江坪河水电站高陡边坡落石运动分析及防护措施

针对江坪河水电站厂房后边坡陡岩临空面倾角接近垂直、节理裂隙发育,可能发生崩塌落石灾害以至于威胁河谷部位地表厂房安全问题,在进行地质勘察的基础上,选取典型剖面建立落石运动分析模型,采用经验计算法定量分析落石运动特征,并以基于概率的运动学原理对落石进行数值仿真,探讨落石的落点分布、弹跳高度、运动速度及动能分布问题.计算结果表明,陡岩发生崩塌落石对电站厂房安全威胁巨大,需采取必要的落石防护措施.     

某料场高边坡开挖有限元数值模拟研究

根据某料场高边坡的实际地质地形特征,建立了三维边坡开挖数值模型,模拟了该边坡从天然工况到逐级开挖工况下的开挖变形形态、应力状态及边坡稳定性等,并进行了系统的研究.结果表明,数值计算模型能够比较真实地反映边坡实际情况,数值模拟的结果是可靠的、合理的,能够在此基础上对边坡以后的应力场、形变场特征作出较好预测.     

长江三峡水利枢纽船闸陡高边坡稳定性的拉格朗日元分析

采用ＦＬＡＣ（连续介质快速拉格朗日法分析）对长江三峡水利枢纽永久船闸陡高边坡岩体的稳定性（应力分布,位移分布,塑性区分布等）进行了初步分析,得到了一些新颖的结论。     

圆盘水漂运动特性数值模拟研究

为研究近水面的起飞再入式运动对飞行器近海面的高机动突防能力的影响,文中基于CFD数值模拟方法,湍流模型选取SST k-ω模型,利用重叠网格技术,将N~S方程与六自由度弹道方程耦合对三维空间内薄圆盘的水漂运动进行了数值模拟,研究了不同工况下水漂的入水特性和运动规律.结果表明:数值模拟计算得到的圆盘从接触水面到离开水面的时间与实验值吻合较好,圆盘的运动轨迹与实验结果相吻合;圆盘在打水漂向前运动的同时由于自身的旋转产生了马格努斯效应,从而使圆盘的运动轨迹产生了一定的侧向偏移以及圆盘自身的姿态发生了侧向偏转.      

水下排气气泡运动特性及其数值模拟研究

通过对水下排气气泡的受力分析,建立了一个工程实用的水下气泡运动数学模型．通过对模型的求解,获得水下气泡运动特性,发现气泡在脱离其出口后,在很短时间内即向上运动,且铅垂方向速度很快达到一定值,但有较小波动,水平各向速度很快趋于零。     

基于数值模拟的露天矿高陡边坡可靠度分析

本研究将数值模拟与可靠度理论相结合进行露天矿高陡边坡稳定性分析,在数值模拟前处理上,实现边坡模型四面体剖分。基于FLAC3D,利用强度折减法得到其最可能滑动面和相应的安全系数,根据边坡位移等值云图,搜索并保存等值线最为密集区域的数据点坐标并进行非线性拟合,找出该边坡的潜在破坏面进行可靠度计算。将该方法用于某高陡边坡稳定性分析,求得可能滑动面安全系数为1.80,边坡潜在破坏以圆弧形剪切破坏为主;可靠度计算收敛时,求得可靠度指标β为2.381 8,破坏概率P_f为0.865 6%。结果表明:该边坡在安全系数为1.80时,其破坏概率为0.865 6%,属于稳定边坡。     

基于GOCAD地质模型建筑高边坡FLAC3D数值模拟

对于高陡边坡的稳定性分析,采用三维数值模拟法能够比较直观的掌握岩体从变形到破坏的发展过程,可以弥补传统方法的不足,对正确评价边坡的稳定性具有重要的地位和研究意义。采用GOCAD软件建立复杂三维地质模型,并通过编写GOCAD模型转换为FLAC3D模型的接口程序,建立FLAC3D模型。FLAC3D模拟计算结果表明,边坡开挖后无支护状态下,其最大位移为90.78 mm,稳定系数为0.981,边坡不满足变形和安全要求,需要进行治理。通过FLAC3D对开挖后的坡体进行动态模拟分析,可为同类边坡的开挖提供一定的技术参考。     

浮选三相流中气泡运动特性的数值模拟

为获取浮选气泡在矿浆中的运动规律及三相流中浮选气泡的最佳尺寸,运用欧拉模型模拟不同初始直径的气泡在不同密度矿浆中的运动过程.结果表明：在给定的初始条件下,同一浓度的矿浆中,单个浮选气泡所能捕获的矿物量以直径4 mm的气泡最多,气泡尺寸增大或减小后,其矿物捕获量都有所减少.当矿浆中固相质量分数在20%~40%之间变化时,矿物捕获量最多的气泡尺寸变化不大,并且随着矿浆中固相质量分数的增大,单个气泡的捕获量增大,矿物粒子回收率增加.在实际生产中,直径为3.5~4 mm的中等大小气泡在运动过程中变形程度小,气泡水平偏移及浮升速度适中,对矿物粒子的捕获率及运载能力和浮升能力较强,有利于提高浮选产量和质量.     

混凝土软化特性的数值模拟

采用微裂纹区分段线性应变软化律，并考虑由微裂纹演化而造成的弹性刚度劣化对裂缝扩展的影响，在给定σ－ω软化律的基础上，用应变增量迭代法，数值模拟了混凝土三点弯曲梁的Ｐ－△全曲线。     

液态金属熔体中气泡运动特性数值模拟

为了揭示高温液态金属熔体中气泡运动规律及其彩响因素,应用VOF方法对单个气泡在液态金属中的运动特性进行了数值计算,得到了与实验数据相符合的气泡变形及上升速度规律;分析预测了表面张力对气泡变形过程的影响及单个气泡在液态铝熔体中的运动轨迹．结果表明,气泡的变形随着奥托斯数的减小而减小;其运动规律是呈螺旋式上升的,容器半径越小、气泡越小,气泡的摆动幅度越大．     

三峡库区公路陡高边坡拉裂 滑塌型危岩破坏机制分析

[目的]探究公路陡高边坡危岩的失稳破坏机制,对确保公路交通交通安全具有重要意义.[方法]针对三峡库区公路陡高边坡中受2组结构面切割控制形成的危岩,分析了首先受控于近水平层状第一条主控结构面逐渐受拉扩展,扩展至一定程度沿陡倾卸荷裂隙面第二条主控结构面滑移变形破坏的拉裂-滑塌型危岩地质模型.考虑危岩块间的相互作用,通过转角判断相邻危岩块的荷载传递;基于断裂力学方法构建了危岩体在 自重与振动荷载作用下第一主控结构面拉断裂方程与破坏判别式,利用极限平衡理论构建了第二主控结构面在自重与振动荷载下的滑塌失稳判别式.通过对发生2007年11月20日三峡库区宜万铁路高阳寨隧道口 20 m外的拉裂-崩塌型危岩破坏,分析了被2组结构面切割面形成的3块近临空面附近的危岩位于国道318线K1405上方,在自重与工程振动荷载作用下危岩失稳破坏机制.[结果]经计算发现,针对水平状第一主控结构面,底部危岩块与中间危岩块层面间受压,不会拉裂,底部与中间危岩块联合与顶部第三危岩块层面间也不会拉裂破坏,3块危岩块联合一体后顶部层面会被拉裂扩展,导致陡倾的第二主控结构面滑塌失稳破坏坠落解体.[结论]计算结果与实际情况基本吻合,验证了含两条主控结构面的拉裂-滑塌型危岩的稳定性分析法的合理性,为危岩防治提供了重要的理论依据.     

三峡库区公路陡高边坡拉裂-滑塌型危岩破坏机制分析

[目的]探究公路陡高边坡危岩的失稳破坏机制,对确保公路交通交通安全具有重要意义.[方法]针对三峡库区公路陡高边坡中受2组结构面切割控制形成的危岩,分析了首先受控于近水平层状第一条主控结构面逐渐受拉扩展,扩展至一定程度沿陡倾卸荷裂隙面第二条主控结构面滑移变形破坏的拉裂-滑塌型危岩地质模型.考虑危岩块间的相互作用,通过转角...     

三峡工程永久船闸高边坡变形数值仿真分析

基于实际的开挖过程、锚固措施和地质条件建立了三峡永久船闸高边坡的二维和三维数值模型，按9种工况对边坡变形进行了数值仿真分析．计算成果表明，岩体开挖卸荷对边坡的变形有较大影响，正确地划分岩体卸荷带使计算结果更趋合理；锚固和地下水对边坡的整体变形影响较小；边坡岩体仅局部产生零星塑性屈服区，但在中隔墩顶部有拉应力区，可能引起岩体开裂；粘弹塑性模型计算成果显示，边坡开挖完成后变形将趋于稳定．     

三峡库区岩湾桥西高切坡稳定性分析研究

根据三峡库区岩湾桥西高切坡的实际工程地质条件,在依据有关切坡技术规范的基础上,分别采用规范方法和有限元方法对其进行了稳定性计算分析.通过对比研究计算结果,在结合其工程施工条件和成本投资等多方面因素的基础上,提出了相应的治理措施,并就该切坡的安全评估及防治提出了建议.     

库水升降作用下高陡岩质边坡稳定性分析研究

为有效分析库水升降作用下库岸边坡稳定性,以三山岛金矿的仓上露天坑尾矿库高陡岩质边坡为依托背景,选取库岸边坡岩样分别进行自然状态下和不同“饱水-失水”循环次数下的单轴抗拉强度试验、单轴抗压强度试验。考虑“饱水-失水”循环对岩石的损伤影响,在广义Hoek-Brown强度准则的基础上,引入了“饱水-失水”循环作用后岩石单轴抗压强度累积损伤率,对Hoek-Brown强度准则进行了改进,确定了库岸边坡的岩体力学参数。以此为基础,利用FLAC3D数值分析软件对库岸边坡进行稳定性分析研究。结果表明：库水升降作用对库岸边坡岩体物理力学性质的损伤作用十分明显,随库水升降循环次数的增多,库岸边坡岩体力学参数不断劣化。数值模拟监测情况与实际工程的位移监测数据对比分析整体误差较小,证明岩体力学参数计算的可靠性,以此为基础计算得库岸边坡将在经历30次“饱水-失水”循环作用后最终破坏失稳。其所得结论能够为类似边坡工程的稳定性分析提供参考与指导。     

三峡库区典型泥岩边坡风化特性现场监测分析

泥岩边坡暴露地表具有易风化特点,分析其中的风化规律对边坡防治工程具有重要的现实意义。以三峡库区的重庆地区典型紫红色泥岩边坡为研究对象,制定原泥岩边坡的监测方案,在坡肩和坡角布设了6个原位监测点,获取了较丰富的原始数据。结果表明,风化年平均厚度可达8.1 cm,紫红色泥岩正常风化速度最大达每月0.82 cm,最小为每月0.23 cm。这些风化剥落特性与外部季节变化、降雨频次以及岩体的完整性等影响相关性明显——夏季昼夜温差大、降雨频次高,全年中风化发展最快;降雨越少的季节,风化发展越缓慢;边度的坡肩风化裂纹更突出,坡脚的风化剥落厚度更大。     

三峡库区兴山县平邑口库岸塌岸预测

在岸坡工程地质特征及稳定性分析的前提下,对平邑口库岸塌岸进行预测,并提出了库岸防护措施建议.研究表明,在三峡库水作用下,平邑口库岸的塌岸灾害是较严重的,需进行系统完善的工程防护处理.     

高岩质边坡变形过程的数值模拟

以某山地风电场厂房岩质边坡的稳定性及防治措施为例,利用FLAC2D有限差分软件建立岩质边坡数值计算模型,根据变形破坏模式提出岩质边坡加固方法。模拟结果表明,边坡的变形主要发生于边坡浅部的崩坡积层和强卸荷带岩体,有必要进一步完善该风电场厂房边坡加固措施及排水设施,提高边坡在暴雨工况下的稳定性。     

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.     

水布垭马崖高陡边坡三维数值模拟研究

应用ＦＩＮＡＬ程序对水布垭马崖高边坡进行了数值模拟研究,分别研究了清江水布垭马崖高陡边坡整体三维应力场、位移场特征,考虑了岩体结构总体上硬下软、断层分布等重要特征,研究了边坡岩体内进行地下洞室开挖后边坡力学状态的改变．基于削坡是水布垭马崖高陡边坡的重要整治措施之一,研究中进行了各种分步开挖工况下的削坡有效性定量研究,对重要工况还同时进行了ＶＩ度地震作用下的动力作用分析．