古城水电站引水隧洞施工过程中围岩稳定性的数值模拟

介绍了古城水电站引水隧洞采用台阶法施工的过程与方法,并以有限元分析软件ANSYS为平台,运用现代岩体力学模型对该引水隧洞施工过程中围岩与衬砌之间的作用进行了数值模拟,研究了围岩应力动态调整过程及其围岩的变形规律。结果表明:隧洞上断面开挖且初期支护后拱顶弯矩值和剪力值最大,此处最容易遭到破坏;通过对施工过程中监测数据的整理和分析,预测了隧洞断面的最终收敛量,其计算结果符合规范要求,表明初期支护的设计能够满足隧洞围岩稳定性的要求。     

深部隧道单节理岩体开挖卸荷破裂及锚杆加固研究

深部隧道开挖卸荷引起的岩体破裂是地下工程典型灾害之一。针对深部隧道单节理岩体在开挖卸荷条件下的破裂问题,基于开挖卸荷引起的最小主应力线性降低规律,采用Griffith强度理论准则对开挖卸荷条件下的含单节理岩体破裂进行了分析,并对破裂岩体进行了锚杆加固设计研究。结果表明:当结构面倾角大于支护应力状态下的破裂角时,深部岩体初始应力状态下未产生破裂,随着最小主应力的降低,深部岩体先产生材料破坏后沿结构面破坏;当支护应力状态下的破裂角大于结构面倾角时,深部岩体受支护应力作用仅产生材料破裂;当结构面倾角小于最小主应力为0时对应的破裂角,深部岩体无论是否支护岩体仅产生材料破裂;对于深部岩体,产生破裂的必要条件是最大主应力大于8倍的岩体抗拉强度,且破裂角变化于30°~45°之间;岩体支护应力的选择应在岩体初始破裂应力与结构面破裂应力之间,并且要保证岩体应力的释放率以及围岩的稳定性。石塘隧道岩体破裂分析及锚杆加固研究表明:岩体首先产生材料破坏,其破坏的临界应力值为10.25 MPa,对应的破裂角为39.9°,结构面破裂的临界应力值为4.15 MPa;石塘隧道岩体在无支护条件下,沿结构面产生突发性破坏,岩体支护应在开挖完成40.59h内完成,岩体支护应力为7.175 MPa,支护破裂角为37.5°,单根锚杆锚拉设计值为88.7kN,锚固长度为5m,倾角为15°,间距为0.8m,此锚杆设计参数下可保证岩体应力充分释放以及确保围岩的稳定性。     

岩体质量对地下洞室围岩稳定性的影响

在现场调查的基础上,通过对西南某电站地下厂房洞室群围岩岩体质量的分析评价,采用三维有限元数值分析方法,对比分析不同岩体质量条件下,洞室开挖后围岩的二次应力场、变形场和塑性破坏区的差异。较全面地讨论了岩体质量对地下洞室围岩稳定性的影响。     

某大型地下洞室群围岩稳定性工程地质评价

某水电站布置有大型的地下洞室群,其规模在国内外已建和拟建的工程中都是十分罕见的。总体上说,地下厂房区岩体质量较好,但由于多期的构造作用,在厂房区岩层中发育有不同级别的结构面,对围岩的稳定性有一定影响。对此,本文运用围岩分类法和数值模拟法分析了厂房开挖后围岩的整体稳定性,然后运用UNWEDGE软件对主厂房顶拱部位的不稳定块体进行了分析评价。     

某水电站导流洞入口边坡开挖稳定性分析

某水电站导流洞处于高山峡谷区,洞室开挖只是影响6倍洞径范围内围岩应力重分布状态,对边坡整体稳定性影响不大,但边坡开挖将切除一部分可支撑边坡的坡脚岩体,会产生较大的不利影响。本文就该边坡开挖过程中的稳定性问题进行了数值模拟,并对边坡开挖过程中的最大不平衡力、位移变形、应力状态、稳定系数等进行了监测与分析,得出边坡天然工况下有局部失稳的可能性。该研究可为该边坡的工程设计提供依据,也对类似工程具有借鉴作用。     

富水黄土隧道围岩大变形控制技术研究——以银百高速甜永段榆林子隧道为例

富水黄土隧道开挖施工过程中会出现隧道围岩大变形、初期支护结构破坏等工程灾害。以银百高速甜永段榆林子富水黄土隧道为依托,对该富水黄土隧道围岩变形特征进行了现场监测与分析,利用MIDAS-GTS-NX有限元分析软件对大管棚+超前注浆小导管支护、基底旋喷桩支护、拱脚钢管桩+基底旋喷桩支护、帷幕注浆加固4种加固措施对榆林子富水黄土隧道围岩加固及变形控制效果进行了数值模拟,结合该富水黄土隧道围岩变形特征现场监测与对比分析,讨论了经帷幕注浆加固的榆林子富水黄土隧道的加固效果。结果表明：榆林子富水黄土隧道围岩的变形大致可分为变形快速发展—变形持续发展—变形稳定3个阶段,隧道围岩变形值可利用指数函数模型进行预测;4种加固措施可有效地减小隧道围岩变形量达20.1%～86.5%,Boltzmann函数能够有效地预测隧道围岩的先前变形;4种加固措施对于隧道支护结构的受力情况也有明显的改善,加固后隧道仰拱填充层最大主应力减小了18.2%～35.3%,隧道初衬最大主应力减小了33.7%～76.8%;从4种加固措施的加固效果来看,帷幕注浆加固措施对于该富水黄土隧道变形及结构受力情况的控制效果最佳。该研究结果可为富...     

某地下厂房围岩岩体结构特征分析

水电站地下厂房的围岩稳定性的影响因素很多,围岩的岩体结构特征就是其中的一种。因此,研究地下硐室的岩体结构特征,对评价地下硐室的围岩稳定性是很有帮助的。本文主要是根据对某水电站地下厂房拟建区平硐的现场调查,用统计的方法对调查资料进行分析,并最终找出该区岩体的结构特征,为研究地下硐室的围岩稳定性提供可靠的基础资料。     

基于3DEC对某输电线路新建铁塔岩质边坡的稳定性评价

我国广泛分布的山区不时会遇到将输电线塔建立在危险陡坡的情形,开挖陡坡将截断原有支护结构,边坡的稳定性成为输电线路建设中的关键突出问题。以某输电线路新建铁塔岩质边坡工程为依托,在现场调研与结构面测绘的基础上,确定优势结构面,采用极射赤平投影法定性分析其潜在破坏模式,并通过3DEC离散元方法定量评价了截断原支护结构的边坡稳定性和新增支护后新建铁塔的边坡稳定性。结果表明:开挖边坡并截断锚索,会造成边坡开挖面附近产生较大变形,天然工况下边坡稳定性系数小于1,无法满足工程安全性要求;在开挖前对边坡增加锚索和抗滑桩(兼塔腿)加固支护,边坡稳定性得到明显改善,可满足工程安全性要求。     

秦岭Ⅰ号隧道围岩压力的理想弹塑性分析

影响洞室稳定性的因素很多,但岩体自身的受力情况是至关重要的。在不考虑支护反力的条件下,将弹塑性应力半径作为变量,分析秦岭Ⅰ号隧道弹塑性区应力随半径的变化规律,为隧道的施工及支护提供参考。     

爆破荷载下桩周岩体破坏模式及稳定性研究

为研究桩前岩体爆破开挖对桩周岩体的影响,以湖南某滑坡治理桩前开挖锚固段为例,首先根据Sharpe及Sassa理论推导指数型爆破荷载函数,并验证其适用性;然后运用Plaxis 2D Dynamics模块对爆破荷载作用下桩周岩体稳定性进行模拟求解,并对不同影响因素下桩周岩体内部的应力及塑性区分布进行分析,总结出爆破荷载作用下桩周岩体产生的5种潜在破坏模式;最后基于静力平衡和抗剪强度准则,推导出桩周岩体各种破坏模式的稳定性计算公式,并分析了其适用条件。结果表明：对于精度要求高、非理想状态爆破振动模拟而言,指数型爆破荷载函数较三角形爆破荷载函数更适用;爆破作用对预留岩体表面的影响远大于其内部,且岩体累计变形较荷载施加具有明显的滞后效应;爆破荷载作用下,桩周岩体内部塑性区的分布、破坏模式与预留岩体的宽度和高度以及抗滑桩的嵌固深度密切相关。     

围岩位移自动监测记录系统

以往围岩位移监测的位移数据是先埋设好位移监测的设备后由工作人员定时采集。这种方式不能准确记录岩体发生变形的时间,数据量也较少,不利于对危险情况及时发现处理以及数据的后期研究分析。自动化监测系统采用短时间间隔的数据采集可以很好的克服以上的缺点。系统采用USB存储方式,将监测数据以文本文件的格式直接存储到U盘上,可以更方便的应用计算机处理数据。     

冰石流惊现生物存活遗迹

亘古以来，我们就一直在探讨生命这个话题一一源地，时间，环境。各种版本，各种说法，充分显示了人类对生命探索无尽的热情。春去春又回。又到万物苏醒的季节，就让我们分一颗心的几分之一，在寒冷的冰川环境里走一遭，看看那个极湍环境里，曾经上演过几个有关生命的故事，又是以何种姿态出现。在这个春天里，这或许会带给你另一种生命形式的惊奇与震撼。     

岗土石矿与农村生态保护

农村岗土石矿的乱挖乱采是破坏农村生态的主要行为之一。本文分析了农村岗土石矿的开采对农村生态的影响情况 ,从生态恢复和生态防护两个方面提出了切实可行的相应生态保护对策     

红层软岩隧道围岩稳定性及支护时机研究

新奥法作为一种目前国内外地下工程建筑及隧道施工时普遍应用的方法,其原理与优势得到了广泛认可。为分析红层软岩隧道施工中的围岩稳定性和支护合理性,根据成贵高铁南厂沟隧道工程实际情况,利用实时监测的隧道围岩拱顶下沉和周边收敛数据,基于新奥法理念研究了隧道围岩的稳定状况、变形规律以及二衬支护时机。结果表明:南厂沟隧道红层软弱围岩变形可分为变形急速增加阶段、变形相对稳定阶段和变形缓慢增加阶段三个阶段;针对围岩拱顶下沉和周边收敛的合理的拟合曲线,通过拟合计算可以得到围岩变形趋于稳定的时间,并据此提出合理地判定二衬施作时间的方法,可为类似工程提供借鉴。     

岩石溶蚀的表现特征及其对物理力学性质的影响

本文以微晶白云石大理岩和黏土质长石砂岩为研究对象,以现场实测及室内试验资料为基础,对岩石溶蚀的表现特征及其对表层物理力学性质的影响进行了研究。研究表明:1)在岩石发生溶蚀的区域,由表及里易溶性矿物成分和易迁移元素氧化物的含量逐渐增加、黏土矿物含量和烧失率逐渐减少,岩样的微观结构也发生了变化,主要表现为岩石表层溶孔、溶隙发育,易溶矿物颗粒表面出现溶孔、溶坑、颗粒间出现溶蚀裂隙等;2)溶蚀使岩石表层强度降低、吸水率增大,溶蚀愈严重表层强度越低、均匀性愈差,吸水率愈大;溶蚀还使岩石的孔隙度及孔隙尺寸明显增大。     

水平流人工快速渗滤系统对岩源性磷拦截效果研究

选取沸石,陶粒,无烟煤及其组合作为水平流人工快速渗滤系统的填料,进行不同进水水质和水力负荷下对岩源性磷拦截效果的研究。结果表明:相同运行条件下,单一填料沸石对悬浮颗粒物和岩源性磷的去除效果最好,平均值分别达到了90.47%、39.91%;组合填料的运行稳定性更好,且水力负荷为0.2 cm/s时效果最好,最高可达82.85%和46.18%;长期的运行模拟中发现系统的堵塞现象,在实际应用中要充分考虑填料的更换和再生的可操作性,保证系统运行的稳定高效。     

岩质边坡生态袋覆绿技术适用条件研究

在边坡覆绿技术中,生态袋覆绿技术是目前国内应用较普遍的一种,多年来该技术既有成功的案例,也有失败的教训,但无论成败都少见理论总结与原因探究。文章以河南焦作北部矿山边坡为研究对象,通过野外调查和室内实验的方式,对该项技术中生态袋的力学参数、填充基质、边坡坡度以及植物选择这4个方面进行探讨。认为该技术主要适用于以下条件:边坡坡度≤63°的范围内,边坡治理效果较好;降雨入渗系数0.36的生态袋较易满足施工需要;狗尾巴草(Setaria viridis(L.)Beauv.)、狗牙根(Cynodon dactylon(L.)Pers.)、高羊茅(Festuca elata Keng ex E. Alexeev)可作为该种技术在北方地区施工的备选物种。     

模糊评判在岩质边坡稳定性评价中的应用

在工程实践中,影响岩质边坡稳定性的因素众多,不同因素的影响程度不相同,具有不确定性,因此选择合适的方法对岩质边坡稳定性进行评价尤为关键。本文采用模糊综合评判方法对岩质边坡进行稳定性评价,首先阐明了如何建立模糊评判体系以及权重和隶属度的确定方法,然后以某岩质边坡为实例,采用模糊评判方法对其稳定性进行了评价,结果表明模糊评判的结果与实际情况较为吻合,说明该方法真实、有效,具有一定的借鉴意义。     

二次爆破个别飞石伤人事故分析

对某矿场二次爆破个别飞石伤人事故进行鉴定,通过实地勘测、调查取证,分析了两种裸露药包法爆破大块时可能发生的空气冲击波和个别飞石安全距离,认为该矿场二次爆破产生的个别飞石,可以飞达160m处对人员造成伤害。     

赤平极射投影法在岩质边坡稳定性分析中的应用

赤平极射投影法在岩质边坡稳定性研究中,可以根据边坡的结构面的空间组合关系,做出边坡稳定性状态的初步评价,并进行边坡稳定性的分析计算。本文在万州九龙W2危岩体稳定性分析中,应用赤平极射投影法计算稳定性系数,并通过极限平衡法的计算验证,表明该方法是岩质边坡稳定性研究中的一个重要而有效的方法。