三峽工程船閘部分陡高邊坡的優(yōu)化模型設計

第1頁（共7頁） 三峽永久船閘陡高邊坡開挖的優(yōu)化設計 摘要：本文針對三峽永久船閘陡高邊坡開挖問題，結合條分法，建立了沙太基模型和簡化畢 肖普模型，對不同開挖角α下最危險滑弧面進行求解，給出了優(yōu)化目標函數，并且通過搜索 得出開挖角α的最優(yōu)解。在最危險滑弧面的求解過程中，利用了最危險滑弧圓心的分布規(guī)律， 減小了搜索區(qū)域，并通過改變步長等辦法提出了優(yōu)化搜索方案，提高了搜索的效率。 本文還給出了最危險圓弧的存在性及可解性的證明，討論了當滑弧面不是圓弧時的一般 解法，并討論工程費用對r1和r2敏感性。對所給實例的求解結論：最少工程總費用為692.57 萬元/米，對應最優(yōu)開挖角為61.3度。 關鍵詞：簡化bishop法最危險滑弧面優(yōu)化搜索 1問題重述 三峽工程永久船閘是在山體中開挖的既高又陡的深槽(槽中放置船閘)。其剖 面簡化如圖一,底寬為s

主要分析了在施工期影響三峽工程升船機及臨時船閘高邊坡穩(wěn)定的因素,并介紹了對高邊坡安全進行儀器監(jiān)測,同時開展現場巡視檢查的情況。

　　收稿日期:19981005 作者簡介:吳海斌(1965—),男,江蘇人,高級工程師,巖土工程專業(yè). 三峽永久船閘高邊坡工程穩(wěn)定措施 吳海斌 (中國長江三峽工程開發(fā)總公司,湖北宜昌443002) 摘要:介紹了三峽永久船閘高邊坡的規(guī)模、特點以及保證邊坡穩(wěn)定的設計技術路線,論述了保證邊 坡穩(wěn)定的跟蹤反饋研究和反饋設計思想、實施措施,即高邊坡防滲排水措施、邊坡錨固支護措施、控 制爆破措施.根據邊坡目前狀況和相應監(jiān)測成果驗證了這些措施對邊坡整體穩(wěn)定性的作用. 關鍵詞:船閘;邊坡;排水;錨固;爆破;穩(wěn)定性 中圖分類號:tu457　　　文獻標識碼:a　　　文章編號:1000ο1980(2000)01ο0072ο04 永久船閘是長江三峽通航的控制性工程,不僅要保證其高邊坡施工期的臨時穩(wěn)定,更要確保其運行期的 長期穩(wěn)定.為解決永久船閘

三峽工程永久船閘高邊坡巖體卸荷松弛特征研究——三峽工程永久船閘高邊坡巖體卸荷松弛特征明顯，采用地質調查、鉆孔聲波測試、內外部變形監(jiān)測、現場變形試驗、鉆孔芯樣力學試驗、壓水試驗、孔壁錄像、鉆孔彈模測試等手段進行綜臺研究，結果表明，邊坡巖體可劃分...

三峽工程永久船閘高邊坡巖體變形特征與機理分析——三峽工程船閘高邊坡變形監(jiān)測資料表明．巖體變形主要受開挖卸荷影響，邊坡巖體卸荷松弛特征明顯，具有分帶性。微風化新鮮巖體變形主要是沿結構面張開實現的．從而引起巖面找平混凝土或噴護混凝土開裂，巖體變形...

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巖體聲發(fā)射檢測是當今國內外積極開發(fā)研究的巖體動態(tài)監(jiān)測新技術之一,為了保證三峽船閘順利建設,在建設過程中采用了聲發(fā)射技術對船閘高邊坡進行全天候在線監(jiān)測。聲發(fā)射作為動態(tài)監(jiān)測技術在大型邊坡巖體動態(tài)監(jiān)測中具有明顯優(yōu)勢。本文將小波變換和神經網絡應用到聲發(fā)射檢測之中,能夠準確地對巖體穩(wěn)定性進行預測預報?，F場監(jiān)測表明,利用聲發(fā)射技術對大型船閘高邊坡巖體穩(wěn)定性及其發(fā)展趨勢和邊坡支護效果,作出了符合實際的評價和有效的預測預報。

三峽工程雙線五級船閘深層巖體變形監(jiān)測成果表明,船閘開挖引起的巖體垂直變形表現為回彈,最大回彈變形10.39mm;巖體水平向位移表現為向閘室方向,最大變形為26.14mm,隨著開挖的結束,變形基本趨于穩(wěn)定,目前高邊坡深層巖體處于穩(wěn)定狀態(tài)。

針對三峽永久船閘高邊坡失穩(wěn)原因,采取以下錨固處理措施:一是向巖體施加利于穩(wěn)定的外荷載,增加巖體抗滑力;二是將已風化或弱風化巖體保護起來,配合錨固措施增加穩(wěn)定性。

本文對雙線五級船閘及其高邊坡的滲流監(jiān)測成果進行分析,通過分析認為高邊坡地下水位主要受閘室開挖和降雨影響,目前地下水位基本穩(wěn)定,高邊坡地下水壓力和閘室底板、閘墻背后滲壓較小,均在設計允許范圍內。

三峽工程永久船閘高邊坡巖體卸荷松弛特征明顯,采用地質調查、鉆孔聲波測試、內外部變形監(jiān)測、現場變形試驗、鉆孔芯樣力學試驗、壓水試驗、孔壁錄像、鉆孔彈模測試等手段進行綜合研究,結果表明,邊坡巖體可劃分為強、弱、微三個卸荷帶,強、弱卸荷帶巖體力學性質有明顯弱化,微卸荷巖體力學性質無明顯變化。在卸荷帶內未產生新的結構面,但卸荷引起了結構面的進一步擴展和張開。巖體變形是結構面張開和巖塊變形的綜合反映,主要受開挖卸荷影響,錨索對于限制結構面張開作用明顯。

本文介紹了雙線五級船閘高邊坡巖體聲發(fā)射監(jiān)測技術的應用情況,并對聲發(fā)射監(jiān)測成果進行了初步分析。監(jiān)測成果反映,雙線五級船閘高邊坡巖體聲發(fā)射能量較低且大多發(fā)生在開挖期間,隨邊坡支護工程完成,巖體聲發(fā)射事件迅速減少,目前基本為零,表明邊坡巖體處于穩(wěn)定狀態(tài)。雙線五級船閘高邊坡巖體聲發(fā)射監(jiān)測技術的應用取得了良好的效果,為今后其它工程高邊坡巖體聲發(fā)射監(jiān)測積累了經驗。

三峽工程永久船閘邊坡位移反分析回顧

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為了準確描述卸荷帶巖體的滲透特性,以三峽永久船閘高邊坡為例,應用其監(jiān)測資料,引入應變指標,將巖體卸荷帶劃分為強卸荷變形帶、弱卸荷變形帶和卸荷應力應變調整帶。觀測資料的計算分析表明:與未開挖巖體相比,強卸荷變形帶、弱卸荷變形帶和卸荷應力應變調整帶的滲透系數分別增大了3138~330,92~27倍和8~1倍。對整個分析過程作了詳細介紹。

隨著設計理論和施工技術的發(fā)展,錨噴支護手段已從洞室走向露天噴錨支護在三峽工程的應用堪國內第一,這錨噴支護應用的一個新里程碑。本文就三峽左岸臨時船閘及升船機一期開挖高邊坡支護施工技術及工藝流程闡述輕音樂材采用早強水水泥替代摻加速凝劑,錨桿、掛網等也作了一些工藝改進,探索出一整套適合現場操作、簡捷明了、經濟可行的施工方法。

隨著設計理論和施工技術的發(fā)展,錨噴支護手段已從洞室走向露天噴錨支護在三峽工程的應用堪國內第一,這錨噴支護應用的一個新里程碑。本文就三峽左岸臨時船閘及升船機一期開挖高邊坡支護施工技術及工藝流程闡述輕音樂材采用早強水水泥替代摻加速凝劑,錨桿、掛網等也作了一些工藝改進,探索出一整套適合現場操作、簡捷明了、經濟可行的施工方法。

本文主要分析了滲流耦合相互作用下，三峽工程永久船閘高邊坡巖體的可能破壞機制，建立了滑動分析模型，利用軟化裂隙面上的ｍｏｈｒ－ｃｏｕｌｕｍｂ定律，分別計算了不同連通率、不同坡幫帶邊坡巖體的穩(wěn)定系數，并對其穩(wěn)定性進行了討論。

三峽工程永久船閘陡高邊坡各向異性卸荷巖體力學研究——巖體工程具有加載和卸荷兩類不同性質的力學狀態(tài)，在此力學狀態(tài)各異的情況下，節(jié)理巖體的力學特性有本質的區(qū)別。巖體高邊坡工程的力學狀態(tài)主要為卸荷。在三峽工程永久船閘陡高邊坡的研究中，作者提出了“各...

三峽永久船閘高陡邊坡工程是1個開放的復雜巨系統(tǒng),對其整體穩(wěn)定性的評價需要綜合考慮地質資料、數值分析計算成果以及監(jiān)測數據等多源信息,基于多因素優(yōu)化融合的思想,采用定性與定量綜合集成的方法?；谙到y(tǒng)工程的觀點,借助可拓學理論,依據菱形思維模式和物元的可拓性,建立了三峽永久船閘高陡邊坡工程整體穩(wěn)定性的多指標分層次綜合評價體系。采用物元的概念將研究對象、評價指標和量值結合為一體,應用物元變換建立整體穩(wěn)定性評價的物元模型,從而實現對三峽永久船閘高陡邊坡整體穩(wěn)定性的質與量的綜合描述,并結合其隨時間的變化趨勢,可以完成對高陡邊坡整體穩(wěn)定性的三維動態(tài)評估。另外應用優(yōu)化理論,進行了評價指標的主、客觀組合賦權。經計算得出邊坡整體穩(wěn)定性屬1級,特征值為1.86,介于優(yōu)與良之間。同時,所述方法亦可應用于大壩健康性態(tài)整體評價、巖體質量評估、大壩老化評估等其他領域。

三峽永久船閘巖體高邊坡設計理論研究及實踐——三峽船閘高邊坡工程具有工程規(guī)模大，結構形態(tài)復雜，巖體深切開挖地應力釋放變形，以及邊坡巖體作為閘室墻體結構組成部分等特點。本文首次對高邊坡設計準則和穩(wěn)定安全度標準進行系統(tǒng)的研究，在對三峽高邊坡系統(tǒng)分析...

綜合運用罰函數法與ｄｆｐ法，構成“混成法”。先利用可變容差法可行域寬松的特點，提供一種“近乎可行點”作為初值，然后人為地中斷迭代過程，在初值結果的基礎上，用ｄｆｐ法將方程組線性化，使得迭代過程趨于穩(wěn)定，當迭代進一步逼近最優(yōu)解時，固定迭代步長，跳過柯西陣的修正，最后用罰函數判斂準則結束收斂。該法應用于三峽工程人字門船閘中，取得了很好的效果。