復(fù)雜地質(zhì)條件下拱壩壩肩滑動(dòng)塊體穩(wěn)定性地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)

錦屏一級(jí)水電站是雅礱江干流上的重要梯級(jí)電站。工程主要開發(fā)任務(wù)是發(fā)電,同時(shí)還兼有攔沙、防洪、蓄能作用。該工程大壩為混凝土雙曲拱壩,最大壩高305m,為目前世界上最高拱壩。壩址區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,兩岸谷坡為近千米的高陡邊坡,兩壩肩巖體內(nèi)存在斷層、煌斑巖脈、層間擠壓帶、深部裂隙等各類軟弱結(jié)構(gòu)面,對(duì)拱壩壩肩壩基穩(wěn)定帶來不利影響。采用三維整體地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)研究方法,研究了錦屏一級(jí)高拱壩壩肩壩基的整體穩(wěn)定性。試驗(yàn)中充分考慮了影響壩肩壩基穩(wěn)定的各種因素,既考慮拱壩上游超載情況,同時(shí)還重點(diǎn)模擬兩壩肩巖體中軟弱結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度弱化的影響,為此研制了適合該工程的變溫相似材料及試驗(yàn)?zāi)M新技術(shù),并在一個(gè)模型上進(jìn)行了強(qiáng)度儲(chǔ)備與超載相結(jié)合的綜合法試驗(yàn)。通過試驗(yàn)獲得了壩肩壩基的變形及分布特征、失穩(wěn)的破壞形態(tài)和破壞機(jī)理,確定了拱壩壩肩壩基整體穩(wěn)定安全度為4.7～5.0,評(píng)價(jià)了工程的安全性,并針對(duì)壩肩的薄弱環(huán)節(jié)提出了加固處理措施建議。

小灣水電站是瀾滄江中下游河段梯級(jí)開發(fā)的“龍頭”水庫(kù),大壩為292m高的雙曲拱壩,壩址具備修建高拱壩的優(yōu)越地形條件,但地質(zhì)條件較為復(fù)雜。針對(duì)小灣拱壩1210m高程壩肩的地形地質(zhì)條件,對(duì)壩肩未進(jìn)行加固處理方案,采用地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)方法,抓住影響壩肩穩(wěn)定的主要因素,利用超載法進(jìn)行破壞試驗(yàn)研究,分析壩體及壩肩變形分布特征,探討壩肩失穩(wěn)的破壞過程、破壞形態(tài)和破壞機(jī)理,確定壩肩超載穩(wěn)定安全度。

拱壩作為一種安全性及經(jīng)濟(jì)性均較優(yōu)的壩型,在世界各地都得到了廣泛的采用。然而拱壩對(duì)地形地質(zhì)條件的要求較其它任何壩型都高,壩肩的穩(wěn)定與否,將直接關(guān)系到工程的正常運(yùn)行和安全性。所以拱壩壩肩穩(wěn)定是拱壩設(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)關(guān)注的問題。錦屏一級(jí)水電站壩址具備修建高拱壩的優(yōu)越地形條件,但地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜,壩肩抗力體內(nèi)部存在斷層、層間擠壓帶、煌斑巖脈x及深部裂縫等不良地質(zhì)構(gòu)造,直接影響到拱壩壩肩的整體穩(wěn)定安全性,需要開展壩肩穩(wěn)定深入研究。本文采用強(qiáng)度儲(chǔ)備與超載相結(jié)合的三維地質(zhì)力學(xué)模型綜合法試驗(yàn)對(duì)錦屏一級(jí)拱壩壩肩的地形、地質(zhì)條件進(jìn)行模擬,研究拱壩壩肩的穩(wěn)定性。通過破壞試驗(yàn)得出了壩體與壩肩變形及分布特征、壩肩破壞形態(tài)和破壞機(jī)理,確定了壩肩綜合試驗(yàn)法穩(wěn)定安全度,并針對(duì)壩肩薄弱環(huán)節(jié)提出了加固處理措施建議。

結(jié)合云南省德欽縣丹達(dá)河水電站工程實(shí)例,運(yùn)用剛體極限平衡法對(duì)右壩肩抗滑穩(wěn)定進(jìn)行研究,采用《混凝土拱壩設(shè)計(jì)規(guī)范》(sl282—2003)中的公式及規(guī)定,分析認(rèn)為未加固處理壩肩斷層f12抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)偏低,不能滿足規(guī)范要求,應(yīng)進(jìn)行必要處理。提出處理方案,對(duì)經(jīng)過處理方案處理后的f12斷層進(jìn)行進(jìn)一步分析,分析認(rèn)為加固處理后的壩肩斷層f12抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)能滿足規(guī)范要求,拱肩斷層f12加固處理方案有效。

采用三維地質(zhì)力學(xué)模型綜合法試驗(yàn),探討在超載和強(qiáng)降的綜合影響下溪洛渡高拱壩壩肩、壩基的穩(wěn)定安全度;分析大壩及壩基、壩肩的變形分布特征,揭示大壩與壩基的變形過程和破壞機(jī)理。試驗(yàn)表明,在未計(jì)入滲壓及地震荷載工況下,壩肩綜合穩(wěn)定安全系數(shù)為6.3;在超載情況下,壩肩變位不對(duì)稱,壩肩破壞形態(tài)也不對(duì)稱,總體上左岸比右岸破壞較重。在超載后期,受壩基附近層間、層內(nèi)錯(cuò)動(dòng)帶的影響,壩基面徑向變位較大,基礎(chǔ)約束相對(duì)較弱,因此,加強(qiáng)對(duì)壩基的加固處理十分重要。

為了論證和評(píng)價(jià)瀾滄江小灣水電站拱壩壩肩巖體的穩(wěn)定性,特別是軟弱面(帶)對(duì)壩肩穩(wěn)定性的影響,采用相似材料三維嵌合塊體地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn),對(duì)壩肩巖體在開挖、工程荷載和超載條件下的變形破壞特征以及破壞機(jī)制進(jìn)行研究,并評(píng)價(jià)壩肩巖體的穩(wěn)定安全度和超載能力。

復(fù)雜巖基上拱壩樞紐的整體 地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)研究 拱壩試驗(yàn)研究課題組’ (廣西大學(xué)水利水電研究所) 擒要本文介紹了某大型水電站樞紐重力拱埂整體抗滑穩(wěn)定的地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)研究概況。 對(duì)復(fù)雜巖基上的水電站樞紐地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)方法和試驗(yàn)技術(shù)中的若干同題進(jìn)行探討，包括相似 性要求、模型比尺選擇的原ji6、模擬內(nèi)窖、商窖重低變模模型材料及沿巖石層面晰夾層上的f值， 沿混疆土與基巖的膠結(jié)面f、c值試驗(yàn)研究，模型加載系統(tǒng)廈量測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)等內(nèi)容。最后根據(jù)試 驗(yàn)結(jié)果，分析了拱壩總體位移變化規(guī)律和大壩受基礎(chǔ)在超載條件下穩(wěn)定安全度和破壞機(jī)理，并指 出影響工程安全的薄弱部位。 關(guān)鍵詞地質(zhì)力學(xué)變形位移基礎(chǔ)穩(wěn)定 1概述 由于埂工建設(shè)及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來 越多的水工建筑物需要在具有復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造 的巖基上修建，拱壩建設(shè)亦不例外。在

結(jié)合小灣高拱壩壩肩壩基的地形、地質(zhì)特征、軟弱結(jié)構(gòu)面分布狀況、淺層松弛卸荷現(xiàn)象以及加固處理方案,建立三維地質(zhì)力學(xué)模型,研制主要斷層的變溫相似材料,運(yùn)用超載與降強(qiáng)相結(jié)合的綜合法對(duì)整體模型進(jìn)行破壞試驗(yàn)。通過試驗(yàn)獲得小灣拱壩壩肩壩基的變形特征、失穩(wěn)的破壞過程、破壞形態(tài)及破壞機(jī)制,得到強(qiáng)度儲(chǔ)備系數(shù)為1.2,超載系數(shù)為3.3～3.5,確定拱壩壩肩壩基整體穩(wěn)定綜合法試驗(yàn)安全系數(shù)為3.96～4.20。對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的綜合分析得出,兩壩肩中上部高程部位由于對(duì)斷層和蝕變帶采用了混凝土洞塞置換,其變位相對(duì)較小,破壞形態(tài)和破壞范圍相對(duì)較輕,說明混凝土加固洞塞置換起到較好的加固效果。根據(jù)試驗(yàn)顯示的破壞形態(tài)和破壞區(qū)域,建議對(duì)右壩肩下游1245m高程以上的斷層f11和f10做一定范圍的處理,對(duì)左壩肩推力墩以上部分巖體進(jìn)行適當(dāng)?shù)募庸烫幚怼?/p>

在保證大壩穩(wěn)定設(shè)計(jì)時(shí),除了數(shù)值模擬方法外,對(duì)高壩還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)。本文敘述了地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)的工程意義,列舉了多個(gè)地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)實(shí)例,并對(duì)試驗(yàn)方法及安全系數(shù)做了分析。

針對(duì)大崗山雙曲拱壩的工程地質(zhì)問題,采用三維地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)技術(shù),研究壩體和壩肩從加荷到破壞的整個(gè)過程和機(jī)制。試驗(yàn)過程模擬大壩基礎(chǔ)的不連續(xù)巖體條件、巖體力學(xué)特性和整體雙曲拱壩。試驗(yàn)考慮拱壩上游超載情況,同時(shí)還模擬兩壩肩巖體中軟弱結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度弱化的影響,為此研制適合該工程的變溫相似材料及試驗(yàn)?zāi)M新技術(shù),并在一個(gè)模型上進(jìn)行強(qiáng)度儲(chǔ)備與超載相結(jié)合的綜合法試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果給出拱壩在正常蓄水位和降強(qiáng)之后超載作用下的位移場(chǎng),獲得壩體和壩肩的變形及分布特征、內(nèi)部斷層典型測(cè)點(diǎn)的相對(duì)位移,揭示拱壩壩體和壩基失穩(wěn)前后裂縫發(fā)展的全過程及其破壞機(jī)制。得到強(qiáng)度儲(chǔ)備系數(shù)為1.25,超載系數(shù)為4.0～4.5,確定拱壩壩肩壩基整體穩(wěn)定安全度為5.0～5.6。對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的綜合分析,可以評(píng)價(jià)邊坡的穩(wěn)定性,并針對(duì)壩肩的薄弱環(huán)節(jié)提出加固處理措施建議。

介紹了牛頭山雙曲拱壩三維地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn),包括模型設(shè)計(jì)、模型制作、加荷和量測(cè)等。試驗(yàn)給出了拱壩在正常蓄水位荷載作用下的位移場(chǎng),測(cè)出了壩體、壩肩、斷層出露處以及壩基內(nèi)部斷層各部位的位移,揭示了拱壩壩體和基礎(chǔ)失穩(wěn)前位移和裂縫發(fā)展的全過程及其破壞機(jī)理。對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的綜合分析,可以評(píng)價(jià)邊坡的穩(wěn)定性,并得到拱壩的整體安全度。

江口雙曲拱壩整體穩(wěn)定地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)研究——為了對(duì)江口拱壩基礎(chǔ)處理方案進(jìn)行驗(yàn)證，弄清大壩在正常荷栽作用下的位移場(chǎng)，了解拱壩和拱座的整體穩(wěn)定，采用地質(zhì)力學(xué)模型進(jìn)行了試驗(yàn)研究，全面模擬了江口大壩基礎(chǔ)的不連續(xù)巖體條件、巖石力學(xué)性質(zhì)和基礎(chǔ)處理方案，揭...

針對(duì)江口壩區(qū)內(nèi)的多條軟弱夾層以及斷層、裂隙等地質(zhì)構(gòu)造不利條件對(duì)壩體穩(wěn)定的影響,設(shè)計(jì)采取了基礎(chǔ)處理措施.通過地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn),研究江口大壩在進(jìn)行基礎(chǔ)處理后,壩體在設(shè)計(jì)荷載及超載作用下的穩(wěn)定情況,為設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù).

采用三維地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)技術(shù),研究某雙曲拱壩壩基內(nèi)的軟弱夾層和裂隙對(duì)壩體整體穩(wěn)定性的影響,以及在超載情況下的壩體的破壞形式和破壞發(fā)展過程,從而對(duì)大壩的安全性作出了科學(xué)評(píng)價(jià)。

針對(duì)萬家口子雙曲拱壩的地質(zhì)問題,采用三維地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)技術(shù),全面模擬了大壩基礎(chǔ)的不連續(xù)巖體條件、巖石力學(xué)性質(zhì)、基礎(chǔ)處理和整體雙曲拱壩,研究了基礎(chǔ)對(duì)大壩結(jié)構(gòu)變形和穩(wěn)定的影響,揭示拱壩壩體和壩肩從加荷開始到破壞的整個(gè)進(jìn)程和機(jī)理,從而得出了拱壩的破壞機(jī)理及超載安全能力。

隨著經(jīng)濟(jì)的強(qiáng)盛,水利事業(yè)的發(fā)展,我國(guó)大壩、高拱壩數(shù)量大增,大壩老齡化現(xiàn)象也在增加,大壩的安全穩(wěn)定運(yùn)行是一不容忽視的問題。因此,研究大壩的穩(wěn)定及內(nèi)在規(guī)律就具有很強(qiáng)的工程意義和現(xiàn)實(shí)意義。同時(shí)由于工程問題的復(fù)雜性使高拱壩整體穩(wěn)定兼具了挑戰(zhàn)性和前沿性。本文從30年的模型試驗(yàn)出發(fā),對(duì)該問題進(jìn)行了有意義的研究。

近年來，隨著我國(guó)交通行業(yè)的大力發(fā)展，隧道工程越來越多，往往需在復(fù)雜的質(zhì)條件下施工，這就對(duì)隧道施工技術(shù)提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)和要求。在復(fù)雜地質(zhì)條件下，隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性在很大程度上決定了整個(gè)隧道工程施工的質(zhì)量和安全。本文結(jié)合高速公路隧道工程實(shí)例，探討了應(yīng)如何利用有限元模型對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件下隧道支護(hù)穩(wěn)定性進(jìn)行分析。以及在復(fù)雜地質(zhì)條件下，應(yīng)如何保證隧道工程支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

針對(duì)鄂西復(fù)雜地質(zhì),對(duì)滑帶特征和滑坡變形破壞進(jìn)行了分析.滑坡的形成受滑坡區(qū)地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造及結(jié)構(gòu)類型的控制,同時(shí)還受降雨、水流沖刷作用強(qiáng)度、地震及人類活動(dòng)諸多因素的影響,研究結(jié)果對(duì)鄂西復(fù)雜地質(zhì)條件下進(jìn)行工程建設(shè)具有重要的指導(dǎo)意義和實(shí)用性.

復(fù)雜地質(zhì)條件下漿砌石高拱壩的設(shè)計(jì)——論述在復(fù)雜的地質(zhì)條件下，如何經(jīng)過研究分析提出設(shè)計(jì)思想和綜合處理措施，成功地建成了雷公口水庫(kù)高86.3m的裳砌石拱壩。為類似地質(zhì)條件下水庫(kù)電站的建設(shè)提供依據(jù)　　

以安家?guī)X露天礦北幫為例,采用有限元強(qiáng)度折減法分析安家?guī)X露天礦北幫在逆斷層破碎帶和陷落柱破碎帶影響下的邊坡穩(wěn)定情況,并基于北幫原設(shè)計(jì)方案、最終優(yōu)化方案、提前降盤方案、提前轉(zhuǎn)向并降盤方案,研究斷層、陷落柱破碎帶影響下的北幫邊坡力學(xué)特性和邊坡連續(xù)開采過程中的穩(wěn)定性。

試 體地質(zhì)力學(xué)模型 地基的模擬設(shè)計(jì)及制作 盧向東黃任常 (廣西大學(xué)水科水電研究所) 1概述 拱壩設(shè)計(jì)中，當(dāng)壩基地質(zhì)條件復(fù)雜時(shí)， 壩體和地基整體穩(wěn)定和安全度顯得特別重 要。實(shí)踐表明，地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)和有限元 數(shù)值分析是當(dāng)前分析拱壩整體穩(wěn)定和安全度 的主要手段。 對(duì)于地質(zhì)力學(xué)模型，關(guān)鍵技術(shù)是較準(zhǔn)確 地模擬壩基巖體的力學(xué)特征。除巖石的力學(xué) 性狀外，更重要的是模擬其結(jié)構(gòu)特性，如基 巖的斷層破碎帶、軟弱夾層，有時(shí)還包括主 要裂隙組，便體現(xiàn)出巖體的非均勻、非彈 性、非連續(xù)、多裂隙體等力學(xué)特征，保證模 型的相似性。進(jìn)行材料試驗(yàn)是準(zhǔn)確模擬的前 提，即通過調(diào)整組成材料的配比，使模型材 料與原型巖塊在容重、強(qiáng)度及變形特性等方 面達(dá)到相似要求，壓制出尺寸規(guī)貝8的各種不 同巖石的均質(zhì)模塊。不難想象，壩基三維狀 態(tài)巖體的結(jié)構(gòu)形式和力學(xué)性質(zhì)是很復(fù)

復(fù)雜地質(zhì)條件下重力壩深層抗滑穩(wěn)定非線性有限元研究——由于某重力壩的壩基地質(zhì)情況非常復(fù)雜，本文利用非線性有限元時(shí)18#埂段壩基的深層抗滑穩(wěn)定性和超載條件下壩基的破壞模式進(jìn)行了研究，同時(shí)時(shí)加固后的地基抗滑穩(wěn)定性做了穩(wěn)定性復(fù)柱?！　?/p>