南水北调中线工程砂土地震液化和变形破坏动力数值分析——以漳河河漫滩段为例

砂土液化问题一直是土动力学与岩土地震工程研究领域的重要课题之一.基于南水北调中线一期工程总干渠漳河河漫滩段工程,通过现场和室内试验获取岩土体的动力学参数,利用岩土数值分析FLAC3D软件,砂土本构模型选为Finn模型,输入近场地邯郸台记录的实际地震波,对渠基砂土地震液化和渠道变形破坏特征进行了动力数值分析.结果表明,在地震作用下,超静孔隙水压力最大值位于渠堤底部砂土层中,但渠堤底部砂土层由于初始应力较大,其孔压比不高,不会发生液化;在渠道底部以及渠堤外侧坡面平台至坡脚局部区域土体虽然超孔隙水压力较小,但有效应力小,超孔压比反而大,砂土层发生了液化;在地震作用下变形主要发生在渠堤和浅层地基土里,具有对称性;渠堤边坡的变形破坏主要表现为在渠堤顶面发生震陷和拉裂破坏,在坡脚处发生水平侧向流动和挤压隆起变形.计算过程中,在渠堤及地基的不同位置设置监测点,得到了地震作用过程中不同位置处超孔隙水压力、有效应力和位移的动态变化规律.通过剪应变增量判断,在地震力作用下渠堤及地基中形成了贯通的剪切滑动面,易发生整体滑动破坏.研究成果对南水北调砂土液化特性的认识和防治有一定的意义.     

引大入秦工程黑武分干渠渠道破坏问题分析及处理措施

针对引大入秦工程黑武分干渠渠道运行10年后的破坏问题,通过现场勘察,采用坑探、取样及室内试验工作,对渠基土的物理力学性质指标进行了研究,并得出结论:渠道破坏的主要原因是渠基土的湿陷变形和冻胀而产生的破坏。为解决这一问题,对不同渠基岩性提出了相应的处理措施:对湿陷性渠基土进行翻夯处理,并加灰土垫层处理;对冻胀性渠基土,加强渠道的防渗衬砌,并加设防冻胀砂砾垫层进行处理。实践表明,这些处理措施使渠道破坏问题得到有效解决。     

常见衬砌渠坡混凝土封顶板变形破坏外因分析及防范措施

随着衬砌渠道节水工程的发展,混凝土、浆砌石衬砌渠道防渗主体部位质量越来越好,而作为非主体部位的渠坡混凝土封顶板的质量却大大下降,特别是外因引起的变形破坏较为严重,影响了渠道的美观,失去了保护渠坡和垫层的屏障作用.本文阐述了常见渠坡混凝土封顶板外因变形破坏的特点、成因及防范措施.     

浅析塔里木垦区衬砌渠道冻害原因及其防治措施

通过分析研究，塔里木垦区衬砌渠道冻害主要有冻胀破坏和冰冻破坏。冻胀破坏是由士壤中的水、土体颗粒物理性质和负温所致，大多发生在渠道的中下部。冰冻破坏是由于渠道结冰后渠道衬砌材料受冰压力使渠道受到破坏变形。渠道防冻害处理可通过设计选线、改变渠道结构形式、改变渠基土体的基本结构、使用新型建筑材料及运行管理等方法来实现。对渠道防冻害处理方式的选择，关系到渠道的造价和施工的难易，在今后的渠道设计与运行管理中不断地总结经验，进一步完善衬砌渠道防冻理论和实际运用研究，总结衬砌渠道防冻害的有效措施，加以推广应用。     

高应力岩石局部化变形与隧道围岩灾变破坏过程

为了研究深埋隧道围岩变形局部化与渐进破坏现象,运用FLAC3D三维显式有限差分法分析软件,基于摩尔-库仑剪破坏与拉破坏复合的应变软化模型,采用大变形的计算方法,研究了岩石试件在单轴压缩状态下局部化现象启动、发展直至试件最终破坏的全过程,进一步结合隧道物理模型试验,探讨了高应力条件下隧道围岩变形局部化与渐进破坏的关系,发现岩石材料表现出的软化性状与剪切带形成的结构软化有着密切的联系,从围岩屈服区和软化带的分布规律找到高地应力隧道围岩渐进破坏的突破口,并指出岩体单元的弹性变形和单元屈服后岩体的塑性挤出是隧道开挖后收敛变形的主要原因.     

急倾斜煤层煤岩变形局部化特征现场监测

急倾斜煤层开挖扰动区煤体动态变形具有明显局部化特征,易诱致动力学破坏。以大洪沟矿巷道动压防治为目标,通过煤岩局部化变形指标分析,室内测试、现场光学观测和表面变形监测等方法,定量分析了动压巷道两帮和顶板不同深度的侧向与垂直变形及演化特征。结果表明:巷道局部化变形差异性显著,在两巷交汇区域,B3巷道最大侧向变形达0.5 m,顶板最大垂直变形达0.6 m.确定动压破坏严重区域范围为15.0～20.0 m.这为现场灾害预测和调控提供判据。     

岩-煤组合体试样变形场与能量演化特征试验研究

采用数字散斑应变测量系统进行灰岩-煤组合体试样单轴压缩变形破坏演化试验,分析组合体试样变形局部化带和能量演化特征,揭示其渐进破坏机制。组合体试样变形局部化带演化主要与其内部原生裂纹起裂、扩展有关,变形局部化带首先出现在原生裂纹区域,沿最大主应力方向发育扩展,煤样内变形局部化带发育扩展相对较快,变形局部化带交汇、贯通导致组合体试样整体破坏失稳。变形局部化带位移错动量演化主要经历微变化、线性缓慢增长、非线性加速增长3个阶段,与轴向应力变化基本相对应,峰后变形局部化带快速扩展贯通,位移错动量非线性加速增长。外界输入能量主要被煤样变形破坏所消耗,煤样首先发生渐进破坏而释放能量,交界面处灰岩、煤样由协同变形转为非协同变形;煤样破坏诱发灰岩回弹变形并释放弹性能,部分弹性能作用于煤样而加剧其破坏,煤样发生拉-剪混合破坏;煤样内裂纹扩展传播至灰岩内,并与灰岩内裂纹贯通,导致其拉伸破坏。     

非饱和黄土渠道浸水变形的离心模型试验研究

对两种不同的渠道深度和渠底地基厚度的自重湿陷性黄土渠道进行浸水变形的离心模型试验 ,得到了渠道浸水变形、渠道边坡破坏形式及边坡内部土体吸力的变化过程。该项研究对非饱和黄土的结构性、湿陷变形、吸力量测及变化等问题 ,具有理论和实际意义     

谈水库大坝及渠堤巡护

每年汛期,玛纳斯河流域引、蓄、泄、供也进入关键时期,水库高水位蓄水,输水干渠满负荷运行,汛期水库大坝、渠堤巡护是防微杜渐保证汛期安全运行的重中之重.     

钢筋混凝土框架发生局部破坏后抗震可靠度分析

采用结构的变形破坏准则,以基于不同抗震功能要求的结构最薄弱层间变形可靠指标作为参照指标,对钢筋混凝土框架结构发生局部破坏后的抗震可靠度进行了分析,并对不同的局部破坏模式进行了对比研究,以期找出对结构最不利的局部破坏模式,以及结构可以接受的局部破坏模式,从而为结构的抗震设计提供一些借鉴,另外,还提出了结构可靠度分析的近似简化方法。     

渠道衬砌渠坡封顶板变形破坏原因分析及预防措施

随着衬砌渠道节水工程的发展，混凝土、浆砌石衬砌渠道应用越来越广泛，防渗主体部位质量越来越好。而作为非主体部位的渠坡封顶板的质量却大大下降，特别是外因引起的变形破坏较为严重，影响了渠道的美观，失去了保护渠坡和垫层的屏障作用。本文阐述了常见渠坡封顶板变形破坏的特点预防措施。     

大中型刚性衬砌渠道冻融条件下破坏综合原因分析与治理方法

本文提出当前大中型刚性衬砌渠道在寒区环境冻融条件下,出现的普遍和严重破坏,是由于冻胀变形、融沉变形、潜在不稳定渠道在渗透力作用下的变形以及脉动水流、温度应力产生的变形等综合作用形成的最大破坏效应的结果。文中并提出解决这种综合效应破坏所应采取的治理方法。     

土坡破坏过程的离心模型试验研究

为了研究土坡的破坏过程并进一步探讨滑坡的机理,开发了土坡离心模型试验和测量技术以观测加载条件下土坡的变形过程。进行了自重加载情况下的土坡离心模型试验,观察了土坡的破坏过程并测量了土坡的位移场变化。结果表明,新开发的试验测试技术能够较好地测量离心试验过程中土坡的变形。自重加载条件下土坡的破坏过程较为复杂,先后出现了拉裂缝和滑裂面,可以分为相对均匀变形阶段、应变局部化阶段和破坏后阶段等3个阶段。其中应变局部化与破坏过程关系密切,土坡的破坏可能是多种应变局部化的结果。     

某松散堆积体的地震稳定性模拟分析

某水电站左岸的大型松散堆积体在汶川地震中出现了局部变形破坏,但未产生整体破坏现象。应用FLAC3D软件对该松散堆积体的地震响应进行数值模拟分析,对其在强震作用下的稳定性及变形破坏特点进行分析,表明该堆积体在地震作用下的稳定性良好,只会在局部出现变形破坏,整体失稳的可能性不大,并且模拟结果与地震后该松散堆积体的实际稳定状态一致。     

鲤鱼塘水库溢洪道开挖边坡稳定性分析

鲤鱼塘水库溢洪道开挖边坡最大高度达到82 m左右,边坡的稳定将严重影响溢洪道乃至整个鲤鱼塘水库工程的运行.在分析边坡地质结构的基础上,提出了其变形失稳的几种模式破坏;针对不同的变形破坏模式,分别用刚体极限平衡法进行了稳定性计算和分析,对边坡不同变形破坏模式的稳定性进行了评价,提出了加固治理措施的建议,为边坡的加固治设计提供了理论依据.     

小湾水电工程坝前2^#山梁高边坡稳定性评价

小湾电站こ?#山梁位于坝前左岸,其中饮水沟堆积体下部分布于自饮水沟沟心到2#梁山脊一带,前缘高程1160 m,上部分分布于龙台路一带的缓坡.拱肩槽的开挖,因其斜切2#梁形成上宽下窄的"倒楔形岩体",其稳定性将关系到饮水沟堆积体的稳定性及大坝的建设与运行.2#山梁的岩体结构特征及其边坡开挖过程中产生的变形破坏现象表明,其变形破坏特点为边坡开挖产生卸荷回弹,岩体应力进行调整,结构面的不利组合使得浅表层强卸荷带岩体产生向临空面的变形破坏,坡体内不存在控制边坡变形的统一的、不利的结构面.在此基础上,运用数值模拟的手段,对2#山梁在开挖及蓄水工况下的稳定性进行了分析,结果表明,开挖边坡在经过初期的调整后,其变形将逐渐趋于收敛稳定,不会进入累进性整体破坏阶段;蓄水工况下,边坡的变形虽然有所增加,但增加幅度不大,在采取适当的措施进行局部变形的控制后,最终仍将趋于收敛稳定.图7,表1,参7.     

数字散斑相关方法用于岩石结构破坏过程观测

介绍了数字散斑相关方法(DSCM)的基本原理及用DSCM进行岩石力学实验观测的观测系统,用此系统进行了一个岩石圆孔结构变形破坏过程的变形场观测,实验结果显示了此种岩石结构的复杂破坏过程。岩石结构的破坏经历损伤的积累及局部化过程,结构最终沿某一局部化带发生宏观破坏,但局部化带的演化在时间和空间上均不稳定,甚至存在跳跃与竞争现象。     

水库大坝左坝肩边坡变形破坏机制及整治对策探讨

为提高水库大坝整体运行稳定性和安全性,开展对水库大坝左坝肩边坡变形破坏机制的研究,并提出相应的整治对策.首先,通过对水库大坝左坝肩边坡变形基本特征进行分析,明确边坡变形演化机制以及边坡变形破坏发展趋势.其次,在上述破坏机制的基础上,提出水库大坝左坝肩防渗设计、下游边坡整治设计、边坡岩体结构变形整治方案设计等整治对策,以...     

汾河灌区渠道衬砌防冻胀探讨

阐述了汾河灌区渠道衬砌的必要性，结合近50年灌区渠道衬砌的实践，对防渗渠道冻胀破坏特征进行了分析，从工程设计、运行管理、施工等方面提出了在汾河灌区渠道衬砌工程建设中的改进措施及建议。     

浅析玛纳斯河冬季渠道冻胀破坏和防护措施

在北方,受冬季寒冷气温的影响,输水渠道常因渠基垫层土体水分冻结、土体膨胀而受到冻胀破坏。因此,研究渠道冻胀破坏的机理,采取有效的预防措施,防止冻胀对工程造成的破坏,对保证渠道的正常运行意义重大。本文以新疆维吾尔自治区玛纳斯河流域管理处东岸大渠为例,简单分析了如何防止渠道冬季冻胀破坏和防护处理措施。