复杂堆积体区导向井开挖及强卸荷裂隙高陡岸坡综合处治研究

万州长江公路大桥因三峡蓄水需增设防船撞设施。作为防撞设施关键环节的3#导向井地处长江陡崖下部的堆积体岸滩上,受库水消落、江岸强烈卸荷和库岸再造等影响,导向井处堆积体开挖支护困难、背侧70 m高陡岸坡崩塌风险大。为保障导向井施工以及防撞设施和航道的运营安全,根据项目区地形地质和构造水文特点,采用FLAC 3D有限元法对3#导向井开挖所形成的高陡岸坡稳定性进行了模拟分析,结果表明:开挖和暴雨工况下,岸坡处于欠稳定状态,存在较大的失稳风险,且在砂岩、泥岩和裂隙I交界处,存在明显的剪应力集中现象。根据仿真结果,制定了锚索地梁联合坡面喷射封闭的岸坡支护方案;比选了导向井处孤石群堆积体加固和卸荷方案,结合库水位消落和工期计划,采用了孤石群破碎清除和刷方膜袋混凝土防护方案,保证了3#导向井的安全建设。

高心墙堆石坝接触黏土与岸坡接触特性的离心模型研究

为了提高砾石土心墙与岸坡之间的变形协调性,高心墙堆石坝通常在心墙与岸坡之间设置高塑性黏土,统称为接触黏土,接触黏土的变形特性对高心墙的应力变形性状和心墙的安全性有重大影响。开展了4组接触黏土与岸坡接触面的局部离心模型试验,通过调整施加的上覆荷载大小来探讨原型坝体不同高程处的接触面剪切位移发展规律。基于理论分析,提出了一个计算接触黏土与岸坡接触面离心模型试验中边界效应影响范围的解析表达式,以确定接触面离心试验中试验模型的相似比尺。试验结果表明:在原型坝体的不同高程处,接触黏土与岸坡之间均会产生一定的剪切位移,但不会出现分离现象;接触黏土和砾质心墙土变形主要以竖向下沉为主,并且接触黏土与砾质心墙土之间的沉降等值线变化较为连续,未出现陡变情况,这说明接触黏土起到了很好地协调变形的作用,因此在进行高心墙堆石坝的结构安全性分析过程中应考虑接触黏土与岸坡的接触效应。

乌长高速金旗特大桥高陡岸坡稳定性分析研究

贵州省乌长高速公路金旗特大桥跨越猫跳河,两岸岸坡危岩体及崩塌堆积体等不良地质条件较发育,严重影响桥梁选址及其安全。为研究该桥高陡岸坡的稳定性,该文通过空天地一体化综合勘察,查明了桥址区主要不良地质条件。结合数值分析及InSAR等技术手段,定量表征了岸坡危岩体的运动威胁范围,阐明了岸坡堆积体在内外动力作用下的稳定性及变形失稳模式。结果表明:①桥址区不良地质主要表现为陡崖卸荷带、危岩体和崩塌堆积体,危岩体的失稳破坏模式为拉裂‒倾倒式;②W1、W3和W4危岩体失稳后的运动距离分别为65 m、57 m和320 m,影响乌当岸桥台和长顺岸桥墩;③乌当岸坡堆积体在天然、降雨、降雨+地震3种工况下均处于稳定状态;长顺岸坡堆积体在天然和降雨条件下较稳定,在降雨+地震工况下上部堆积体与基岩接触面处剪切塑性区完全贯通,处于不稳定状态,其失稳破坏模式为蠕滑‒拉裂式。该研究结果可为贵州省深切峡谷及陡崖地区桥梁高陡岸坡的综合勘察和稳定性分析提供参考和借鉴。

高温间歇对碾压混凝土坝施工期温控防裂影响研究

中国东部沿海地区夏季温度高,该类地区的碾压混凝土坝工程在施工期往往会设置高温间歇,但目前设置高温间歇主要依赖经验,缺少相关定量分析。依托福建省霍口水库工程,以有限元仿真分析为手段,对比分析了高温间歇对该碾压混凝土坝施工期温度、应力的影响。分析结果表明:夏季高温季节连续施工,会造成坝体基础温差与内外温差过大,存在开裂风险;与连续施工相比,设置高温间歇能显著降低碾压混凝土坝表面和内部的后期开裂风险,但复工后浇筑的混凝土仍然需要采取通水冷却措施进行降温,以避免开裂。研究成果可为碾压混凝土在施工期设置高温间歇提供科学依据和参考。

水库岸坡煤洞处理方案比选

以楚雄市腊武地水库修建过程中遇到的人工洞穴问题为对象,研究了水库岸坡的处理方案及投资情况。腊武地水库选址于存在煤洞的位置,煤洞的存在可能导致岸坡稳定性受到影响,造成蓄水后岸坡垮塌和水库渗漏问题。为了解决这些问题,提出了不同的处理方案,最终选择了适当的煤洞处理方案,并进行了投资估算。研究结果强调了前期勘察工作的重要性。

拉哇水电站高陡峭岸坡开挖支护施工技术

在大型水电工程建设中,高陡峭岸坡的开挖支护施工具有体型复杂、范围广、坡道陡峭、施工条件差等特点,已成为影响工程施工安全、进度、质量、效益的严峻挑战。如何克服在强卸荷带区域、倒悬体区域、危岩体区域、有较大节理裂隙发育区域等多类型不良地质条件的施工难点,使预裂爆破控制技术增强预留面边坡的稳定性、降低开挖施工难度、加快施工进度,已成为复杂地质条件下提高施工质量的当务之急。本文通过对拉哇水电站上游围堰高陡峭岸坡开挖施工技术进行总结,以供类似工程参考和借鉴。

库水位骤降与桩基作用对高填方岸坡稳定性影响研究

针对库水位骤降可能导致高填方岸坡滑坡,从分析岸坡出现滑坡的因素出发,阐释了库水位骤降作用下岸坡土体抗剪强度降低及岸坡下滑推力增大的原因,同时考虑嵌入高填方岸坡的高桩码头桩基结构⁃岸坡土体相互作用下岸坡稳定性的变化。本文以三峡库区某高填方岸坡高桩码头为例,通过不平衡推力法,求得三种工况下高填方岸坡的稳定系数和剩余下滑推力;并借助ABAQUS有限元软件,在本文工况三的基础上,采用强度折减法分析桩基作用下岸坡稳定性的变化。结果显示:库水位从175 m骤降到145 m,岸坡稳定系数从1.32减小至1.25,且坡脚至填方平台以下约5 m的区域出现较大塑性变形;而在桩基作用下岸坡的稳定系数从1.25增加至2.0,增加了60.0%,桩基间仅小范围出现较小塑性变形。因此,码头桩基对高填方岸坡起着较明显的加固作用。

龙江水电站左岸缆机平台高边坡工程防治效果后评价研究

龙江水电站左岸缆机平台边坡高陡,在建设过程中出现局部坍塌、落石等异常现象,采用了"锚、排、挡"的综合治理措施进行加固处理,并通过多点位移计、锚索测力计等仪器进行监测。龙江水电站左岸缆机平台高边坡岩体内部变形及应力监测资料表明,边坡岩体在加固后变形趋于收敛,边坡整体稳定,但鉴于该边坡地质条件复杂且受降雨影响显著,其稳定性仍需要继续进行跟踪监测分析。

考虑流固耦合的水位降雨共同作用下荆江岸坡应力位移场分析

为了研究水位升降与降雨共同作用下荆江高滩岸坡应力位移的变化规律,根据该河段的地质水文条件,应用Geo-Studio软件对岸坡进行了流固耦合数值模拟。结果表明,岸坡最大剪应力分布由坡面向坡底逐渐增大;水位上升,同一岸坡点所受剪应力随之减小,岸坡位移指向坡内;水位下降,同一岸坡点所受剪应力随之增大,岸坡位移指向坡外,此时叠加降雨作用将导致坡顶向外位移进一步增大,对岸坡稳定非常不利,需重点监控;水位升降对坡脚位移的影响较大,降雨主要引起坡顶向外不利位移,需分别加强岸坡坡脚和坡顶的位移监测工作。

锦屏电站坝区Ⅰ类结构面地质－力学特征研究

根据四川锦屏Ⅰ级水电站坝区岩体结构弱面（带）实地调查、测绘资料，对结构面类型，主要结构面分布特征、形态特征及结构面隙间物质结构和物理力学特征进行了分析，获得了许多重要成果。这些成果为坝区岩体分类、质量评价、各类岩体物理力学参数的确定。

土体蠕变作用下高桩码头变形分析方法研究

高桩码头使用过程中,土体的弹塑性变形与蠕变变形会引起较大的结构位移,进而影响结构的使用安全。文章采用修正Drucker-Prager/Cap模型和Singh-Mitchell模型模拟土体本构关系,结合三维精细有限元理论,提出了一种分析土体变形对高桩码头结构影响的数值分析方法,并将其应用于天津港高桩码头的分析计算。结果表明,该方法可以较好地反映土体弹塑性变形与蠕变变形对结构的影响,将为土体变形对高桩码头的影响研究提供一条可行的途径。

大石门水利枢纽沥青混凝土心墙砂砾石坝设计

大石门水利枢纽沥青混凝土心墙砂砾石坝,最大坝高130 m。该工程坝址区地震烈度高(基岩动峰值加速度为0.52g,抗震设计烈度为Ⅸ度),河谷狭窄,岸坡陡峭,地质条件复杂。结合工程地形及场地地震特点,对坝料分区、防渗结构、坝体结构形式、大坝抗震措施等进行设计研究,在保证设计方案可行、安全的同时,做到投资最优。

拉西瓦水电站右岸高边坡地质特征及工程治理

中国许多大型高边坡大多采用大开挖削坡、深锚固治理方案,拉西瓦水电站右岸高边坡岸坡陡峻,基岩裸露,沟梁相间,勘测阶段经过了详细的地质勘察,根据其可能失稳破坏特征、不稳定体类型及分布,施工治理均采用表面的清坡、削坡、锚杆、主动防护网、被动防护网、钢筋笼挡墙等,未采用大开挖和深锚固方案,经过多年的人工巡视及表面和深部监测,边坡稳定性性良好。

复杂地质因素下神农溪大桥岸坡稳定性研究

郑万高速铁路神农溪大桥桥基岸坡工况复杂,受到频繁低震、库水位反复涨落、滑坡浪涌及岩溶的综合影响。文章在宏观地质概念的指导下,采用野外调查、钻探、理论计算及数值模拟方法,综合各因素的影响,分析桥基岸坡的长期稳定性,评估桥基位置的合理性。研究表明:(1)线路规避了右侧大型溶槽及左侧既有高速公路的影响,为最优方案;(2)万州端基底灰岩中有多层溶洞,建议深埋至溶穴很少的泥灰岩层中;(3)由于地震、库水位涨落过程中的水岩作用及动水压力,万州岸主墩基础底部岩体的塑性区与岸坡边坡点的塑性区逐渐靠近。为避免两个塑性区贯通,引发岸坡整体失稳,建议采取一定的工程措施。

水位升降对荆江高滩岸坡渗流场影响分析

为了进一步分析长江荆江中州子河段高滩岸坡稳定性,考虑该河段水位变化特点,以饱和-非饱和渗流理论为基础,应用Geo-studio软件seep/w渗流分析模块,对该河段二元土体结构高滩岸坡进行了渗流场模拟。结果表明:江内水位上升初期及下降期间,岸坡渗流以指向江内为主,且渗流方向随着水位升降而变化;当水位升降速度小于土体渗透系数时,土层内浸润线基本与江水位同步变化,反之则浸润线明显滞后于江水位变化,且水位降速越大,地下水位坡降越大,不利于岸坡稳定;水位上升时,岸坡内最大孔隙水压值增大,负孔隙水压区(非饱和区)减少,反之则最大孔隙水压值减少,负孔隙水压区增加。

基于随机森林模型的乌江高陡岸坡滑坡地质灾害易发性评价

重庆乌江河谷地区地形陡峻,滑坡地质灾害沿河谷地带多发,开展乌江高陡岸坡滑坡地质灾害易发性评价对减少地质灾害风险与线路工程规划具有重要意义。选取乌江龙溪-石朝门段高陡岸坡为研究区,提取高程、坡度、斜坡结构、斜坡形态、冲沟、岩组分类、地质构造和道路评价指标因子信息,采用随机森林模型对研究区滑坡地质灾害易发性进行了评价与精度分析,并研究了各评价指标因子的贡献程度。结果表明:斜坡物质和斜坡结构是影响研究区滑坡地质灾害发育的主要因素;通过混淆矩阵和ROC曲线对随机森林模型的预测精度进行评估,结果显示随机森林模型在高陡岸坡滑坡地质灾害易发性评价中的预测精度较高,是一种滑坡地质灾害易发性评价的可靠方法。

锚索张拉千斤顶标定值与测力计读数误差分析

通过洪家渡水电站的天生桥料场锚固工程,比较分析试验锚索测力计与油表读数关系,同时对测力计与千斤顶油表进行标定,对两系统的误差原因进行试验分析,为锚索的张拉提供更准确、更合理的施工参数。

锦屏高陡岸坡稳定性及建高拱坝适宜性研究途径探讨

本文以雅砻江锦屏高陡岸坡稳定性及建高拱坝适宜性的论证为例，提出了地质环境条件—岩体力学环境条件—人类工程活动—岩体工程结构的系统动态平衡分析途径，为锦屏Ⅰ级水电站高拱坝工程和具有类似地质环境与岩体力学环境条件的其它高拱坝工程的可行性论证，提供了基本依据。

后方土体淤积下高桩码头桩基变形规律分析

针对高桩码头结构受后方岸坡不断淤积影响下的变形破坏问题,采用有限差分法分别建立高桩码头与岸坡土体耦合的整体结构段模型和单排架模型,研究了码头桩基随土体淤积进程的位移变化规律。结果表明:码头结构整体以竖向位移为主,并向后方岸侧倾斜,桩基顶部水平位移明显小于桩身下部水平位移,由于桩身弯曲,桩顶处受力最为不利;单排架模型与整体结构段模型中间排架各桩基的位移计算结果更为接近,最大偏差为5.46%,且采用单排架模型可显著提高计算效率,但不能反映出不同位置排架的变形差异。

边坡变形影响下锦屏一级拱坝安全性分析

锦屏一级高拱坝左岸边坡断层较多且持续变形不收敛,从而对坝体安全稳定运行造成不利影响,为合理分析左岸边坡变形对坝体安全性的影响,建立了锦屏一级拱坝三维有限元仿真模型,运用小生境与遗传模拟退火耦合算法搜索左岸边坡最危险潜在滑动面,在搜索到的潜在滑动面施加三角形位移荷载模拟左岸边坡的变形并进行持续超载,同时考虑坝体自重、水压力等荷载作用下坝体的应变情况。结果表明,边坡变形的极限超载系数在9~10之间,靠近坝体左岸岸肩1 769m高程以上的部位在边坡持续变形中会较早进入塑性屈服阶段,在不出现塑性屈服区贯通情况下,坝体弦长最大压缩变形可达到205.32mm,从而可为坝体安全运行提供参考。