左江山秀船闸扩能工程高边坡开挖施工技术

以广西左江山秀船闸扩能工程为例,研究引航道高边坡施工开挖与支护施工技术。结合施工现场实际与引航道高边坡的特征,制定了高边坡施工的开挖和支护方法,以确保工程的安全性和可行性。研究结果表明,在左江山秀船闸扩能工程中采用该方法进行施工,两岸边坡的稳定性问题得到解决,确保了施工的安全进行,同时保障了既有航道的正常通航。

水利工程中高边坡开挖与支护工程的施工要点

高边坡施工是水利工程的重要组成部分,如果开挖施工管控不当,很容易产生边坡沉降等问题,严重影响边坡承载力,为了提高水利工程的稳定性,必须高度重视开挖支护问题。本文针对某水库左岸高边坡开挖支护进行详细分析,从理论实践双重角度探讨高边坡施工当中存在的各项技术难点,例如边坡超欠挖、模板安装等进行详细梳理,以供其他工程参考。

工程开挖面土壤侵蚀模型的构建

工程开挖面是生产建设项目水土流失的主要来源之一,但工程开挖面土壤侵蚀定量研究非常有限,势必影响开挖面土壤侵蚀量及危害的准确评估。该研究通过理论分析与野外观测试验相结合,一方面借鉴RUSLE建模思路,理论推导开挖面次降雨土壤侵蚀模型,并对模型参数进行了详细分析,另一方面通过野外小区现场观测,探讨开挖面土壤侵蚀关键影响因素,将实测数据应用于模型及参数的率定和验证。结果显示,坡度、坡长、质地、以及降雨因子各参数均与单位面积土壤流失量呈显著相关,建立的开挖面次降雨土壤侵蚀模型,经实测数据率定与验证,模型预测效果较好。该模型针对性强,不仅原理简单,各参数均具有一定的物理意义,而且参数易获取,具有很好的实用性和可操作性,可为有效防治开挖面水土流失、落实水土流失防治责任及开展水土保持监督执法等提供科学依据。

锦屏一级左岸导流洞出口边坡开挖支护有限元模拟

锦屏一级水电站左岸导流洞出口边坡岸坡陡峻,层间挤压破碎带、顺坡卸荷裂隙及深部裂缝发育。边坡开挖将切除部分维持边坡稳定的坡脚岩体,从而对工程边坡及上部变形拉裂岩体的稳定性产生不利影响。基于锚固岩体弹塑性等效本构关系,采用弹塑性有限元法对边坡开挖、加固及地震作用进行了数值模拟,分析了开挖边坡的稳定性,并对初拟的"先锚后挖、边挖边锚"的施工程序的合理性进行了评价,提出了若干对工程建设具有一定指导意义的建议。

大岗山水电站坝肩边坡开挖支护有限元模拟

大岗山水电站坝肩边坡地质条件复杂,断层、岩脉、卸荷裂隙密集带、深部卸荷带及节理裂隙发育。为对该边坡在开挖支护过程中的应力、变形情况进行分析,采用弹黏塑性有限元软件EVP3D,利用弹塑性有限元法进行边坡稳定性的三维有限元计算,揭示边坡可能的失稳部位,对初拟的施工程序的合理性进行评价,并对边坡的支护方案提出建议。

三峡工程高边坡的稳定性分析

为了分析三峡工程边坡的稳定性,根据灰色系统的理论,利用GM(1,1)预测模型,依据三峡现场边坡的测试数据,建立了边坡岩体变形的灰色预测模型,绘出了边坡变形的拟合和预测曲线,能够比较准确地预测边坡岩体变形的发展情况及稳定性,为边坡岩体变形的预测提供了可靠保证和理论依据.计算分析表明,其预测结果与实测数据较吻合,相对平均精度超过98%,能够满足工程的使用要求.三峡边坡工程是稳定和安全可靠的.

降雨下边坡开挖支护离心模型试验

为研究降雨下高速公路高边坡在开挖及运营过程中的变形规律及稳定性,以柳南公路改扩建工程某处典型高边坡为原型,利用大型土工离心机及自主研发降雨装置,开展12组不同开挖—支护时序边坡模型试验,通过对边坡从变形至破坏全过程监测,分析不同支护时序条件对边坡稳定性的影响。结果表明:实时支护能有效抑制边坡在水平和竖向的变形,在边坡开挖至第1级和第6级后,坡顶水平变形分别降低33.9%和30.4%,竖向变形降低54%和11.6%;实时支护对维持降雨下边坡稳定状态非常有利,边坡开挖至第2、4、6级后遭遇降雨,其稳定系数降低了10.1%、5.4%、6.5%;相同降雨量下,无实时支护边坡的稳定系数要比实时支护至少降低50%,说明了实时支护对降雨下边坡稳定性的意义巨大。

工程开挖面水土流失特征试验研究

针对生产建设过程中工程开挖引发严重的水土流失问题,通过野外模拟降雨试验,研究了不同开挖坡度（30°,40°,50°）坡面产流、产沙特征。结果表明：坡度、雨强均能对开挖面产流、产沙过程造成重大影响,随着坡度增大,不同雨强（0.65,1.15,1.65 mm/min）下开挖面产流、产沙参数值增大,产流率介于0.47~0.72 mm/min之间,径流系数介于0.39~0.63之间;产沙率介于8.64~49.80 g/（m2·min）之间,径流含沙量介于17.27~77.64 kg/m3之间;但在相同坡度下,随着降雨强度的增大,产流、产沙参数值的变化存在差异。产流率随雨强增大而增大,径流系数的中（1.15 mm/min）、高（1.65 mm/min）雨强无明显差异。坡度30°的开挖面产沙率随雨强的增大而增大,坡度增大时,中、高雨强坡面产沙率接近;50°开挖面产沙率和径流含沙量在3个雨强下呈高—低—高势。试验成果为开挖面水土流失的预测、评价提供数据支撑,同时也为生产建设项目水土流失防治及水土保持监督执法提供科学依据。

长河坝水电站工程特陡高边坡开挖施工技术

长河坝水电站工程是大渡河梯级开发中的第10级电站,大坝右岸以1 485 m高程为界分为坝肩开挖和基坑开挖,坝肩边坡最大开挖高程为1 791 m,最大开挖高度306 m(计算至1 485 m高程),开挖厚度15～40 m。右岸高边坡开挖施工条件复杂,经分析,按照钻孔、爆破和开挖甩渣分两个工序循环施工。目前长河坝电站工程右岸坝肩已开挖至坝顶1 697 m高程,工程进度和安全均处于可控状态。这表明施工场内交通布置、开挖施工程序(包括浅层支护、深层支护滞后开挖面高度)、爆破设计参数等的选择是合理、有效的,可供其他类似工程借鉴。

三峡永久船闸开挖边坡岩体力学参数反分析

采用基于人工神经网络的边坡位移反分析方法，取得了三峡永久船闸开挖边坡多介质岩体的宏观等效弹性模量，并利用各层等效弹性模量进行了有限元正分析计算，预测了三峡永久船闸开挖边坡下一开挖阶段的应力及变形发展趋势。

反倾层状岩质高边坡开挖变形破坏机理研究

在龙滩工程工程地质条件、地应力测试和试验洞变形监测结果综合分析的基础上,建立了地质概化和边坡施工开挖模型。以监测信息为基础,假定初始地应力场近似符合线性分布,采用二维显式有限差分法对龙滩工程左岸进水口边坡1-1剖面进行了自重平衡和开挖施工的模拟。由分析获得了反倾层状岩质高边坡临界节理发展、节理张开度和变形等边坡破坏因素之间的规律。通过对开挖到480 m平台和313 m平台时情况的对比分析,找出了开挖对边坡破坏的影响,即会使临界节理发育和节理张开尺度增大。通过离散元程序(UDEC2D3.1)对边坡开挖的模拟分析,客观评价了边坡的稳定性及其可能的破坏形式。

溪洛渡左岸拱肩槽边坡稳定性分析与评价

溪洛渡坝区属中等地应力区,为确保左岸拱肩槽边坡的安全,采用三维弹粘塑性有限单元法分别对自重应力场与构造应力场下溪洛渡左岸拱肩槽边坡开挖全过程进行了系统仿真模拟,研究了开挖过程边坡岩体的位移、应力及安全系数分布规律,对两种初始地应力场下的边坡稳定性进行了分析与评价。分析结果表明左岸拱肩槽人工开挖边坡稳定性良好。最后还结合分析成果对工程的设计与施工提出了相关建议。

三峡船闸高边坡考虑开挖卸荷效应的位移反分析

以三峡工程为背景 ,在试验、监测、前期分析结果基础上 ,建立了地质与施工的概化模型。以基本力学参数和初始应力场为基本变量 ,按正交设计和均匀设计方法进行计算方案的组合 ,采用考虑开挖卸荷效应的显式有限差分法完成了船闸高边坡的开挖模拟计算 ,并通过神经网络和遗传算法进行优化反演。反演位移计算值与实测值较为吻合 ,表明反演得到的力学参数和地应力场基本合理。

三峡船闸高陡岩石开挖边坡设计研究

船闸高边坡是三峡工程的重要建筑物之一，是船闸结构的组成部分。达到足够的稳定，控制适量的变形，确定合理的开挖形态和进行恰当的加固支护是船闸高边坡工程系统研究中应解决的主要问题。经过近２０年的大量试验研究工作，论证了边坡总体稳定性好，变形不会影响运行，并确定了满足船闸结构布置要求的边坡形态和以截、防、排水措施为主，岩锚支护为辅的边坡加固方案。

龙滩水电站蠕变岩体非开挖区边坡稳定性分析与评价

通过对龙滩水电站蠕变岩体非开挖区边坡变形机制和倾倒破坏模式的分析与计算,对蠕变岩体非开挖区边坡自然状态及受施工道路开挖影响条件下的稳定性进行了综合评价,并对边坡在水库蓄水过程中和运行期可能产生的变形破坏方式及稳定性进行了预测。

某水电工程边坡开挖及支护过程稳定性分析

为分析水电工程边坡在开挖及支护全过程中稳定性变化情况,评价锚索支护效果,以西南某一水电站开挖边坡为研究对象,通过地质分析和变形监测确定边坡变形模式,对开挖和支护过程中各变形模式采用基于极限平衡理论的Morgenstern-Price法进行了多种工况下的稳定系数计算。结果表明:边坡的6种滑动模式在持久、偶然和短暂工况下的稳定系数均满足规范要求。二期锚索施加完毕后,边坡整体稳定系数大于原始边坡,锚索对边坡的控制作用明显,支护效果良好。边坡在开挖至坡脚之前稳定系数逐渐增大,边坡开挖有利于边坡稳定,坡脚开挖以后,边坡稳定系数骤降,开挖不利于边坡稳定,坡脚岩体对边坡稳定作用明显。研究成果可为水电工程边坡的稳定性分析以及类似工程边坡的开挖及支护设计提供参考。

三峡永久船闸开挖前后岩体应力测量研究

三峡工程的永久船闸施工开挖后，在山体内形成最大坡高１７０余米的人工开挖陡高边坡，并引起地应力释放和重新分布，对船闸陡高边坡的稳定性产生极其重要的影响。因此在三峡永久船闸开挖过程中，于１９９５和１９９９年在三峡工程永久船闸一、二期开挖完成后进行了２次地应力测量，揭示该区域地应力场在开挖过程中的变化规律，进而分析地应力场的变化对船闸高边坡稳定的影响程度，为设计和施工方案的优化提供资料。

武隆木棕河变电站高切坡稳定性分析

高切坡的稳定性分析是确保建设场地及相关建筑物安全的关键环节。以武隆县木棕河枫香峡修建 3 5kV变电站场地高切坡为例 ,在对其地质环境、边坡可能破坏模式等进行分析的基础上 ,采用赤平极射投影和重庆市地方标准《建筑边坡支护技术规范》规定的极限平衡方法对高切坡的稳定性进行了分析 。

模拟上方来水对工程开挖面冲刷的试验研究

工程开挖面是生产建设项目水土流失的主要来源之一,开挖面下垫面改变剧烈,产生的水土流失既有传统水土流失的共性,又有其自身的特殊性。其中有汇水影响开挖面占总开挖面数量的94%。通过人工开挖坡面小区及放水冲刷试验模拟汇水影响,研究上方来水条件下开挖面水土流失规律,以期为开挖边坡水土流失预测及防治提供理论基础和科学依据。结果显示:放水冲刷试验过程中基本没有初损历时,径流系数普遍偏大;侵蚀外营力放水流量、下垫面因素坡度、坡长等对开挖面土壤侵蚀均有重要的影响,均与单位面积土壤流失量呈极显著相关;新旧开挖面土壤流失量差异显著,其倍数与坡度呈极显著幂函数负相关关系;随放水流量增大,各小区径流量、单位面积产沙量均呈增大趋势;同一放水流量,不同坡长小区产流产沙差异不明显;同一放水流量,不同坡度小区之间单位面积产沙量差异显著,但径流量差异不明显。

HJXK-1型超长边坡渠道削坡开槽机的研制

为了改善南水北调工程中削坡开槽施工工艺的质量和效率,采用理论分析和计算机仿真的手段,研制了一种HJXK-1型超长边坡渠道削坡开槽机.该机由桁架、大车行走系统、边坡调整系统、切削系统、切削行走机构和控制室等组成,可实现削坡开槽一体化作业.根据其结构组成和工作原理,运用Pro/E建立了其三维模型,并进行了运动仿真.仿真结果表明:该机器各机构的运动力学参数适宜,可以实现削坡开槽的一体化作业;该机器在实际的施工过程中取得了良好的经济效益和社会效益,对改进水利工程边坡的施工工艺具有重要意义.