微生物加固技术在水库坝基岩体防渗加固中的应用

在工程建设中,面临着坝基裂隙岩体防渗加固的难题。传统的加固方法往往存在成本高、效果不明显、对环境造成二次污染等问题。微生物加固技术是一种创新的、无毒的、无污染的跨学科技术,结合生物学、地质学、材料科学等多个领域的知识。为解决岩土工程中的一些难题提供新的解决方案。文章以三道岭水库大坝改造工程为例,通过现场试验,得出该技术可以有效地改善坝基裂隙岩体的物理和化学性质。结果表明:经过观察和监测,采用微生物加固技术的坝基裂隙岩体,其完整性、连续性和坚固性都有明显的提高,不仅保证大坝的安全运行,也延长大坝的使用寿命,可在工程设计中推广应用。

叶巴滩水电站建基岩体多断层组合模式及工程影响

多断层作为叶巴滩水电站坝址区一类典型的地质缺陷,对高拱坝坝基变形、抗滑稳定的影响不容忽视。本文基于坝区断层的发育情况及基本特征,提出了多断层的概念,并从动力运动学角度分析建基岩体多断层之间的地质力学形成机制及其空间展布特征,得出叶巴滩水电站坝址区多断层的3种基本组合模式:平行雁列型、共轭剪切型、主次共生型,将建基岩体复杂的断层情况化繁为简,并结合现场勘察数据,采用定性和定量相结合的方法,对比分析了不同组合模式下断层对建基岩体质量的劣化程度,其中:共轭剪切型、主次共生型断层组合模式对岩体的劣化程度强烈,使岩体质量下降一级;平行雁列型断层组合模式对岩体的劣化程度一般,使岩体质量下降半级。同时,讨论了不同模式下断层影响途径与劣化程度的关系。研究成果为叶巴滩水电站建基岩体的开挖处理和风险防控提供了技术支撑。

基于优化组合权-模糊可变集的坝基岩体质量分级

为解决坝基岩体质量指标参数不确定性问题,特别是处于相邻等级分界线附近的岩体分类问题,本文提出基于优化组合权-模糊可变集的坝基岩体质量分级模型。首先选取岩石单轴饱和抗压强度(R_(c))、结构面间距(J_(d))、岩石质量指标(RQD)、完整性系数(K_(v))、声波纵波速度(V_(P))和地应力修正系数(Q)等6个主要影响指标,将每个指标划分为5个等级;然后利用改进的序关系分析法(G1法)和最大离差法分别确定指标的主客观权重,通过矩估计法优化指标的组合权值,同时借助单因素轮换法(OAT)分析指标的敏感性;最后以金沙江旭龙水电站坝基岩体的7个标准样本作为实例,应用模糊可变集模型进行坝基岩体质量分级评判,将分级结果与云模型的判定结果进行了对比。结果表明:7个样本中,除岩体样本N3的分级结果存在差异外,其余样本的分级结果均吻合;根据野外实地勘测结果,样本N3属于Ⅱ类的概率高达80%,与本文分级结果相吻合,验证了本文方法的可靠性,也弥补了云模型关于评判坝基岩体质量的不足。此外,指标的敏感性由高到低的排序为R_(c)>RQD>K_(v)>V_(P)>Q>J_(d)。

采用滑动测微计监测坝基岩体卸荷变形

介绍了瑞士高精度滑动测微计监测沿钻孔中应变分布的原理和方法;采用滑动测微计成功监测了小湾坝基开挖及混凝土压重状态下的岩体卸荷变形,探测卸荷裂隙分布和张开位移量,定量分析了坝基卸荷岩体变形发展规律,为评价坝基岩体质量和调整坝基岩体力学参数提供了依据,可供类似工程参考。

岩体质量评价在清江水布垭面板坝趾板建基岩体验收中的应用

清江水布垭面板坝坝高233m,为目前世界最高面板坝,其趾板建基岩体软硬相间,岩性复杂,如何从经济和工程安全两方面,确定建基岩体利用和验收标准值得研究。以往经常采用岩体风化程度或者岩体波速作为水工建筑物建基岩体利用和开挖后的验收标准,但不能全面反映岩体强度、变形特性及抗渗性等岩体质量特征。提出以工程岩体分级作为趾板建基岩体质量评价方法,建立了相应的岩体利用和验收标准,并应用于趾板建基岩体验收。通过岩体声波测试和岩石抗压强度试验,对趾板建基岩体质量进行评价,并进行岩体质量分区,指出了质量较差岩体分布部位,在施工过程中得到及时处理。

锦屏一级坝基岩体质量爆破开挖损伤评价

锦屏一级水电站大坝为双曲拱坝,设计坝高305m,拱坝建基岩体以Ⅱ、Ⅲ1级岩体为主,开挖过程中岩体质量受爆破开挖影响发生程度不等的损伤。为定量评价岩体质量损伤等级,利用开挖爆破检测成果,采用开挖后岩体松弛深度、松弛岩体开挖前后单孔声波衰减率作为岩体质量损伤分级评价的指标,探索一种快速检测、评价岩体质量损伤等级的划分标准,完成坝基开挖后岩体质量损伤的分级分区评价,提出不同损伤等级处理的建议,并评价处理效果。

小湾水电站坝基岩体全过程变形监测成果分析

小湾水电站拱坝坝基岩体地应力高,节理裂隙发育,通过对坝肩开挖前的坝基超前变形、开挖后的卸荷回弹变形和大坝混凝土浇筑后的压缩变形的全过程监测,分析卸荷裂隙分布和张开位移量,定量分析了坝基卸荷岩体变形发展规律,为评价坝基岩体质量和调整坝基岩体力学设计参数以及坝基开挖设计和施工提供了科学依据,对类似工程有参考价值。

黄河玛尔挡水电站坝基岩体强度特性与参数取值

为了获取黄河玛尔挡水电站大坝坝基岩体抗剪强度参数(f、c值),为大坝设计、两岸坝肩抗力体稳定分析、地下洞室围岩稳定分析等提供依据,根据玛尔挡水电站坝址区岩体强度试验成果,结合试验点地质特征,利用最小二乘法、优定斜率法等数理统计方法,对坝基岩体强度特性进行了分析,并合理选取强度标准值,最终给出了坝基岩体强度参数建议值。

中等地应力地区建基岩体卸荷松弛特征研究

为了揭示中等地应力地区建基岩体在大规模人工开挖后的卸荷松弛特征,补充完善西部水电工程中建基岩体的卸荷松弛理论,并为建基岩体的后期工程处理提供科学依据,以大岗山水电站建基岩体为研究对象,在论述了大岗山水电站地质背景条件的基础上,依靠详细的现场调研和大量的钻探、物探、孔内摄像等测试手段和资料,讨论了中等地应力地区坝基开挖后的卸荷松弛特征,包括表生卸荷松弛和内生卸荷松弛2类现象,总体表现为裂隙张开、岩体松动、整体松弛的特点,几乎无新生岩石破裂产生,具有典型的继生性特征。同时指出,中等地应力地区建基岩体的卸荷松弛特征受到岩体结构的控制性作用。

探测库水绕坝基岩体渗漏的综合示踪方法研究

本文结合刘家峡大坝右岸混凝土副坝至１７２０平台区渗流场的探测，介绍了同位素示踪与天然示踪方法在岩体渗流场测量方面的进展与应用情况。

大岗山水电站拱坝建基岩体波速曲线类型及地质背景

在介绍大岗山水电站建基岩体的波速测试成果的基础上,总结归纳出建基岩体变模检测孔波速测试曲线的3种类型,即阶梯上升状曲线、波状曲线和近直线状曲线,分析各波速曲线的形成机制及每种波速曲线所代表的地质背景。分析波速测试结果普遍较低的原因,认为大岗山水电站拱坝建基岩体整体性状欠佳主要受诱因(建基面上部岩体以及岩体内部洞室的开挖卸荷作用)和内因(岩体结构特征)的综合作用,二者相辅相成,共同导致岩体松弛。

坝基岩体裂隙渗流效应数值模拟方法

为获取工程尺度的裂隙岩体三维渗流效应,在裂隙岩体基质岩块和裂隙水力传导特性研究基础上,推导了含裂隙单元渗透系数表达式。基于嵌入裂隙单元(EFE)模型,使用离散裂隙网络(DFNs)技术与连续介质渗流分析方法,提出了利用连续介质渗流分析方法模拟非连续介质渗流效应的数值模拟技术,通过算例对该方法的有效性进行了验证,分析了单元尺度大小对该方法计算准确性的影响,并提出了提高计算精度的措施。工程实例研究表明裂隙岩体渗流分析的EFE模型能够真实地模拟坝基岩体渗流路径和孔隙压力分布,更好地揭示坝基的扬压力实际非规则分布形态。

岩溶区地基岩体溶洞顶板稳定性评价

以桂林市新解放桥桥基为例 ,分析了桂林市新解放桥桥基岩体溶洞顶板稳定性的影响因素 ,采用结构力学分析方法 ,研究了各影响因素对溶洞顶板稳定性的影响及变化规律 。

大坝建基岩体物理探测方法应用

大坝建基岩体弹性波检测工作是检测建基岩体施工质量的重要手段,是保证设计要求,确保坝体安全的重要措施,通过地震波法、超声测井法、声波跨孔法等多种综合物探方法的检测,提出岩体量化的物理参数,在大坝特定的基岩条件下,为工程界定建基岩体的质量提供有价值的判据。工程上较常用的有弹性波法评价建基岩体质量、声波波速随钻孔深度变化的曲线来确定爆破影响带、了解断层破碎带或裂隙密集带平面影响范围和垂向影响深度、通过基岩灌浆处理前后弹性波的变化来评价处理效果、其检测成果为工程质量评价和验收工作提供了重要依据。

层状坝基岩体的渗流机理及其深层抗滑稳定分析

提出了对层状坝基岩体的渗流可按非连续介质模型进行分析的结论 ,建立了对层状坝基岩体的深层抗滑稳定进行渗流场与应力场耦合分析的数学模型及其数值方法。结果表明 ,所建立的模型和方法 ,具有对层状坝基岩体渗流的考虑更为合理 ,分析计算的结果更为准确等特点 。

坝基岩体质量分级中的几个基本问题

本文提出的坝基岩体质量分级定义是,坝基岩体质量分级应从工程的实际要求出发、对坝基范围内的岩体依其对工程的适宜程度进行分级,赋于它必不可少的计算参数,以便于工程的设计,保证工程的安全、经济、合理. 文中依上述定义对岩体的工程地质分类、岩体风化程度分带同坝基岩体质量分级之间关系进行了探讨。文中还从坝基岩体与坝体系统的整体性原则讨论了坝基岩体的结构与功能,建立了坝基岩体质量的功能—因素模型,提出了坝基岩体质量分级工作程序框图,并阐述了确定坝基岩体利用标准的原则和坝基岩体质量分级方法。

高拱坝建基岩体条件研究

高拱坝拦蓄水体巨大,要求建基岩体应具有较高的承载力及抗变形能力,但坝基嵌入深度过大,坝基大量开挖会影响坝基上下游高边坡的稳定,此外,存在高地应力导致的坝基岩体卸荷松弛问题等。在对比研究国内外设计标准对建基面的要求基础上,结合锦屏一级特高拱坝建基面的确定进行分析,总结出几点新的认识:在采取可靠基础处理措施的前提下,可适当降低对建基岩体的质量要求;可采取适当增加坝体厚度、降低拱坝应力水平的方式,降低建基岩体受载;采取在拱坝下游抗力体区域施加横向锚索锁固的方式,可提高建基岩体承载能力。

岩溶区地基岩体溶洞顶板稳定性评价

以桂林市新解放桥桥基为例 ,分析了桂林市新解放桥桥基岩体溶洞顶板稳定性的影响因素 ,采用结构力学分析方法 ,研究了各影响因素对溶洞顶板稳定性的影响及变化规律 ,得出了各墩台溶洞顶板在岩土自重及外荷载作用下的稳定情况。

综合检测在建基岩体软弱岩带化学灌浆试验研究中的应用

锦屏一级水电站拱坝为目前世界最高混凝土拱坝。大坝对坝基及两岸岩体质量要求高,坝基岩体的整体性、变形模量、抗剪特性和抗渗性直接关系到大坝的安全。与坝基密切相关的规模较大断层及煌斑岩脉等,对建筑物的稳定性、基础应力传递等极为不利,必须进行稳妥可靠的处理,以提高基岩质量,确保拱坝安全。本次试验有针对性地采用化学灌浆方法对f5断层和煌斑岩脉进行加固处理,经处理后的f5断层和煌斑岩脉基本能满足设计的力学指标要求。在本次现场化学灌浆试验研究过程中,分别对灌前、水泥灌后和化学灌浆灌后均采取系统的综合检测手段进行检测,取得了丰富的试验检测成果资料,为灌浆效果评价发挥了重要作用。

坝基岩体开挖卸荷松弛特征分析及加固措施——以锦屏一级拱坝为例

结合高地应力环境下锦屏一级坝基岩体开挖卸荷松弛特征,分析了坝基岩体开挖不同锚固措施的加固效果,并根据工程现场坝基岩体开挖锚固措施的试验成果,对高地应力环境下坝基岩体不同开挖加固方案进行了对比分析,提出了锦屏一级坝基岩体的开挖实施方案,有效地降低了开挖卸荷松弛对坝基岩体质量的二次损伤。建议在河床高地应力部位实行先锚后挖的施工程序,保护层开挖滞后时间为2-3个月。