溧阳抽水蓄能电站尾水岔管区域初始地应力场研究

初始地应力场是岩石工程数值模拟与稳定分析的必要条件,可靠的初始地应力场是工程设计与施工的可靠性与安全性的前提。结合溧阳抽水蓄能电站尾水岔管区的地质条件及地应力实测资料,运用有限元数值分析方法,对该区域初始应力场进行回归反演分析,获得对应于地应力构成因素的回归系数,并得到整个工程区的岩体初始应力场,为尾水岔管区域的设计和施工提供了可靠的依据。     

岩质隧道开挖稳定性脆弹塑性损伤分析

岩质隧道的施工过程是典型的卸载力学过程.由于岩体在加载和卸载条件下应力路径的不同,仅采用加载条件下所建立的力学模型来研究隧道的开挖稳定性问题是不适合的.笔者从隧道围岩的力学性能及破坏机理出发,引入损伤力学理论,建立三维非线性脆弹塑性损伤有限元模型,研究在加、卸载条件作用下隧道施工全过程的围岩稳定性,为实际工程提供理论指导作用.     

印尼某堆石坝坝体-溢洪道结构接触特性

印尼JATIGEDE黏土心墙堆石坝将溢洪道直接设置在由散粒体构成的坝体上,左右边墙直接与堆石坝黏土心墙相接,形成了国内外罕见的堆石坝坝型,坝体、溢洪道及坝体-溢洪道接触部位受力特性直接影响到工程的长期运行稳定性。基于三维非线性有限元法,在坝体渗流场分析的基础上,系统研究正常运行工况下堆石坝坝体、溢洪道结构以及坝体-溢洪道接触部位的应力、变形规律。结果表明:堆石坝坝体与溢洪道接触部位应力应变规律与常规心墙堆石坝有显著差异;坝体与溢洪道接触部位坝体土安全系数较低,应力集中明显,应力水平较高;坝体沉降、渗透比降、应力水平等均满足设计控制标准,大坝结构设计方案合理。     

碾压混凝土重力坝坝基稳定性研究

以某在建混凝土重力坝工程为研究对象,在全真模拟坝基的岩体及各类结构面的基础上,采用三维非线性有限元法,研究天然地基及加固地基条件下坝基岩体及结构面的工作性态,坝基中各类不利地质构造组合所构成滑面的抗滑安全系数,揭示坝基可能的破坏部位、机理和滑移形式,为坝基的加固处理提供依据,对坝基系统抗滑稳定性作出评价。     

某水电站地下厂房区域初始地应力场研究

岩体初始地应力场是影响岩体变形与稳定的主要力源,也是岩土工程设计和施工中考虑的主要因素之一,尤其是在大型地下工程建设中显得尤为重要.根据某水电站厂区的地质条件及地应力实测资料,运用有限元数值分析方法,对坝址区初始应力场进行了回归反演分析,通过多方案筛选,取得了较为客观合理的初始地应力场,为地下厂房的设计和施工提供了可靠依据,其方法可供类似工程参考.     

软土地区深基坑开挖对周边环境影响的有限元研究

本文结合软土地区顶管工作井深基坑开挖工程实例,采用三维有限元法,研究了在顶管工作井施工全过程中圆形地下连续墙围护结构、驳岸保护结构物的位移场分布规律,揭示工作井开挖卸载对周边环境的影响。     

考虑暴雨入渗的覆盖层滑坡体渗流特性及稳定性评价

为了分析雅砻江流域卡拉水电站上游库区上田镇滑坡体受暴雨影响程度,选取了上田镇滑坡体典型断面,建立二维饱和-非饱和渗流计算模型,采用有限元法模拟了暴雨入渗过程。根据模拟结果分析了在暴雨入渗条件下蓄水前后的工程边坡的渗流特性及应力分布,并对边坡稳定性和边坡防护措施效果进行评价,结果表明,暴雨入渗会引起边坡的稳定性降低,并可能引起边坡失稳。有限元法对分析边坡稳定性有实际的指导意义。     

调压井群结构型式优选及围岩稳定性研究

某水电站调压井群处于复杂高地应力软岩区,层状特征显著,工程开挖后围岩和衬砌结构变形开裂问题突出。为了充分论证不同调压井结构形式与区域地质条件的相互关系,建立三维有限元模型,针对3种不同调压井结构形式(长廊、两圆筒式、三圆筒式),分析施工期围岩变形、应力及破坏情况,进行稳定性比选。结果表明:长廊式边墙变形、拉应力都较大,围岩破坏区范围较深;二圆筒式变形较小,但井身拉应力稍大,对稳定不利;而三圆筒式变形小,极值出现在顶拱,量值为3.9 cm,应力分布均匀,塑性破坏区深度3～5 m。因此推荐三圆筒室设计布置方案。     

基于块体理论的大型地下洞室围岩稳定性分析

在地下洞室的开挖过程中围岩大多以块体的形式发生失稳破坏,因而研究洞室围岩的不利组合以及关键块体的结构形式、失稳模式、稳定性等有着十分重要的工程意义。本文以西南某大型水电站地下洞室群开挖稳定性问题为例,根据关键块体理论的基本原理,对地下厂房洞室群围岩局部块体稳定性进行了系统研究,并提出了相应的支护措施建议。文章引入块体理论,介绍了基于块体理论的软件——uNwEDGE,结合该电站大型地下厂房厂区地形地质条件,研究不同结构面组合条件下洞室围岩的可能滑动形式及滑动安全系数,对地下洞室的围岩稳定性进行评价,从而为地下洞室的施工提供了有益的参考。     

三轴压缩下石英云母片岩能量特征及其本构模型研究

为了研究某水电站引水隧洞石英云母片岩物理特性,利用MTS815岩石力学试验平台,分析其三轴压缩试验数据,揭示了石英云母片岩常规三轴压缩条件下能量特征并引入了能量损伤D,基于Hooker定理建立了石英云母片岩的能量损伤本构模型。研究结果表明:相同围压下,平行组试件的可释放弹性应变能增长速率大于垂直组,平行组试件峰值应变能大于垂直组;垂直组试件的耗散能增长速率大于平行组。相同围压和轴向应变下,垂直组的耗散能大于平行组。随着围压的增大,平行组和垂直组峰值点和残余点可释放应变能均增大,两者表现出较好的线性关系且相关系数均大于98%。定义弹性应变能存储比,数值在未超过阀值应力σs时,保持在1左右,而在超过阀值应力σs后,与轴向应变呈现良好的指数关系且相关系数均达到97%。该模型能很好的描述石英云母片岩三轴压缩的应变软化和硬化过程。研究成果能够为工程设计提供合理的力学参数,并且对于各向异性岩石的物理特性研究具有参考价值。