陡高边坡拉平势场力问题

陡高边坡区具有一定强度的拉平势场力,其特性一般被边坡岩体重力所掩盖,影响了对边坡态势特征的正确认识,边坡拉平势场力,由近期侵蚀夷平面以下岩体自重新派生的水平分力、太阳辐射能对边坡岩体形成的温差应力、地下水压力三者耦事组成,并偕岩体重力对边坡产生作用,依据其作用所形成边坡应力状态,与边坡岩体顺卸荷向的力学特性对比,可确定边坡的变形与稳定情况;并依据工程与建筑物结构要求确定防治的优化措施,基于对三峡工程永久船闸陡高边坡关键技术课题攻关研究,结合天生桥（Ⅱ）水电站厂房后坡、五强溪水电站左岸船闸边坡研究,提出的思路与作法,适宜于西部大开发中的陡高边坡工程研究的参考。     

桥基荷载作用下特殊高边坡岩体力学行为三维数值分析

桥基荷载作用下高陡边坡岩体力学行为是桥基位置确定及边坡稳定性分析的基础.基于大型通用软件ANSYS,对桥基荷载作用下特殊高边坡岩体力学行为进行三维有限元分析,研究结果可为荷载作用下高陡桥基边坡稳定性分析及桥基合理位置设计提供理论依据.     

顺倾岩质高边坡开挖变形机理及计算

为了进一步分析顺倾岩质高边坡开挖变形机理及变形计算方法,以卸荷岩体力学及弹性力学理论为基础,对顺层岩质边坡开挖前后边坡岩体的力学状态进行了分析,对边坡变形机理及变形计算方法进行了研究．研究结果表明,顺倾岩质边坡在开挖过程中岩体受力状态发生改变,岩体力学参数劣化,造成边坡发生较大变形;顺层岩质边坡变形主要由浅表松弛变形、卸荷回弹变形及顺层滑移变形组成．并以弹性力学为基础提出了边坡卸荷回弹变形的计算方法,依据能量守恒定律推导了顺层滑移变形的计算方法．     

陡高边坡节理岩体卸荷岩体力学的物理基础

指出运用卸荷岩体力学 ,研究三峡工程永久船闸岩石陡高边坡节理岩体特性的重要性 ,与岩体由原所受地应力作用到卸荷减压致拉的 (反 )应力应变的机理 阐明卸荷过程中 ,若体抗拉强度、变形模量、泊桑比等参数不是常量 ,是随岩体分化衰变的变量及其物理基础 ;形变显现弹性恢复应变、扩容 ,扩容蠕变的演绎特性 提出卸荷节理岩体的弹 -扩 -粘形状的本构方程     

脆弹粘性岩体高边坡稳定的损伤断裂力学机制研究

边坡工程岩体的力学性态与其所处的应力环境、物理环境以及开挖施工卸荷坡邦岩体变形的时空效应等许多因素密切相关．因而，似本文研讨的闪云斜长花岗岩这类脆弹粘性岩体高边坡工程坡邦卸荷带岩体的稳定问题，从损伤、断裂力学的观点言，本质上反映了三方面的力学机制，即：（１）边坡分部开挖引起坡邦岩体的卸荷损伤、断裂效应；（２）二次应力场作用下坡邦岩体产生的损伤、断裂时效变形与蠕变扩容；以及（３）在高地应力区，脆弹粘性岩体因开挖导致与其应变能骤然急剧释放有关的地动力作用．本文结合长江三峡高边坡船闸工程的岩体稳定问题，拟就上述的前两个方面的研究工作进展作一简要论述．     

对弹性力学势能原理等价性提法的商榷

从热力学第一定律出发可得到功能原理、平衡条件、几何方程。从热力学第二定律出发可得到最小变形能原理、最小势能原理。热力学第一定律和热力学第二定律是两类物理性质不同的弹性变形条件,二者相互独立,前者可确定弹性变形大小,后者可确定弹性变形分布规律。弹性力学中最小势能原理等价于平衡条件、广义势能原理等价于弹性力学基本方程的提法并不正确。     

三峡永久船闸高边坡开挖变形智能预测

将人工神经网络与遗传算法相结合,提出了一种用于预测边坡变形智能化的方法－进化神经网络方法,它应用遗传算法搜索最优的神经网络模型来描述岩体参数与岩体变形之间的非线性关系,进而在全局范围内进行岩体力学参数的最优辨识,并以此参数Ｅ计算边坡变形,将其应用长江三峡工程高边坡的开挖变形预测,取的较好的效果。     

高地应力深切河谷形变应力场及线路问题初探

为研究高地应力作用下河谷深切卸荷、岩体强风化的地质环境对拟建川藏铁路的影响,利用ABAQUS对高地应力背景场由河流深切卸荷下的河谷形变—应力场特征进行数值模拟研究;考虑到岩体的宏观力学性能受到卸荷回弹变形的影响而急剧减小,利用场变量实现力学参数随卸荷动态变化,对比分析河谷形变—应力场特征;针对印度板块挤压欧亚大陆板块使河谷两岸地应力值存在差异的情况,模拟主、被动盘的差异卸荷。结果表明:自重应力与40 MPa构造应力同时作用下的卸荷回弹值可达仅计自重应力场的3～6倍,出现由陡、缓倾面构成的"X"状共轭结构面,工程开挖下边坡岩体容易沿陡倾面崩塌,沿缓倾面滑移。将卸荷前后岩体偏应力比值k作为评价岩体受到卸荷影响程度的标准,高地应力作用下谷坡水平深度方向的k值介于1.5～2.5,地应力的量值对岩体卸荷程度有很大影响;较之不考虑岩体力学性质劣化情况,岩体塑性区范围将扩展,裂隙向谷坡上部延伸,坡体稳定性进一步下降;高地应力作用的河谷主动岸,坡面塑性区明显存在"X"状潜在滑移面,而被动岸仅有单向缓倾滑移面,主动岸对开挖扰动的抵抗力更低。据此提出相应的灾害预防措施的建议,为拟建进藏道路的区域工程地质选线提供参考。     

节理岩体的卸荷岩体力学理论要点

节理岩体卸荷岩体力学研究成果在三峡船闸高边坡工程实施中得到检验。文章简介了中的反应力应变观点，岩体力学行性衰变的概念，求边坡卸荷中剪应力与偏应力变化规律及应力状态，以及岩体力学参数变化值，用阻力系数判定边坡稳定与处理。     

块系岩体摆型波能量转化和耗散规律

摆型波现象发生在块系岩体之中,其特性迥异于连续介质中的弹性波。摆型波携带大的能量,易引发冲击地压等各种工程地质灾害。基于一维块系岩体中摆型波传播动力模型,利用中心差分法,求解块体系统在不同刚度、黏度及块体尺度情况下摆型波的能量值,分析上述因素变化对能量转化和耗散的影响。研究表明:随着刚度系数的增大,每个块体弹性势能的最大值也增大,系统动能和弹性势能的衰减周期减小;黏性系数越大,每个块体弹性势能最大值越小,每个衰减周期内的能量峰值显著降低,能量衰减速度变快;随着块体尺度的减小,系统动能和弹性势能的衰减周期变大,衰减周期的能量峰值显著降低,系统总能量在前期的衰减速度变快。受到固定端的影响,靠近固定端的块体的最大动能和最大弹性势能会有所增加,且最大弹性势能增加的幅度远大于动能增加的幅度。研究结果对预防工程灾害、保障工程安全具有重要意义。     

高边坡演绎的准确预测——卸荷岩体力学在三峡船闸中的应用

在三峡工程永久船闸与升船机的高坡实施中,其位移变形量、变形时效与影响范围的演绎,是检验所有研究成果的唯一准绳。经比较鉴别,只有卸荷岩体力学的预测与实际一致。其所选宏观岩体力学参数与计算中的分带,经用实际展现的迹象信息作反馈求算,所得结果与先前的设定完全相符。用此新理论研究西部大开发中的高边坡工程,具有很强的参考与指导意义。     

三峡工程重大装备几个关键技术研究

为提高三峡工程成套设备的国产化水平,在三峡工程重大设备研制“九五”攻关的基础上,提出了提高水轮机运行稳定性及可靠性研究、提高系统运行稳定性及可靠性研究、升船机系统仿真和试验研究、升船机安全机构和驱动系统关键技术试验研究、升船机船厢结构及其关键技术研究、升船机电力拖动自动控制系统研究等有关三峡重大设备的关键技术,从研究背景、国内外研究概况、主要研究内容和所采用的方法和手段等几个方面进行了叙述,以期为三峡工程实际问题的解决提供技术支持的同时,为我国大水电的开发和相关学科的发展创造必要的条件.     

山区公路高边坡失稳与防护分析

预应力锚索框架梁已经作为重要的手段应用到高边坡支护工程中,但是该技术的理论研究要落后于实践的应用,本文以某山区高边坡为研究对象,基于强度折减法理论,应用有限差分软件FLAC3D,建立高边坡预应力锚索框架梁模型,通过改变预应力锚索（锚索长度,锚索直径和锚固角度）和框架梁的参数（锚索预应力大小和梁间距）开展了不同工况的高边坡稳定分析,比较了不同条件的框架梁水平位移值,得出各工况参数与支护结构变形之间的关系,提出高边坡预应力锚索框架梁支护优化方案,对高边坡支护设计有一定的指导意义。     

板裂介质岩体边坡的后屈曲性态

应用板裂边坡介质力学计算模型,在边坡岩体屈曲性态和变形因素分析的基础上,研究了层状边坡在分叉点附近的邻域,探讨了结构分叉后平衡路径的演化途径;应用后屈曲能量准则建立的平衡稳定模态幅值方程,充分考虑屈曲岩层自重的法向分力对边坡稳定性的影响,得到一般情况下板裂介质岩体边坡溃屈极限长度方程;给出了任意倾斜角度边坡溃屈极限长度和模态幅值的极值,并以此作为岩体边坡稳定性的位移判剧.研究表明:分叉点附近的邻域与边坡坡角、岩体材料及结构几何特征有关;边坡从初始屈曲到后屈曲的变形过程中,只有当正则因子改变正负号时,系统才会从一个状态突跳至另一个状态;而由坡角确定的剖分因子始终控制着系统状态变量与载荷的对应关系,并有利于边坡岩体结构的稳定.图1,参12.     

三峡工程成套设备研究

“九五”期间，三峡工程水轮发电机组、部分输变电设备、部分专用施工机械等成套设备处于采用引起技术、消化吸收和实现国产化的关键阶段；永久船闸、升船机的水工机械及大型金属结构等主要立足于国内进行科技攻关解决关键技术问题进并进行研制．因此，“九五”期间进行以上项目的科技攻关，重点解决关键技术问题，结合技术引起，消化吸收并大胆创新，为我所用，对三峡工程达到一流技术、一流质量、一流施工和对实现我国水电制造业和输变电制造业技术进步及其加速实现国产化都具有重大意义．     

简单边坡稳定性分析的积分解法

提出了简单边坡稳定性分析的积分解法，对土条间作用力作了如下假定：认为土条侧面作用力平行于条底，但其大小并不相等。依据平衡条件，结合强度破坏准则，推导了相应于圆弧滑面的力矩平衡和力平衡安全系数积分表达式。以实例进行介绍，并与其它方法进行比较，说明了该方法的合理性。     

滑坡地质灾害无人监测预警平台设计

为远程实时监测边坡稳定状态并及时进行滑坡地质灾害预警,减少人员财产损失,设计了一种滑坡地质灾害无人监测预警平台。提出了短距离自组织无线传感网络和北斗短报文/GPRS远程通信技术相结合的无线数据传输方案,以及边坡地表变形、地下变形、内力、水文、环境等参数的低功耗传感检测方案,进而实现了免线缆的滑坡地质灾害无人监测硬件平台;建立了滑坡地质灾害预测预警系统软件平台,实现边坡监测数据的阀值预警、边坡稳定性辅助分析和远程支援专家数据访问与会商等功能。该系统平台具有部署维护成本较低、功能全面实用的特点,在边坡稳定性参数监测和滑坡地质灾害的预测预警方面具有一定的推广价值。     

黄土高边坡的滑坡机理与稳定分析方法的探讨

本文对宝鸡峡引渭灌溉工程塬边渠道黄土高边坡滑坡问题进行了研究探讨。结合86公里段滑坡,从理论上分析了黄土高边坡的形成原因及机理;在对滑坡床土料取得室内大量试验资料的基础上,对86公里段滑坡进行了各种方案的电算分析,进一步验证了成因及机理分析的正确。同时对整治方案也进行了多种情况电算分析及稳定性评价。     

三峡船闸高边坡及中隔墩变形影响因素分析

通过数值模拟计算,分析了初始地应力、岩体卸荷弱化效应、锚索加固和地下水等因素对三峡永久船闸高边坡变形的影响及中隔墩异常变形机理.研究表明:初始地应力是影响两侧高边坡变形的控制性因素,岩体卸荷弱化效应对边坡变形也有重要影响,锚索对节理裂隙面变形有较大的限制作用,地下水对变形的影响不明显;中隔墩三面临空,卸荷充分,节理裂隙扩展引起的各向异性变形以及初始地应力引起的不对称变形是中隔墩整体向北变形的主要原因,而开挖次序不是其主要原因.