从施工地质灾害看岩体结构动态控制作用

在我国岩石工程规模加大、趋深而施工扰动范围趋广和趋强的今天,难以避让的不良地质体中常出现的施工地质灾害已成为影响工期和造价的极重要因素。工程实践观测到以不良地质体为主的岩体结构动态变化及其对快速、高强度工程开挖扰动的响应很复杂。理论上需认识不同层次和不同部位岩体变形破坏反映出的结构动态变化和调整,对其控制作用和工程调控需从相互作用时间变化角度加以表述,同时为"短进尺"等地下工程施工经验提供依据。通过总结、回顾岩体结构控制论发展和适用性,结合岩石工程中不良地质体有关的施工地质灾害防治实践,提出基于变形破坏时效性的岩体结构动态控制观(DDC)。以平行于背斜轴部展布的上公山隧洞围岩施工地质灾害导致工期延误和方案多次变更为例,说明岩体结构动态变化是工程施工扰动作用的集中体现和客观结果。本文结果或可为深入研究岩体变形破坏时效性提供一定地质基础。

花岗岩风化壳分带与岩体基本质量分级关系探讨

风化壳分带和岩体质量分级对浅埋隧道设计和施工很重要,需对这两套系统定性和定量指标做平行判别。中国东部花岗岩分布区,强风化带(IV)和全风化带(V)、岩体质量III和IV级界限划分上常存在较大分歧。据此,对此问题开展探讨,并通过大亚湾隧道工程实例予以说明。研究表明,浅埋条件下风化壳分带同岩体质量级别空间上有交叉现象,前者是宏观的,后者是细观的,前者控制后者;风化带IV,V和III,IV级岩体涉及到岩土过渡、岩体节理密度、裂隙水和孔隙水等多个指标和因素的复杂变化;岩体质量级别比风化壳带号大致高1.5。

虎跳峡龙蟠右岸边坡稳定性的数值模拟

虎跳峡龙蟠右岸边坡的稳定性问题对拟建的虎跳峡水电站具有重要的意义。在钻探及平硐勘查过程中尚未发现该边坡有连续的滑动面,因此无法用传统的极限平衡法对其稳定性作出判定。本文运用有限元强度折减法对虎跳峡龙蟠右岸边坡的稳定性进行了稳定性分析研究,得出该边坡在现今应力场状态下的稳定性问题、潜在的破坏模式及相应的滑动面。此外,还结合离散元模拟进行了对比,结果表明有限元强度折减法和离散元方法获得的滑动面基本一致,增强了计算结果的可靠性。

复杂条件下大型地下洞室群的变形稳定性分析

本文结合某水电站工程建设实例,在现场地质调查和地勘资料分析的基础上,建立了能够反映工程区陡峻地貌、软弱断层和高地应力环境条件下的计算模型。以地应力实测结果为依据,采用线弹性方法反演了初始地应力场,在此基础上,通过编制程序施加应力的方法简化数值模型,采用弹塑性方法对地下厂房进行了三维模拟,分析结果表明:相邻洞室之间的围岩,尤其是主厂房与尾水调压室之间存在局部的塑性破坏,破坏部位主要在洞室腰部和顶角部位,应力集中则主要在顶角部位。本文的建模方法和分析结果,对于类似工程将具有一定的借鉴意义。

三维极限平衡法在原位水平推剪试验中的应用

原位水平推剪试验是一种常用的试验方法,但由于在对类似与土石混合体这类极度不均匀的岩土体进行试验时,其滑动面通常极为不规则。作者在三维极限平衡理论分析的基础上,推导出了野外大型原位水平推剪试验在考虑三维滑动面时的强度参数计算方法,并采用VC++.NET编制了相应的数据处理系统(HPT-3D),为原位水平推剪试样提供了新的处理技术。将该法应用于虎跳峡龙蟠右岸土石混合体的现场水平推剪试验中,得到了一些有益的结论。

一种新型的软体结构在边坡防护中的应用

本文介绍了一种新型的软体结构边坡加固系统——鑫三角系统,它以目前成熟的土工合成材料为基础,建造了一个稳固的软体加固结构,开辟了边坡加固新空间。生态土工袋作为该系统的一个重要组成部分为植被的生长提供了一个良好的载体,连接扣的应用加强了袋间的连接力。整个系统不使用任何钢筋混凝土、建筑块石等高能耗、高污染的硬体材料,充分利用当地的开挖土体,为人类构筑了一个集生态、环保、工程安全性于一体的边坡防护结构。