旭龙水电站石料场高陡边坡分级开挖模拟

金沙江旭龙水电站徐龙石料场开采高度高达280 m,距大坝等重要水工建筑物较近,为分析在不同开挖步下,该料场高陡岩质边坡的变形及稳定性特征,建立了料场分级开挖有限元模型。结果表明:①徐龙料场开采过程中边坡变形较大区域由原坡脚向开挖新形成的坡脚不断变化;②随着开挖的进行,徐龙石料场最大主应变较大区域发生“分岔”,最不利滑动圆弧由原边坡坡脚逐渐移动至开挖新形成的坡脚处;③不同开挖步下的徐龙石料场整体稳定性满足要求。研究成果可以为类似的石料场边坡分级开挖稳定性分析提供参考。

超大直径全断面竖井掘进机分级开挖刀盘结构设计及应用

为了匹配掘进机驱动系统的国产化、通用化,降低制作难度,缩短生产工期,开发出一种采用常规动力系统且能满足驱动要求的超大直径全断面竖井掘进机分级开挖刀盘。依托国内某竖井项目工程,基于分级开挖的设计方法,研制出一种采用5.3 m主轴承驱动、直径21.85 m内嵌滑动刀箱的分级开挖刀盘。该分级开挖刀盘通过滑动刀箱上下伸缩控制滚刀位置高度的变化,使每一次破岩只有部分滚刀参与,达到降低刀盘掘进时所需的转矩和功率的目的。在实际工程应用中,刀盘掘进转矩小于17000 k N·m,最大日进尺为1.8 m,平均日进尺约为1 m,刀盘应用效果较好。最后,根据实际应用效果指出分级刀盘设计存在的不足和需要改进的地方。

考虑分级开挖的深基坑支护计算

提出了考虑深基坑变形的一种新的支护结构计算方法——弯杆计算法，在弯杆法的有限元计算中，通过变换座标的方式考虑上一级开挖的变形，从而达到考虑分级开挖的工况。实例验算表明，该程序能够计算出支护结构变形的变化趋势，并给出了简要的自编计算程序框图。

顺向岩质高边坡分级开挖的变形破坏特征研究

以岩质高边坡的野外调查成果为基础,分析了边坡的岩体结构特征和控制边坡稳定性的主要地质要素,依据自然边坡的变形破坏现状定性分析,预测边坡开挖过程中可能出现的宏观变形破坏模式和特征。利用基于有限差分原理的FLAC^(3D)建立坝肩边坡的地质模型,对工程边坡开挖支护过程进行数值法定量研究,得出了工程边坡开挖过程中的应力、位移变化规律和边坡岩体破坏特征。研究成果为苗家坝水电站左坝肩的分级开挖施工提供了依据。

大型山体土石方边坡分级开挖分段合拢工法

当前在道路土石方工程挖方段施工中,明挖法是运用最多的方法,明挖法具有安全可靠、技术容易掌握和经济效益好等优点,其中对于土方量较大或垂直高差较大的大型山体土石方明挖工程中,因为开挖深度较大,为了避免直立壁土的坍塌,边坡宜做成台阶形或折线形的分级放坡的形式,分级放坡式明挖法施工较暗挖法、隧道工程等施工方法,有造价低、可行性高的优点,此外放坡开挖需适用于施工场地土质较好、对周边环境的保护要求不严格并且现场有足够的场地的工程。

白鹤滩水电站左岸主厂房分级开挖围岩变形规律研究

白鹤滩水电站地下洞室群结构复杂,主厂房第Ⅰ—Ⅴ级开挖,围岩变形量大、围岩稳定性问题突出。依据主厂房第Ⅰ—Ⅴ级开挖、支护完毕后围岩变形监测资料、地质资料、现场施工情况,得到主厂房围岩变形规律。在高地应力和大埋深共同作用下,0+12(1号机组)断面围岩位移量最大,为58. 18 mm;主厂房下游边墙围岩位移量大于上游边墙;围岩松弛卸荷区距离洞壁3. 5~6. 5 m;围岩位移与开挖卸荷关系紧密;开挖临近监测断面时,位移~时序曲线呈台阶式增长;开挖结束后,随着开挖面远离监测断面,围岩位移量增长速度较小,最终趋于稳定。总结分析白鹤滩左岸主厂房围岩变形规律,对于保证主厂房分层开挖施工期安全和预测下阶段洞室开挖围岩稳定性具有重要意义。

高边坡分级开挖与支护方案研究

边坡失稳是外界各种因素的共同作用下,由局部小范围的变形逐渐延伸扩大最终演变为整体破坏的灾变过程,在此过程中,控制边坡变形的因素也是"动态"变化的.对未支护下的边坡进行多级开挖,分析不同开挖时步下的坡体稳定性及其变形,根据其计算结果对边坡进行分级支护,分析支护后的坡体稳定性及其变形.对比结果表明,采用及时支护方式开挖的边坡安全系数在开挖早期有所降低,但后期逐渐增加,支护后坡体各监测点的水平位移和竖直位移均小于未支护前.

高边坡分级开挖与支护方案研究

高边坡在开挖过程中会造成坡体应力的重分布,如果对坡体进行一挖到底,势必会对坡体造成较大的潜在风险。采用两种开挖方案:(1)开挖坡比为1:1,分八级开挖,每级开挖深度为7.5 m,每级平台宽度为2 m;(2)开挖坡比为1:1.2,分六级开挖,每级开挖深度为10 m,每级平台宽度为2 m。对未支护下的边坡进行多级开挖,分析不同开挖时步下的坡体稳定性,根据时步开挖下坡体安全系数变化对边坡进行分级支护,分析支护后的坡体稳定性。对比结果表明,如果坡体开挖过程中采用及时支护方式,则边坡安全系数呈现先减小后变大的趋势,这种边支护边开挖方式对高边坡分级开挖极为有利。

边坡分级开挖过程应力变化特征分析

根据边坡地质条件,采用有限元软件建立计算模型,计算出第1级开挖边界上的初始应力并导出第2、……、n级开挖完成时的各阶段的应力场。通过模拟边坡分级开挖过程,得到边坡开挖前的最大、最小主应力等值线云图及边坡开挖后最大、最小主应力等值云线图,并给出了各级开挖对应开挖面关键部位的应力及各级高程开挖前后的主应力随深度的变化对比曲线。结果表明,开挖前,边坡岩体总体处于弹性,整体稳定性较好;开挖后,边坡开挖面的拉应力范围和量值有所增大;高程805～872m的边坡中上部浅表部岩体(约3.0m)应力降低明显,中上部高程开挖过程的锚杆参数需要加强,尤其是锚杆间距需适当缩小。

山西省垣曲抽水蓄能电站超高边坡分级开挖与支护施工

山西省垣曲抽水蓄能电站地面开关站场平工程最大开挖高度达80 m,由于该区地质、水文条件复杂,裂隙发育较多,施工工期紧,受雨期影响大,因而对施工组织的要求很高。为顺利进行该工程的施工,对场址周围的水文、地质条件以及拟建工程进行了勘察,并在此基础上制定了有效的截水、排水措施,合理确定了分级开挖和边坡支护的形式。研究成果可为类似工程提供参考。

灰岩路堑边坡分级开挖过程中稳定性分析

文章以宿州市S404宿城至皖苏界改建工程一标段为依托,基于FLAC3D有限差分法,建立路堑边坡分级开挖过程的数值分析模型,对边坡开挖面的最大主应力、最小主应力、剪应力、剪应变和位移随开挖过程而变化进行边坡开挖过程的稳定性分析,为类似高速公路边坡设计、施工提供参考依据。

高边坡分级开挖卸荷方案研究

高边坡在开挖的过程中常出现坡体变形,坡体渐进的变形会造成整体失稳破坏。以宝新高速公路为例,按边坡开挖比例分别为1∶0.75、1∶1及1∶1.25三种不同情况进行开挖,同时对同一坡率下坡体进行不同开挖深度和不同分级数分析,确定边坡顶断面的开挖点。利用有限元软件,建立边坡数值计算模型,分析不同开挖坡比、开挖深度和分级数对边坡的影响,该方法可为开挖方案的选取提供参考及依据。

悬挂式止水帷幕深基坑分级降水开挖变形特性

在地下水丰富且发育有深厚的透水层的地区,考虑到施工难度以及经济性因素,深基坑的隔水设计往往采用悬挂式止水帷幕。基于佛山地铁某深基坑变形实测资料,采用ABAQUS建立三维流固耦合模型,考虑分级降水开挖的实际工况,研究开挖过程中悬挂式止水帷幕基坑的变形规律。结果表明:地连墙变形在开挖的各个阶段均呈“中间变形量大,两侧变形量小”的鼓胀形。最大侧向位移点在开挖的各个阶段均位于开挖面附近,随开挖深度的增加呈下移趋势。地连墙墙顶位置容易朝着坑外发生变形。坑外地表沉降曲线呈“凹槽”形,随着开挖深度的增加,最大地表沉降点逐渐远离基坑。在基坑开挖过程中,软土层开挖扰动引起的地表沉降呈减小趋势,由坑内降水引起的地表沉降呈增加趋势,由降水引起的沉降可达总沉降量的一半以上。回灌前后坑外地表沉降分布规律基本一致,均呈“凹槽”形,采取回灌措施可在一定程度上控制悬挂式止水帷幕地表沉降变形。

铁路分级开挖边坡抗滑桩受力特征及现场监测研究

依托某铁路工程,结合弹性地基梁计算理论,推导微型桩变位和内力计算公式,同时通过现场监测研究分析抗滑组合结构受力机制。结果发现,在滑坡推力作用下各排桩桩身轴力的分布形式差异明显,沿推力方向依次呈现出反“S”型、双弓型和“S”型,且各桩最大轴力均为拉力,其中靠山侧桩最大轴力出现在桩体下部,中间桩出现在中上部,靠路桩最大轴力出现在桩体上部。针对上述规律,设计时应采取相应部位的加强措施,确保抗滑结构稳定安全。

裂隙岩质高边坡开挖加固施工稳定性有限元分析

以重庆市金佛山水利工程取水口裂隙岩质高边坡为例,从边坡形态规模、变形破坏机理及安全性的角度,结合开挖加固过程中的位移、潜在滑动面、剪应变等的变化,研究了裂隙岩质高边坡在分级开挖、边开挖边加固施工过程中的岩体变形及其稳定性。结果表明,边坡在分级开挖、加固施工过程中的整体安全性及边坡位移满足《水利水电工程边坡施工技术规范》要求;加固完成后边坡的可能破坏形式为深层滑动,滑弧上部为拉裂段、中部为直线段,坡脚为圆弧段;第一级开挖后边坡顶部位移发生突变,但在接下来的施工过程中变形逐渐趋于稳定;加固后边坡安全系数明显提高,边坡整体是稳定的。

大规模多层次复杂基坑的合理开挖支护设计

以某综合主厂房土方开挖工程为背景,对大规模、多层次复杂基坑的合理开挖支护设计进行了探讨,详细介绍了坡率法与土钉墙、钢板桩支护相结合的分层开挖方式,并阐述了该法的优点,指出合理的降水、排水措施是基坑支护的关键。

基于FLAC^(3D)的深路堑开挖及防护分析

深路堑边坡支挡是路基工程的一个重点内容。依托某新建铁路深路堑工程,借助数值计算软件FLAC^(3D)对边坡分级开挖和锚杆框架的加固方案进行了数值仿真计算,重点分析了边坡开挖前后应力应变及框架梁和锚杆的内力,可为深路堑边坡指导施工和优化设计提供参考依据。

思林水电站通航建筑物高边坡稳定分析和评价

应用ANSYS结构分析软件,模拟了思林水电站通航建筑物高边坡的地形、地质条件以及开挖的过程,建立边坡开挖的有限元计算分析模型,分析边坡在自然状态、分级开挖以及锚杆支护加固等工况下的应力、变形及其整体稳定性。定义单元的局部安全系数,得到了边坡开挖加固后稳定安全系数的分布。根据计算成果,指出现设计加固措施可以保证边坡稳定,无需增加其他工程措施。

岩土工程边坡加固的施工技术研究

岩土工程边坡加固施工是扎实岩土工程施工基础的重要内容.以边坡加固为中心,结合工程案例,分析边坡加固影响因素与分析施工技术,认识到施工管理工作的重要,从而达到提高边坡加固施工质量的目的.

地下厂房洞室群施工过程的三维数值模拟分析

结合我国西部某地下厂房洞室群区域地形地质条件,采用三维非线性有限元法模拟洞室群分级开挖全过程,揭示了围岩及结构的应力场、位移场及破坏区分布规律,探明了围岩可能的失稳部位和失稳方式以及主厂房、压力管道、尾水调压室及尾水洞等主要洞室分级开挖过程中的围岩变位与稳定性,为类似工程的设计与施工提供参考。