基于优化支持向量回归的磨古倾倒变形体参数反分析研究

岩土体力学参数的确定将直接影响对倾倒变形体稳定性的分析判断,野外原位监测数据作为反映倾倒变形体现场条件的重要信息,利用原位监测数据能有效地获得倾倒变形体岩土体参数.本文针对雅砻江两河口近坝库区磨古倾倒变形体,提出以海洋捕猎者优化算法对支持向量回归反分析模型参数进行寻优,构建MPA-SVR岩土体参数反分析模型.以倾倒变形体现场安全监测数据为输入信息,反分析得到适用于两河口磨古倾倒变形体折断带的力学参数,其反分析结果可为变形体稳定性分析提供重要数据基础.结果表明磨古倾倒变形体不同高程监测点具有相似的变形规律,变形速率发展趋势与水位变化趋势一致,变形累计值整体呈增长趋势,变形尚未完全收敛;随着分期蓄水进程的推进,倾倒变形体水动力作用特征明显,反分析得到的折断带力学参数逐渐降低,从第二阶段蓄水到第三阶段蓄水,折断带黏聚力下降3.68%,内摩擦角下降1.98%.

基于FLAC3D的某水电站岩体倾倒变形过程数值模拟研究

我国西南高山峡谷地区地质作用强烈,倾倒变形岩体广泛发育,基于拉格朗日有限差分法的FLAC3D软件可对岩体倾倒变形过程进行数值模拟研究。建立了流变模型对澜沧江上游某在建水电站的一处倾倒变形体进行了研究,结果表明,在岩体自重和卸荷应力的长久作用下,库区陡立岩层会朝向临空位置发生倾倒变形破坏。这是一个长期的流变破坏过程。倾倒变形仅发育在边坡的浅表层,深部的岩体未发生倾倒,浅表层底部的岩层弯曲最为强烈,这些部位的岩层将最先发生折断,若折断面贯通,极有可能导致倾倒体整体垮塌滑动引发滑坡等灾害。在水电站建设中要着重考虑对倾倒变形程度严重的坡体进行支护,防止发生大规模的失稳破坏。

澜沧江苗尾水电站蓄水对倾倒变形边坡稳定性的影响研究

云南省澜沧江苗尾水电站倾倒变形岩石发育程度较低,距上次勘测评估地质条件已过十余年,但在水库蓄水下,水下的岩体变形破坏,对上部极强倾倒变形岩体的稳定性有较大影响。为了解其影响规律,该文结合已知的勘察结果,采用变形检测手段,以代表性倾倒变形岩体为基准,研究蓄水过程中对变形倾倒岩体累计变形量及相关的稳定性评价。从调查成果分析,距坝址58 km以外的倾倒变形体,前缘高于正常蓄水位,水库蓄水对其稳定无影响;距坝址33~58 km段的倾倒变形体,前缘高程在1390~1400 m,水库蓄水局部可能崩滑;距坝址33 km以内的倾倒变形体,蓄水后稳定性较差,可能出现较大范围的倾倒型崩塌,或局部滑移。

基于SBAS-InSAR和光学遥感影像的大型倾倒变形体变形演化

岷江流域深层不稳定斜坡发育,揭示它们的变形演化特征对于稳定性评价和灾害防治有重要意义。以茂县梯子槽大型倾倒变形体为例,采用SBAS-InSAR监测和光学遥感解译结合的方法,获得变形体地表历史时序形变场。研究表明,梯子槽倾倒变形体前缘表现为垮塌破坏和鼓胀裂解复合破坏模式,垮塌区经历了形变由递增到减弱的破坏过程;在递增阶段倾倒变形体北侧形变量远大于南侧,而形变减弱后在南侧后缘形成了拉应力沉降区(-70.17 mm/a)、前缘因挤压应力集中而鼓胀裂解(-45.94 mm/a);形变减弱后变形体处于蠕变状态(年最大沉降量小于80 mm),但南侧后缘拉陷区与北侧前缘垮塌区形变对降雨和地震响应明显,表现为5~15 mm形变突增和回弹现象。本研究地表位移监测方法可以为形变量级跨度较大的不稳定斜坡演化分析提供参考。

倾倒变形发育地质条件下大坝帷幕灌浆施工质量控制技术

为改善倾倒变形发育地质条件下大坝帷幕灌浆效果,以湖北省某大坝帷幕灌浆项目为例,采用帷幕注浆操作进行堵水,设计注浆参数,并结合补充注浆和帷幕注浆,从而减少施工过程中的涌水量。结果显示,在研究使用的技术下,岩体透水率最小值为2.6Lu,第三方验收分数最高可达到94分,比传统技术提高了约10分。该控制方法在保证岩体完整性的同时降低了坝基岩体透水率,提高了帷幕灌浆工程质量,为增强大坝的稳定性和安全性提供了保障。

软硬互层反倾岩质边坡倾倒变形深度研究

软硬互层反倾岩质边坡破坏类型复杂,影响因素众多,难以防治。为进一步探明此类边坡倾倒变形深度的变化规律,利用二维颗粒流方法并结合重度增加法,研究了不同岩性组合对倾倒变形深度的影响规律。模拟结果表明:(1)边坡倾倒变形过程中产生1~3级破裂面,且破坏模式主要有倾倒-滑移破坏、倾倒-弯曲和倾倒-折断3类,破裂面级数和破坏模式随岩层厚度增大而逐渐变化。(2)随着硬岩层厚的增大,软岩层厚为0.5 m的边坡深层主破裂面、第一次级破裂面和第二次级破裂面深度逐渐增大,而软岩层厚为1.0 m的边坡深层主破裂面、第一次级破裂面逐渐减小,第二次级破裂面不发育。(3)总体上,随着软岩层厚的增大,硬岩层厚为0.5 m和1 m的边坡深层主破裂面和第一次级破裂面深度逐渐减小,且影响程度前者大于后者。

某水电站库区岩体倾倒变形因素与变形机理

澜沧江流域某水电站库区倾倒岩体发育范围广、变形程度剧烈,从河谷地貌、地层岩性、岩体结构、地应力和水特征等方面开展论述,分析其如何对岩体倾倒变形产生作用,并进一步阐明变形机理。结果表明,5种因素共同作用导致岩体发生倾倒变形,并将倾倒变形分成倾倒蠕变、倾倒松弛、倾倒松动和倾倒溃屈4个阶段。在工程建设中正确认识倾倒变形岩体的产生和发育过程,对库岸的稳定性分析具有重要意义。

千枚岩倾倒变形岩体饱水软化效应试验研究

随着越来越多大型、巨型水电工程建设与蓄水运行,广泛分布于库区的大规模深层倾倒在库水长期浸泡作用下的稳定性如何也受到越来越多的关注。千枚岩作为一种软岩,由其组成的倾倒变形体在遇水后容易变形失稳。本文通过室内实验的手段,首先对不同倾倒程度的千枚岩体的物理性质指标进行了对比,然后通过单轴压缩、三轴压缩实验对不同倾倒程度的千枚岩体在不同饱水时间条件下的力学性质的变化开展了研究,最后归纳总结了千枚岩倾倒变形岩体的饱水软化效应。结果表明:(1)千枚岩的破碎程度随饱水时间增加而增大;(2)饱水后千枚岩的单轴抗压强度、峰值应力、抗剪强度等力学参数相比于干燥状态的岩石都会降低;(3)倾倒变形程度小的千枚岩,其力学参数衰减幅度要大于倾倒变形程度大的千枚岩,说明水对倾倒变形程度小的千枚岩力学性质影响更大。本文成果可对千枚岩倾倒变形体在库水长期作用下的软化失稳机理提供一定的参考。

某水电站2号变形体倾倒变形影响因素研究

为定量研究反倾层状岩质边坡岩体倾倒变形的影响因素,以某水电站2号变形体为研究对象,采用离散单元法,通过单因素试验,研究了边坡几何特征参数、岩体物理力学参数、层面力学参数等因素对该变形体倾倒变形的影响规律,并在此基础上通过正交试验及灰色关联度分析法进行了影响因素敏感性分析。研究表明,在9个二级影响因子中,影响该变形体倾倒变形最为敏感的3个因素依次为层厚、倾角、坡角;在3个一级影响因子中,边坡几何特征参数最为敏感。

大渡河流域某水电站倾倒变形体边坡治理措施探索

倾倒变形体边坡通常构造复杂,稳定性差,在水电站施工的过程中,如何有效对其进行治理,往往是电站建设期安全和进度控制的难题。以大渡河流域某水电站位于倾倒变形体范围内的导流洞进口边坡为例,结合倾倒变形体边坡特性描述、变形过程以及采取的治理措施,以期为相似工程倾倒变形体边坡治理提供借鉴。

苗尾水电站边坡倾倒变形机理与加固效果分析

倾倒变形边坡是一类较为复杂的岩石边坡,其稳定性分析方法和评价标准尚无设计规范遵循,变形机理与加固处理设计理念与常规滑动模式边坡存在一定的差异,因而倾倒边坡的稳定性分析与治理往往成为工程的技术难题。针对苗尾水电站施工过程中右坝基边坡发生的较大范围倾倒拉裂变形,通过地质结构分析,并结合数值模拟,进行了右坝基边坡倾倒变形机理研究。在此基础上,提出了以预应力锚固为主,加强边坡排水的综合加固措施。数值计算和监测成果表明加固处理后边坡处于稳定状态。苗尾水电站右坝基边坡典型倾倒变形治理的工程实践,可为类似复杂工程边坡提供借鉴。

惠罗高速公路罗甸互通边坡倾倒变形机理与加固效果分析

倾倒变形是河谷地区层状岩质边坡失稳的一种典型变形破坏方式,是西南地区高速公路建设中不可忽视的工程地质问题。针对惠罗高速公路罗甸互通施工过程中AK2+910.000~BK0+382.283段左侧边坡发生倾倒拉裂变形,通过地质结构分析及理论计算,进行了边坡倾倒变形机理研究。在此基础上,提出了"以抗滑桩固脚+放缓边坡及加强边坡排水"的综合治理措施,治理工程实践表明,措施合理有效,边坡变形趋于稳定。

反倾层状岩质边坡倾倒变形破坏机理综述

倾倒变形破坏常见于层状岩质边坡工程,其机理研究对边坡稳定性分析具有重大意义。在国内外相关研究基础上对弯曲倾倒、块状倾倒及块状-弯曲倾倒3种不同破坏模式进行了分析,就边坡几何形状、岩层强度和长细比、层面力学参数、地下水、开挖作用等因素对倾倒变形的影响进行了阐述,介绍了倾倒变形破坏机理在物理模型试验、极限平衡、数值模拟3种方法中的研究进展,指出了不同方法的适用性和优缺点,说明了研究中需要改进和深化的内容。

澜沧江某水电站右坝肩岩体倾倒变形的数值模拟

对该水电站坝址区陡立反倾板状结构岩体而言,纵向河谷的地形特征,使坝址两岸边坡大范围发育倾倒变形。针对该水电站倾倒变形问题,在掌握坝址区工程地质条件背景的基础上,通过对岩体倾倒变形基本特征及破裂程度分级等分析,建立边坡离散元的工程开挖和破坏机理的数值计算模型,得出了工程开挖边坡岩体倾倒变形特征和变形破坏机理发展过程为:初期弱倾倒变形岩体的层内剪切错动、强倾倒变形岩体的层内拉张变形、强倾倒变形岩体的切层张-剪破裂及极强倾倒破裂岩体的折断张裂(坠覆)破裂。研究结果为倾滑体的稳定性评价及工程开挖施工提供一定科学依据。

底摩擦重力试验在倾倒变形岩体稳定性研究中的应用

底摩擦重力试验(底摩擦试验)是利用相似理论分析原理,将研究原形按几何比例和各种物理力学参数,制作相似模型及确定相应的边界条件。然后按照相似边界条件进行加载试验,再现曾经发生过或今后将会出现的物理力学现象,进而了解其发展演化规律及其对工程的影响。澜沧江某水电站坝肩主要为典型的倾倒变形岩体,为探讨倾倒变形岩体在天然重力场条件的变形破裂发展趋势。试验采用模拟重力场条件的岩体底摩擦模型试验技术模拟分析岩体倾倒变形进一步发展演变过程及特征。

澜沧江某水电站右坝肩工程边坡倾倒变形问题的数值模拟研究

澜沧江某水电站处于青藏高原东部边缘地带,属于高山峡谷地形地貌,高地应力环境,岩体卸荷裂隙很发育,使得倾倒变形和岩体质量、断裂活动及地震构造一样成为影响工程边坡岩体稳定的主要因素。针对工程边坡的大变形问题可采用离散元的数值模拟分析方法。通过建立理论开挖和工程边坡开挖离散元模型,可分别得出倾倒变形破坏机理发展过程为初期弱倾倒变形岩体的层内剪切错动、强倾倒变形岩体的层内拉张变形、强倾倒变形岩体的切层张-剪破裂及极强倾倒破裂岩体的折断张裂(坠覆)破裂和工程边坡的变形范围、确定开挖面及加固方式等。通过工程边坡模型的计算结果和现场地质调查成果的比较表明,计算结果和实际情况基本吻合。

反倾岩坡倾倒变形结构面影响效应研究

为探究斜坡内赋存不同角度裂隙对反倾岩质斜坡倾倒变形影响效应,设计9组底摩擦试验,对比无裂隙、含一组陡裂隙和一陡一缓两组裂隙的3种类型试验,并研究不同裂隙角度对破裂面影响效应。研究发现:陡倾裂隙倾角的变化对岩坡变形及主破裂面形态有明显规律性影响,陡倾裂隙倾角越陡,发生倾倒破坏的初始破坏部位逐渐偏浅,破坏面积相对减小,破裂面从近直线型逐渐转变成近弧形;缓倾裂隙的赋存,使陡倾裂隙顺尖端开裂增长并且相互沟通形成贯通的破裂面过程更加快捷;主破裂面上覆层状岩体在倾倒变形时,会在其中部产生反向弯曲折断;通过定量分析,发现随着陡倾裂隙倾角增大,岩坡倾倒变形破坏幅度降低,而主破裂面无论是长度还是反映迹线复杂度的分维值亦随之降低。

层状反倾-顺倾边坡倾倒变形形成条件及发育规模特征

以往研究中倾倒变形研究在反倾边坡较多而在顺倾边坡中很少,对两种不同结构的边坡形成倾倒体的异同点更是存在较多空白。在总结大量倾倒体实例基础上,对层状反倾和顺倾边坡倾倒变形形成条件及发育规模特征进行了详细研究。结果表明,顺倾边坡若发生倾倒,通常表现为坡高H>100m,边坡坡角β>35°,岩层倾角α>60°,岩性为薄层或薄层与中层互层的软岩、软硬相间的岩石;反倾边坡当坡角β>30°及岩层倾角α>30°就可能发生倾倒,其岩性为薄层~中厚层状的软岩、硬岩及具有似层状结构的坚硬岩石均可;提出层状岩质边坡'倾倒临界倾角δ'的概念,对于顺倾边坡,δ≈60°,当α>δ时边坡将可能产生倾倒破坏,当α<δ时边坡通常产生顺层面的'滑移-弯曲'或'滑移-拉裂'型破坏;反倾边坡δ≈30°,当α>δ时边坡才可能演化成明显倾倒变形,当α<δ时边坡不会倾倒或倾倒不明显;对于地质条件基本相同而坡体结构不同的两种边坡,反倾边坡形成的倾倒体无论是发育分布面积还是倾倒深度通常是大于顺倾边坡的,而且一旦形成倾倒体,二者的规模通常是深层的、大型或特大型的;倾倒体的分布面积和倾倒深度均呈现一种随坡高的增加而增加的趋势,坡高H=250m时其分布面积和倾倒深度表现为陡然增加,并且反倾边坡增加幅度大于顺倾边坡。

倾倒变形岩体发育强度与极限深度的确定方法

以澜沧江某水电站右坝肩倾倒变形岩体为例,根据倾倒变形岩体的宏观地质特征及其地质环境背景条件,系统分析了影响倾倒变形岩体发育的地质因素。运用离散元数值分析方法,模拟了不同影响因素对岩体变形强度的影响程度,并与实际边坡开挖揭露的岩体变形特征进行对比分析,得到了发生岩体变形的控制因素、变形发展过程的时间效应与空间分布特征。研究结果表明,导致岩体发生倾倒变形的外部因素是重力、地应力、卸荷方向与卸荷强度,提出了倾倒变形极限深度的概念。通过地质成因分析、离散元数值分析和理论公式推导,建立了由地表变形弯折强度确定变形随深度变化的计算模型,为开挖边坡的稳定性评价及系统锚索深度设计提供了重要的依据。

某强倾倒变形体内浅埋偏压洞口段的隧道变形分析及处治技术研究

以处于强倾倒变形体内并在施工过程中出现过2次变形的浅埋偏压隧道进口段为研究对象,针对实际工程地质条件及变形情况,应用新奥法原理及拱效应理论,以变形观察及监控量测为信息化施工手段,及时采用堆(填)碴反压、注浆加固、网喷补强支护等一系列有针对性的补救措施,在洞内成功地加固变形隧道,制止过大变形可能诱发隧道塌方及山体滑坡的险情;并在后续施工中,通过调整支护参数和利用创新的"三台阶八步法"施工方法,安全、顺利地完成后续不良地质段的隧道施工任务。