单节理深埋隧洞开挖瞬态卸荷响应机理数值模拟研究

采用颗粒流数值模拟重现深埋单节理隧洞瞬态卸荷过程,从应力状态、变形特征、裂纹扩展等多角度探析节理特征对双江口水电站进厂交通洞瞬态卸荷效应的影响,研究表明:节理对深埋隧洞瞬态卸荷的应力调整过程有着重要的影响,应力集中区将由硐室底角、拱顶转移至节理尖端。随着节理长度的增加,节理尖端应力集中区域离自由面距离逐渐增大,围岩损伤区逐步向岩体深部发生迁移。不同节理角度下,微裂纹数目差异性显著,其中60°和30°节理围岩中的微裂纹数量较多;此外,压剪裂纹所占比例随着节理角度的增大呈现先增大后减小的变化趋势,45°时达最大。研究成果对水工隧洞开挖卸荷作用下围岩破坏机制认识和评价具有指导意义。

基于随机森林算法的大坝安全监测研究

基于大坝的安全运行监测数据,运用智能算法构建大坝安全监测模型,力求精度高、稳定性好的大坝安全监测预测模型,以便能更及时准确地预测大坝可能存在的安全风险。针对大坝安全监测数据构建了基于随机森林算法的大坝变形监测模型,通过实际案例对某大坝进行建模,根据训练拟合数据与实测值比较,分析了其拟合度与误差,作出了未来变形预测分析。与BP神经网络算法的大坝变形监测模型进行对比,结果表明基于随机森林算法较BP神经网络算法预测精度较高,稳定性较好,综合预测能力更强,为大坝位移变形预测提供了一种新途径。

含不同倾角裂隙花岗岩三轴压缩力学特性试验研究

对含不同倾角的裂隙花岗岩开展了常规三轴压缩试验,配合声发射(acoustic emission,AE)系统进行全过程的信息监测,对破坏过程的力学特性及声发射特征开展了研究。结果表明:岩石应力-应变曲线特征受裂隙影响显著,裂隙岩样在破裂过程中应力局部波动明显并发生多次应力降,其脆性特征出现弱化。裂隙破坏了岩石的结构完整性,造成岩石抵抗破坏能力的下降,降低比例高达41.4%;随着裂隙倾角由0°增加到90°,花岗岩抗压强度呈现先减小后增大的变化趋势;裂隙的存在增加了岩样非均质性,促使岩样弹性模量的减小。裂隙岩样破坏模式为“穿切裂隙面破坏”和“沿裂隙面剪切破坏”2种模式,其主要取决于裂隙面与最大主应力夹角的大小。裂隙倾角影响了裂隙岩石破裂过程中AE信号变化规律,尤其是30°、45°及60°倾角岩样,AE振铃计数出现明显的“迁移”现象,信号集中分布区拓宽并向后推移;随着倾角增加,岩石破裂活跃程度呈现先减小后增大变化趋势。