土长期强度的因素,如滑带土的含水量、滑带土的粒度成分、滑带土密度、试验条件、滑带土的矿物和化学成分以及水质特性等分析入手,对结构面力学参数的衰减特征进行了动态分析。研究结果表明:工程年限内在综合考虑影响滑带土因素的基础上,对滑带土参数的衰减特性可进行半定量评价,其值一般不会低于饱和直剪试验低值。借鉴边坡稳定性评价的定性、定量方法,对滑带土力学参数在工程年限内的变化提出了动、静态的评估方法。经在广西龙滩水电站蠕变体B区应用,其可靠性都得到了很好验证。

锚固节理岩体等效力学参数三维离散元模拟

节理岩体是工程边坡的重要研究对象,通过数值模拟(3DEC)的方法研究了加锚节理岩体的力学特性。以龙滩水电站左岸边坡的锚固设计为例,推导了边坡加锚节理岩体的等效力学参数,进行了岩石数值单轴压缩试验、直剪试验以及岩体结构面直剪试验,对数值试验的结果进行了误差分析和修正,确定出加锚节理岩体的等效力学参数为:岩石的变形模量、内摩擦角、内聚力不变,结构面的内摩擦角不变,内聚力由50 kPa提高到122 kPa。所得结论与采用物理试验的试验结果相符,验证了用数值模拟方法进行岩石力学试验的可行性和可靠性。

粗颗粒盐渍土溶陷性影响因素研究

粗颗粒盐渍土是近年来西北地区工程建设中常遇到、且比较棘手的一种特殊土。为了研究该类特殊土的工程特性,本文在新疆东北部和甘肃河西走廊地区选择了4个试验场地的28个现场试验点和576件室内试样对进行了溶陷性研究,结果显示:当地基土中易溶盐含量超过0.5%～1%以上,且地基土渗透系数不小于10-7时,常会发生溶陷现象。同时发现在温度、易溶盐成分、水等共同作用下的地基土周期性胀缩现象比单一的盐胀或溶陷对建筑物安全影响更大。

冻土区输电线路塔基选位的影响因素分析

青海—西藏±500kV直流联网输电线路工程跨越整个青藏高原,其生存环境不可避免与冻土有着紧密联系,冻土特有的冻胀、融沉特性给线路的勘测、设计、施工及后期运营带来了极大挑战。本文对取自青藏高原的原状和重塑冻土样样品进行了物理力学试验。结果表明:同种土在不同含冰量下,随含冰量的增大,则冻融特性敏感性增强;不同性质的土,在含冰量相同的情况下,颗粒越细,则冻融特性越敏感。同时,分析认为:塔基地质环境、不良冻土现象、不同地貌单元、冻土的热稳定性特征及施工作业便捷性等都是影响塔基稳定性的重要因素。

粗颗粒盐渍土溶陷特性试验研究

随着新一轮西部大开发的顺利推进,西北地区大规模的基础建设全面开展,众多工程的地基基础都面临粗颗粒盐渍土的工程难题。由于目前关于盐渍土的研究对象还限于细粒土,没有成熟的粗颗粒盐渍土工程性能分析的成熟思路,因此,给该地区的工程建设带来了重大挑战。本文选择河西走廊西段典型粗颗粒盐渍土场地进行了浸水溶陷试验,结果显示:粗颗粒盐渍土溶陷的本质不仅是含盐量和含水量的问题,粗颗粒含量、地基土密实性及渗透系数等都是影响地基土溶陷的重要因素。本文同时认为,开展含盐量界定方法研究和溶陷性评价公式的建立是粗颗粒盐渍土急待开展的课题。

粗颗粒盐渍土力学参数的现场直剪试验研究

通过对典型粗颗粒盐渍土场地角砾土进行现场直接剪切试验,研究了粗颗粒盐渍土的强度特性及参数取值。试验结果表明:粗颗粒盐渍土强度参数由黏聚力和内摩擦角组成,盐分的胶结对黏聚力的影响比较明显,颗粒的组成则对内摩擦角影响较大。同时,对于角砾类粗颗粒盐渍土,当存在盐胶结作用时,建议黏聚力值在45~80k Pa、内摩擦角在34~38°之间选取;当角砾类盐渍土结构松散时,建议黏聚力值在9~15k Pa、内摩擦角可在33~38°之间取值。该研究成果可直接为粗颗粒盐渍土地区的工程设计提供借鉴。

龙滩水电站左岸边坡工程地质研究及蠕变体B区岩体质量评价

蠕变体B区边坡位于龙滩水库上游侧,是典型的层状反倾岩质边坡。由于风化卸荷以及其他综合营力的作用,边坡已发生了明显的折断错滑变形,因而其稳定性受到极大关注。本文的目的是在研究边坡构造特征的基础上,从岩体质量的角度认识蠕变体B区边坡的稳定性,为进一步边坡定量、定性分析提供科学依据。同时本文还对现有的岩体质量评价方法进行了讨论,并提出了动态岩体质量评价方法的概念。

基于安全熵的边坡稳定性分析

熵的概念源于热力学,是一种多目标决策的有效方法,是系统不确定性的一个度量。熵已经广泛应用于众多学科,但是应用于地质学,尤其是用来进行边坡稳定性评价的实例却很少。作者基于关系矩阵及信息熵概念提出的边坡安全熵稳定性评价方法,有效地结合了关系矩阵对各种影响边坡稳定性因素的敏感性及信息熵对边坡紊乱度的量化优点,综合考虑边坡地质、环境及工程因素的基础上,对边坡的稳定性状态作出客观的评价。经在龙滩水电站左岸边坡工程稳定性评价中应用,并与解析计算分析及地质资料分析结果对比,具有很好的相应性。

中国典型重大边坡工程稳定性与安全评价现状研究

21世纪的工程地质在中国,中国将是世界上最大的建设工地。作为工程地质问题的一部分,边坡工程的研究也必将是21世纪工程地质界关注的重点。着眼于目前边坡工程研究现状,边坡稳定性分析方法的发展特点,国内几类典型边坡工程如:水电工程,道路工程以及露天矿工程中遇到的问题,典型水电边坡工程的边坡稳定性分析过程以及目前边坡稳定性分析方法中存在的问题进行了讨论,并对国内边坡稳定性评价的发展趋势进行了展望,提出了边坡工程稳定性分析方法潜在的几个发展方面。

龙滩水电站蠕变体B区折断面及折断错滑面成因分析

通过对广西龙滩水电站左岸边坡蠕变体B区折断面和折断错滑面地质特征,变形特征,滑带充填物特征以及力学参数研究,结合监测,岩体风化以及构造特征、表层岩土体滑移-牵引等特征分析,认为折断面和折断错滑面的形成主要是由于边坡岩性以及河水侵蚀等作用下,岩体的风化差异所造成的,而且在目前有效的工程处理下,由监测资料可知,边坡变形波动较大,变形量值小,没有明显的滑移趋势,稳定性较可靠。

粗颗粒盐渍土的基本特征及工程性能研究

粗颗粒盐渍土是一种特殊的岩土体,由于其独特的结构特征及复杂的工程性能,常常给此类地区的工程建设带来了较大难题。结合大量工程实践和室内外专门试验,在系统总结粗颗粒盐渍土基本特征的基础上,提出了粗颗粒盐渍土溶陷和盐胀的宏观评价标准,即:盐胶结型盐渍土以盐胀为主,盐充填型盐渍土以溶陷为主,以及含盐量、渗透系数的一些具体量值等,该标准的提出,为此类地区粗颗粒盐渍土工程性能的快速、合理评价提供了技术依据。

玉树与青海主网330kV联网工程冻土基础稳定性研究

玉树与青海主网330kV联网工程是继±400kV青海—西藏直流联网工程之后我国在高原多年冻土区建立的又一条高压输电线路,不同于±400kV青海—西藏直流联网工程,该线路穿越了青藏高原东南边缘部,处于多年冻土与季节性冻土的过度地带,其冻土特征更为复杂。通过2013年近1年的观测结果表明:该联网工程大部分铁塔的基础底部已处于临界冻结状态,变形也基本在设计允许的可控范围内,说明塔基周围地温系统已经逐渐向冻土原始地温恢复中。

粗颗粒盐渍土盐胀试验研究

盐渍土盐胀的影响因素很多,但主要与地基土中盐的含量、水、温度及地基土的渗透性有关。前人关于粗颗粒盐渍地基土盐胀性的研究中,由于工作主要集中在室内,难以模拟现场地层的实际情况,因此,对于盐胀性的认知一直难以统一。本文通过室内盐胀试验、室内外对比试验、现场试验,并与规范对比研究认为:粗颗粒盐渍土,当渗透系数小于10-7,且地层干燥,Na2SO4含量达到盐渍土的界限含量(0.3%)时,就应对其进行盐胀性评价。同时试验结果显示,地基土在200 k Pa大压力作用下,盐胀量仍然非常明显。

玉树与青海主网330kV输电线路冻土工程特性研究

玉树与青海主网330kV线路工程沿线年平均地温高、水系发育,造成冻土的类型、分布格局等都复杂多变,为了解决线路中路径的合理选择及优化、适宜的基础型式应用等,开展了沿线的冻土研究,其结果合理指导了路径及基础型式的优化与选择,规避了线路中的不良冻土工程地质问题,对工程的顺利实施具有较大的经济价值。

龙滩水电站左岸蠕变体B区边坡位移监测分析

结合地下水位监测与降雨量监测结果,对龙滩水电站左岸蠕变体B区边坡位移监测资料进行综合分析,认为边坡蠕变岩体位移主要发生在高程520m以上,且强风化线或蠕变岩体折断面控制着边坡岩体的变形,由于边坡排水、坡体压脚,岩体变形速率逐渐变小,目前已经基本稳定。应加强边坡强风化线或蠕变岩体折断面附近的位移监测,特别是蓄水期监测;同时要保证地表和地下排水系统的正常运行。

硫酸钠溶液在降温结晶过程中的盐胀与冻胀

在降温过程中,硫酸钠溶液溶解度降低,硫酸钠结晶析出。当温度降低到一定温度时,除硫酸钠结晶外,溶液中的水也结晶析出。溶液在孔隙中的结晶是导致孔隙介质变形与破坏的主要原因。为探明孔隙介质中溶液结晶导致孔隙介质变形与破坏机理,构建了Na_2SO_4+H_2O二元体系在降温结晶过程中的体积变化率计算方法。该方法依据Na_2SO_4+H_2O二元体系中各相态的平衡浓度计算各相态在不同温度下的含量,进而根据该温度条件下溶液及晶体体积计算体系的体积变化。计算结果与前人试验结果比较发现,计算方法能很好地预测Na_2SO_4+H_2O二元体系在平衡态转化过程中盐胀与冻胀量。此外,在降温冻结过程中,盐胀率远远小于冻胀率;当晶体为Na_2SO_4·7H_2O时,盐胀阶段的体积增长率较小,而冻胀阶段体积急剧增长。

青藏高原冻土工程地质特性与选线原则探讨

青藏±500kV直流联网工程穿越青藏高原多年冻土区,冻土特有的工程问题将对工程设计、施工和安全运营产生重要影响。由于输电线路属于点线结构的工程特点,即塔基的稳定性关系到整条线路的稳定性,而塔基点位又具有一定的可调性,因此,多年冻土及厚层地下冰的分布特征对于输电线路的选线、选位较其他线性工程更具重要意义。本文主要在输电线路沿线冻土分布的基础上,重点对微地貌条件下冻土和厚层地下冰的分布发育规律进行了分析和研究。并在此基础上,结合输电线路工程特点,就线路的选线选位的原则进行了分析和确定。

高海拔输电线路的冻土工程问题及对策研究

±500kV直流输电线路横穿整个青藏高原,其生存环境不可避免与冻土和不良冻土现象有紧密的联系。由于冻土具有冻胀、融沉特性及不良冻土现象等问题,因而,输电线路要安全运行,线路选线定位时就必须了解与线路有关的冻土工程问题。本文从影响输电线路选线定位的因素出发,在分析冻土输电线路工程问题的基础上,从多个角度建议了线路建设中的工程对策,为即将开工的±500kV青藏直流联网工程的顺利进行提供科学依据和参考。