岩体原位试验新技术在水工复杂岩体工程中的应用综述

为解决复杂岩石力学问题,研发了复杂应力路径岩体高压真三轴原位试验技术及流变试验技术、岩体原位大尺度模型试验技术以及岩体破裂扩展精细探测技术等岩体原位试验新技术,并将其应用于白鹤滩柱状节理玄武岩修建高拱坝适宜性、锦屏二级引水隧洞高应力条件下深埋岩体力学特性、乌江构皮滩垂直升船机软岩地基长期变形预测等水工复杂岩体工程关键技...     

基于数值模拟的未扰动岩体变形参数反演方法

受开挖卸荷影响,硐壁表层岩体与深部未扰动岩体的变形特性会有所差异。现有规程在处理变形试验数据时,没有考虑这一差异,将承压板下的岩体看作均质体,得到的是均质体的综合变形参数。在此基础上作了改进,将承压板下的岩体看作双层介质,上部为松动圈,下部为未扰动岩体,基于数值分析和优化设计理论发展了一套分层模量反演方法。将分层反演方法用于研究某水电站坝址区未扰动岩体变形参数,结果表明：分层反演所得岩体变形参数更能反映实际岩体的真实情况,能够有效弥补常规分析方法的不足。     

承压板法变形试验方法的适宜性研究

承压板法变形试验根据承压板的刚度分为刚性承压板法和柔性承压板法,两种试验方法的适用范围在规程中均有相应的规定。对于完整和较完整类岩体而言,这两种试验方法均适用,但具体测试时究竟采用何种方法存在着争议。从两种试验方法的理论模型、现场实际测试和数值模拟入手进行研究,研究结果表明：完整坚硬类岩体适宜采用柔性承压板法。     

水布垭水电站科研工作简介

水布垭水电站将以21世纪初建设的第一高面板堆石坝载入坝工史册。长江科学院作为水布垭水电站的主体科研单位围绕工程设计和建设过程中遇到的技术难题,进行了大量的科研工作,取得了许多创新成果。     

清江水布垭面板堆石坝趾板可利用建基面标准研究

通过工程类比、建坝岩体力学性质研究成果分析、趾板区岩体声波测试、岩体变形试验以及岩体质量评价等多种方法对趾板建基岩体性状进行综合分析,确定了水布垭面板堆石坝趾板可利用建基面标准。提出了以硬岩声波波速3.8 km/s,相对软岩声波波速3.2 km/s作为建基面验收标准,并以弱卸荷带岩体作为水布垭面板堆石坝趾板建基面。     

三峡工程船闸高边坡岩体松动区及其性状

根据观测试验资料和有限元计算结果,研讨了三峡船闸高边坡岩体因开挖卸荷及应力调整而产生的松动区和性状劣化的规律,从而为研究边坡的稳定性及加固方案提供了重要依据。     

三峡工程混凝土质量声波波速标准研究

通过对不同设计标号、龄期、级配的混凝土试件抗压强度和声波速度的比较试验,结合现场混凝土声波测试,讨论了混凝土强度、龄期、级配、测孔间距等因素对混凝土波速的影响,并根据现行相关混凝土质量验收规范,提出了三峡工程混凝土质量声波波速标准。通过在三峡工程混凝土质量检测中的实际应用,认为该标准是可行的。     

某特大桥西侧桥头边坡稳定性分析与评价

某特大桥西侧桥头边坡为顺层岩坡,受桥墩加载及下游某水库蓄水影响,岸坡存在安全隐患.在工程地质调查的基础上.查明了岸坡赋存的水文、工程地质条件,建立了地质模型,明确了岸坡稳定性控制因素;针对控制性结构面及岩体,开展细致研究,获取了合理的物理力学计算参数.采用三维连续介质和离散介质数值模拟方法对岸坡的潜在变形破坏模式进行分析,并选取典型块体开展二维和三维极限平衡计算.结果表明,岸坡整体稳定性较好,但是表层存在向临空面的潜在滑移趋势.建议对岸坡底部的水渠进行封堵,消除临空面,以增加岸坡稳定.     

三峡工程地下电站开挖的粘弹性数值模拟及稳定性评价

 以现场与室内岩石蠕变试验成果为基础,采用广义开尔文模型作为三峡花岗岩的粘弹性模型,对三峡工程地下厂房的施工开挖进行了粘弹性数值模拟。结果表明：当考虑岩体的流变特性后,围岩的变形约增加了5%～10%,洞室围岩在各开挖步下的变形通常持续7～10 d趋于稳定。     

清江水布垭枢纽地下厂房岩石力学研究

水布垭地下厂房岩石力学问题主要表现为复杂的岩体结构及软岩对洞室围岩的控制作用。针对水布垭地下厂房岩石力学问题开展了系统的岩石力学研究,包括地应力分布特征、岩石力学特性、工程岩体分级、岩体稳定与支护数值模拟、洞室围岩变形破坏特征、超载安全度以及洞室围岩开挖与支护措施等。结果表明：水布垭地下厂房洞室开挖在技术上是可行的;所采用的软岩处理、洞室围岩喷锚支护以及尾水管槽间留隔墩并加锚桩的综合处理措施是合理的,作用效果明显。并综述了主要相关内容的研究成果。