苗尾水电站坝肩岩体倾倒变形程度分级体系

苗尾水电站坝址区地处澜沧江褶断体系东部近直立紧密型复式褶皱上,由千枚状绢云板岩及变质砂岩构成的坝肩岩体倾倒变形较为强烈,形成规模较大的倾倒变形岩体。本文通过对倾倒变形岩体的岩层倾角变化、拉张量、卸荷变形、风化特征、波速特征的详细分析,建立了倾倒变形岩体的变形程度分级体系,为苗尾水电站坝址的选择及坝肩开挖提供科学依据。     

某水电站坝肩顺坡向变倾角岩质边坡变形破坏机制研究

受岩层倾角变化的影响,某电站右坝肩变倾角岩质边坡在工程开挖后,上部和下部岩体均出现不同程度变形破坏迹象,并且其特征存在较大差异.作者在大量现场调查的基础上,从边坡工程地质条件、岩体结构特征着手分析了边坡变形和破坏特征产生差异的内在原因;并结合有限元数值模拟方法,研究了边坡产生变形和破坏的力学机制.在此基础上提出了这类边坡变形破坏特征及其成因机制的概念性模型.     

茨哈峡水电站4#倾倒体变形程度分级研究

针对茨哈峡水电站坝址区出现的倾倒变形破坏现象,本文通过阐述研究区左岸4#倾倒变形破坏的地质环境和特征,分析倾倒的成因以及形成机制。结合现场勘查研究区岩层倾角变化幅度、层内最大拉张量、岩体卸荷变形、岩体风化程度、岩体波速特征等指标,通过计算岩体完整性系数Kv对倾倒变形进行分类。结果表明:岩体倾倒变形现象主要出现在茨哈峡水电站坝址区左岸岸坡,砂岩板岩以及互层状岩层存在和中陡倾薄层反向斜坡是其发育的根本原因,卸荷和风化作用加速了岩体的倾倒过程,岩层厚度也对倾倒过程有影响。倾倒变形破坏类型包括卸荷拉裂破坏、弯曲倾倒破坏和崩塌破坏。将岩体倾倒程度划分为强烈倾倒区、中等倾倒区、弱倾倒区及微倾倒区,岩体倾倒程度等级划分能够为后期边坡治理开挖,水工建筑物的施工布置提供理论依据。     

八湾水电站左坝肩深卸荷岩体工程地质研究

岩体卸荷是中国西部高山峡谷地区水利水电工程建设中常见的工程地质问题之一,本文通过对小湾水电站特定深卸荷岩体的现象研究,探讨分析深卸荷岩体的变形破坏机制以及深卸荷岩体将引起的工程地质问题,提出对深卸荷岩体的整治处理措施.     

深切河谷岸坡层状岩体倾倒变形演化过程及机理分析

深切河谷岸坡的层状岩体在河流长期的侵蚀作用下,会产生大量的倾倒变形破坏,给工程建设造成极大的困扰.以黑河库区和镇安县倾倒变形边坡为例,使用DDA模拟了河流侵蚀作用下边坡的倾倒变形过程,探究了深切河谷岸坡岩体倾倒变形的演化过程和机理,取得如下成果：(1)揭示了黑河库区和镇安县边坡发生倾倒变形的主要原因;(2)对河流侵蚀作用下中厚层和薄层岩体边坡倾倒变形过程进行划分,薄层岩体边坡倾倒变形过程中会出现爬坡效应;(3)坡脚的结构面强度变大,坡顶应力释放导致的主应力方向发生偏转是边坡发生倾倒变形的根本原因,倾倒变形的模式则是由剪应力分布情况决定的;(4)对中厚层岩体倾倒变形边坡进行锚索支护模拟,相较于预测工况,计算后边坡各处的位移明显减少,从坡顶到坡脚施加的锚索的锚固力逐渐减小.     

地貌类型对边坡倾倒变形的贡献率影响

准确分析影响边坡倾倒变形的各因素贡献率,对于防控滑坡灾害意义重大.通过对收集的32处实际倾倒变形样本案例分析,将所处不同地貌类型的边坡倾倒变形数量、面积、体积及厚度等因素贡献率定量化并计算综合贡献率,为不同地貌类型下的边坡灾害防治提供辅助决策参考.研究表明:32处实际边坡样本所处地貌类型主要有丘陵、盆地、山地、高原和平原.从不同地貌的边坡倾倒变形数量贡献率来看,山地边坡数量最多,平原边坡数量最少;从不同地貌的边坡倾倒变形面积、体积贡献率来看,高原边坡面积贡献率最大,平原面积贡献率最小;从不同地貌的边坡倾倒变形厚度贡献率来看,高原边坡厚度贡献率最大,盆地边坡厚度贡献率最小.从4个要素综合贡献率分析,得出高原与山地的边坡对其倾倒变形的贡献率最高,数量约占总体的69％;地貌类型为平原的边坡对其倾倒变形贡献率最低,数量约占总体的3％.该研究为防止边坡灾害发生提供辅助决策支持.     

马崖高边坡岩体卸荷变形的力学分析及整治

对马崖高边坡不同坡段的卸荷变形进行了力学分析,在此基础上提出了有价值的整治方案．     

复合材料球形阵列结构压入力学模型及弯曲变形协调机制

为了从结构力学角度揭示集中载荷作用下复合材料球形阵列结构的弯曲变形协调机制,建立了该结构典型局部板格的压入力学模型,采用载荷叠加法将集中载荷作用下四角点弹性支承且四边受等弯矩正交各向异性矩形板线性弯曲的中心点挠度分为2个部分:集中载荷作用下四角点弹性支承且四边自由的板的挠度,以及四边受等弯矩的板的挠度.前者可进一步分解为集中载荷作用下四角点弹性支承刚性板的挠度和集中载荷作用下四角点刚性支承线弹性板的挠度,后者可进一步分解为左右边简支上下边受相同弯矩的板的挠度以及上下边简支左右边受相同弯矩的板的挠度.将相同厚度的板在不同载荷情况下的挠度计算结果与有限元分析结果进行比较,进一步开展了试验验证,验证了解析解的正确性.      

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...     

基于地质几何分区的反倾边坡倾倒变形特征研究

为研究反倾边坡倾倒变形分布区域几何特征,以重庆硝洞槽岸坡为研究实例,首先在现场工程地质调查分析基础上,采用Arc GIS进行岸坡地质几何分区;然后对地表离散位移监测数据采用距离反权重插值法得出岸坡倾倒变形位移云图;最后叠加地质几何分区与位移图层,得出岸坡倾倒水平和垂直强变形分布区几何特征。研究结果表明:(1)岸坡地质几何分区中面积最大分区为211,即中等坡度、低高程、北坡向区;(2)岸坡水平强变形最大面积区为211,即中等坡度、低高程、北坡向区,占该区总面积的79.24%,岸坡垂直强变形最大面积区为137,即低坡度、高高程、西北坡向区,占该区总面积的87.9%。     

两种有限变形力学理论的分析

为研究经典有限变形理论与和分解有限变形理论在非线性大变形力学分析中的区别与联系,在应力、应变定义的基础上,以大变形典型算例之一的有限转动与伸长为例,分别推导出该算例在这两种力学理论计算下的应力应变结果。计算结果表明：经典变形理论得出的形变张量不是唯一的;经典有限变形力学理论计算下的应力应变值要远大于和分解有限变形力学理论计算下的应力应变值。     

澜沧江上游某倾倒变形体蓄水作用下演化机制分析及稳定性评价

澜沧江上游某电站左岸近坝大面积发育倾倒变形体。倾倒变形体早期河谷下切,受重力作用,产生一定范围的倾倒变形破坏,水库蓄水以后,地下水位抬升,倾倒变形体将被大面积浸泡并软化,导致其力学抗剪强度指标降低,倾倒变形体将有可能发生失稳破坏,从而威胁到水电站建筑物尤其是大坝的安全。该处倾倒变形体较为典型,结合相关地质资料建立二维离散元模型分析倾倒变形体不同部位变形破坏特征,成因机制,以及进一步发展演化机制。通过三维数值模拟分析其蓄水前后应力应变,并根据刚体极限平衡理论,对倾倒变形体在多种工况下不同破坏模式稳定性进行验算。     

片状岩石全应力应变压缩过程及力学机制试验研究

为了解片状岩石的全应力应变压缩过程及力学机制,利用RMT-150C岩石力学刚性伺服试验系统,对绿泥石片岩和云母石英片岩进行压缩力学试验.基于试验结果,得到岩石全应力应变压缩过程,提出峰前压密、线弹性、微裂隙稳态扩展和微裂隙不稳态扩展4个变形阶段以及峰后应变软化、残余应力稳定两个变形阶段,分析岩石在各阶段的强度变形特性以及体应变、横向应变和轴向应变之间的关系;详细探讨压缩条件下水对试样物理力学性质的影响规律,重点对比峰值强度、弹性(变形)模量等指标的敏感程度和围压效应;并揭示片状岩石在压缩状态下的破裂模式,将整个破坏过程分为单一剪切破裂、鼓状破裂、Y字形破裂及平行劈裂4种形式.     

基于流变模型的反倾层状岩体倾倒变形发育深度的力学分析

为了研究反倾层状岩体倾倒变形的发育深度,结合倾倒变形发展演化过程的时效性特点,将岩层抽象为在自重及层间应力作用下的弯曲悬臂梁,选取Kelvin流变模型,以变形发育极限位置处拉应变为零作为发育深度的判据,计算得出了层状岩体倾倒变形的发育深度;并利用发育深度恒为正的特点得到了倾倒变形发生的判据条件。计算结果表明,层状岩体倾倒变形发育深度受岩性条件及坡体结构的影响;而倾倒变形发生与否则主要受到岩层倾角、边坡坡角及层间内摩擦角的影响。结论可以为倾倒变形边坡变形规模判断及稳定性分析提供依据。     

基于LM-BP和SVR的倾倒变形体变形预测

为了深入了解黄登水电站1号倾倒变形体的变形趋势,采用LM BP神经网络和SVR进行变形预测研究。基于倾倒变形体的实际变形监测资料,对位移、降雨、库水位、温度等资料进行分析,以库水位、降雨量、温度、时间作为输入参数,以位移变形作为输出参数,构建LM BP神经网络模型和SVR模型,对部分监测数据进行（先行学习）训练,对后续的监测数据进行验证预测,预测预报了研究测点的变形情况。分析结果表明,2个模型精度都比较高,LM BP神经网络模型的最大误差为2.53%,SVR模型的最大误差为4.35%,预测方法有效。     

某铜矿尾矿砂力学特性和尾矿坝变形稳定性分析

以云南某铜矿拟建中线法尾矿坝为研究对象,对底流、溢流2种尾矿砂进行了物理力学特性试验,获得了其物理力学指标并应用于尾矿坝数值分析。得到了尾矿坝的应力变形特性,不同堆积高程、不同工况下尾矿坝的安全稳定性。结果表明,底流、溢流2种尾矿砂无明显剪胀;坝体内以压应力为主;高堆积高程,地震荷载作用下坝体稳定安全储备不足;浸润线降低明显提高坝体稳定性。分析结果可为尾矿坝设计提供参考。     

从实验岩石变形过程探讨四川盆地加里东古隆起的形成机制

岩石力学实验表明 ,处于脆性、半脆性 -半延性域的岩石 ,其变形经历两个阶段 ,前期的变形相对均匀分布阶段和后期的变形集中化阶段。把此认识应用于四川盆地加里东古隆起的形成研究中 ,得到 :古隆起及周围岩石圈古生代在区域拉张力的作用下 ,先经历了变形相对均匀分布阶段 (Zb- O) ,形成了乐山 -龙女寺及天井山古隆起 ;后经历了变形渐进式集中化阶段(S- P) ,先形成了乐山 -龙女寺与天井山联合古隆起 (S) ,后形成了更大范围的联合古隆起 (D- P) ;后期阶段的变形主要集中于龙门山断裂等少数断裂上。     

碳酸盐糜棱岩的变形特征与变形—变质机制

以北京周口店太平山区碳酸盐糜棱岩为例，他碳酸盐糜棱岩的变形特征、形成原因，与长英质糜棱岩的区别，并研究了其变形－变质机制。     

蠕变作用下将军崖岩画区岩体变形机理 与加固方案研究

针对全国重点保护文物连云港将军崖岩画区岩体因锦屏磷矿开采出现严重开裂的问题,在现场调查的基础上,利用3DEC软件对岩画区因蠕变作用造成的岩体变形情况进行了数值模拟.结果表明,变形体的破坏模式为弯曲—倾倒—拉裂破坏,在岩体蠕变作用下,采空区顶板不断倾倒下沉,40年间位移量达25 cm,岩画区岩体呈现加速拉裂趋势,最大开裂宽度达到1.5 cm,延伸深度约20 m,模拟得到的结果与实际调查的结果基本一致.采用无黏结型预应力对穿锚索和端头锚索相结合的方法加固后,通过3DEC软件模拟加固20年后岩体的变形.结果表明,岩画区各监测点位移曲线斜率趋于一致,岩画区东西边界位移差曲线近于水平,监测点总位移差由未加固时的8 cm下降到4.5 cm,水平位移差则由未加固时的6 cm下降到3 cm,证明该方案加固效果良好.     

基于高斯过程优化与FLAC3D数值计算的岩体力学参数反分析方法

为了解决大型地下工程中岩体力学参数反分析的高计算代价问题,将适用于高计算代价优化问题的高斯过程优化方法与FLAC3D数值计算相结合,提出一种新的岩体力学参数反分析方法。研究结论表明,与传统的参数反分析方法相比较,高斯过程优化方法的数值计算重分析次数显著降低,计算耗时明显减少,更适用于高计算代价的岩体参数反分析问题。