水管式沉降仪产品优化研究

水管式沉降仪是土石坝安全监测的主要仪器之一,水管式沉降仪测量误差主要是由管路系统的结构、传感器稳定性和综合精度等造成。目前,水管式沉降仪在工程现场的实际应用中出现一些问题：水管沉降仪安装复杂,主要表现在控制箱、各组件之间的链接;传感器的测量方式,不是直接测得观测管内的水位高度,需要多次转换;在连接的管路中空气得不到有效排出。本文主要针对以上几种情况对水管沉降仪在实际应用中呈现的问题进行优化改进。     

钠基膨润土防水毯在滹沱河防洪整治中的试验研究

结合滹沱河防洪综合整治工程,对钠基膨润土防水毯建立试验模型,着重研究不同试验水头、外界环境条件(温度、风力等因素)对钠基膨润土防水毯的渗水量、水分蒸发量和渗透系数的变化规律。研究结果表明:试验水头与渗透系数成非线性关系,且渗水量随水位的增加而增加,渗透系数随水位的增加而减小。通过模型试验验证了钠基膨润土防水毯高密实、高防水等特点,为类似的防洪综合整治工程提供了技术支撑。     

Experimental investigation of creep behavior of clastic rock in Xiangjiaba Hydropower Project

There are many fracture zones crossing the dam foundation of the Xiangjiaba Hydropower Project in southwestern China. Clastic rock is the main media of the fracture zone and has poor physical and mechanical properties. In order to investigate the creep behavior of clastic rock,triaxial creep tests were conducted using a rock servo-controlling rheological testing machine. The results show that the creep behavior of clastic rock is significant at a high level of deviatoric stress, and less time-dependent deformation occurs at high confining pressure. Based on the creep test results, the relationship between axial strain and time under different confining pressures was investigated, and the relationship between axial strain rate and deviatoric stress was also discussed. The strain rate increases rapidly, and the rock sample fails eventually under high deviatoric stress. Moreover, the creep failure mechanism under different confining pressures was analyzed. The main failure mechanism of clastic rock is plastic shear, accompanied by a significant compression and ductile dilatancy. On the other hand, with the determined parameters, the Burgers creep model was used to fit the creep curves. The results indicate that the Burgers model can exactly describe the creep behavior of clastic rock in the Xiangjiaba Hydropower Project.     

粘土水泥复合浆材强度研究

通过室内试验,研究了水灰比、龄期、粘土加量、压滤效应等对粘土水泥浆材结石无侧限抗压强度的影响。分析试验结果表明,粘土水泥浆无侧限抗压强度和浆液水灰比随着龄期的变化规律呈指数关系。在完全压滤作用下,抗压强度随着压力的增大而大幅提高,且强度随龄期呈二次多项式规律变化,如在0.8 MPa压力作用下,粘土水泥浆材结石28 d无侧限抗压强度增大3倍左右;抗压强度随着粘土加量的增大而减小,粘土加量在50%~60%间出现大幅下降。研究表明,在注浆工程中采用粘土水泥浆材时,应尽可能创造条件产生较充分的压滤效应,控制粘土加量不超过50%,水灰比在2∶1左右,可以获得足够的强度指标。适量添加粘土,这类浆材完全可以用于注浆加固工程中。     

岩土体开挖变形的分步模拟方法及其工程应用

本文提出了一种岩土体开挖变形的分步模拟方法;该方法以岩土体弹塑性参数和现场变形监测数据为基础,以开挖、施加支护等工程措施的实施为时间节点,以弹塑性荷载分步释放来表征岩土体荷载逐步释放的过程,模拟了岩土体开挖和支护前、后的变形效果,并近似地模拟出锚固、衬砌等措施的应力、变形状态,将岩土体复杂的粘弾塑性问题转化为了较简单的弹塑性问题。运用该方法模拟了涔天河水利枢纽右岸进口段密集洞室群的施工开挖和支护全过程,获取了施工过程中围岩的应力、变形及稳定特征,同时结合数值模拟的成果给出了相应的工程施工建议,可为工程的快速化施工提供参考。     

基于PCA-Logistic模型的围岩稳定性分类研究

为了建立易于理解和应用的围岩稳定性分类模型,采用主成分分析法对围岩样本数据进行降维处理,以Logistic模型来描述围岩稳定性影响因素与围岩稳定性之间的经验关系。选取影响围岩分类的5个主要因素,根据分类标准,采用在每级标准中随机内插的方法,得到100个标准样本,用于建立PCA-Logistic模型。分析结果显示,PCA-Logistic模型拟合效果良好,对工程实例的预测结果同投影寻踪模型和分形-插值模型完全一致,表明该模型在围岩稳定性评价中具有可行性和有效性。     

关山特长隧道高地应力下硬岩大变形规律研究

高地应力下隧道的围岩变形是岩体力学的关键问题之一,甘肃关山隧道埋深较大,在穿越高地应力区域时极易出现围岩失稳、塌方及支护结构大变形等现象。选取隧道典型试验段,通过数值计算及数据监测,对其大变形规律和防控技术进行了研究,进而得到了隧道围岩的变形和应力分布规律。根据分析结果,建议隧道衬砌施工时采用柔性支护的理念进行设计,优化边墙曲率,加大预留变形量,采取径向注浆加固及降低扰动。实践表明,一系列防控措施有效控制了围岩变形,降低了隧道施工风险,可为以后类似工程的设计和施工提供实践借鉴。     

一个实用的地质科学数据管理工具——中国火成岩数据库管理系统（CRDB）

火成岩研究的不断深入和测试技术的迅猛发展导致大量火成岩科学数据的海量积累,但是这些数据由于太分散而没有得到充分综合的利用,为此,设计开发了一个简单实用的火成岩科学数据管理系统（CRDB）。从地质科学数据的特点出发,以满足研究者对大量数据的综合管理和深入研究的需求为目标,设计了系统的数据结构。该系统实现了数据的录入、建库、查询、空间可视化、数据分析、数据和图形输出等功能,其中最突出的是二维、假三维等值线图的生成。该系统可单机使用,也可在Internet或局域网上运行,方便研究者,特别是研究团队对收集的数据或者自己手上掌握的数据进行管理、共享、分析和深入研究,具有很强的实用价值。详细介绍了中国火成岩数据库管理系统的数据结构、主要功能和特点。     

基于主控结构面锁固段模型的危岩稳定性计算

基于危岩体主控结构面地质结构特征,探讨了危岩体主控结构面模型中“规范法”和“贯通率法”在等效抗剪强度参数取值上的不足,提出了包含主控结构面贯通段和锁固段的危岩主控结构面计算模型。建立了基于主控结构面锁固段的三类危岩体稳定性计算的物理模型和力学模型,提出了三类危岩体危岩稳定系数计算方法。以重庆万州首立山5个典型危岩体为例开展了算例验证。分析结果表明,利用提出的计算方法得到的结果与原始勘探资料及2009~2013年现场观测资料相符合,弥补了重庆市地方标准在危岩体稳定性计算方面的不足,为规范的进一步修订提供了理论依据。     

掺砾黏土动力特性研究进展

综述了掺砾黏土动力特性的研究现状,分析了动剪切模量、阻尼比和动强度的影响因素,提出研究掺砾黏土的动力特性需要考虑材料的细观结构特征,总结了考虑材料细观结构特征的数值方法及分析理论。指出今后需要在掺砾黏土的细观结构特征及其影响因素、细观结构对材料宏观动力性能的影响机理和基于颗粒增强复合材料理论的细观力学模型等方面作重点研究。