高围压岩石三轴流变试验仪研制

 TLW -2000型岩石三轴蠕变试验仪是经科技部资助对原流变试验设备进行技术升级与改造项目的主要成果,能自动稳压、自动记录并能进行高围压三轴流变试验。介绍了该仪器的升级改造、各项性能指标校准及通过三轴流变试验对设备进行测试的情况。该设备稳压系统升级改造采用先进的伺服控制、滚珠丝杠和液压等技术组合,达到了良好的稳压效果。     

岩体力学试验新技术在三峡工程中的应用

结合三峡工程岩体本构模型、拉剪应力状态下岩体强度性质、裂隙岩体开裂机理、边坡岩体卸荷带范围划分以及长期变形稳定分析等复杂岩体力学问题的研究,总结了岩石应力应变关系全过程测试、岩体"拉剪"试验、岩石断裂韧度测试、岩体声波测试及现场岩体蠕变等试验新技术在三峡工程中的应用。     

三峡大坝混凝土与弱风化带下部建基面抗剪强度研究

通过在坝址区进行５组砼与弱风化带下部岩石胶结面现场抗剪试验研究工作,分析了岩体结构、风化程度、砼抗压强度及起伏差对抗剪强度的影响,在进一步分析大坝建基面与试件胶结面抗剪强度之间差异的基础上,提出取用ｆ＝１．２,ｃ＝１．６ＭＰａ作为大坝建基面抗滑稳定校核计算参数的建议。     

金沙江下游流域大气降水氢氧稳定同位素特征及水汽来源

金沙江下游流域地处干热河谷气候影响区,大气降水对该区域水文循环至关重要。分析了金沙江下游流域降水稳定同位素组成的季节变化特征及其影响因素,结合同位素示踪和HYSPLIT模型探讨了流域大气降水水汽来源。结果表明：金沙江下游流域降水δ²H和δ¹⁸O雨季偏负而旱季偏正,气温和降水量对同位素组成影响较大而高程效应不显著;流域大气降水线斜率和截距均低于全球和我国大气降水线,主要受到非平衡蒸发作用影响;流域大气降水水汽来源和昆明地区类似,雨季降水主要受到西南与南亚季风影响,旱季降水潜在来源为西风带或极地大陆气团。研究成果对金沙江下游区域水文循环具有重要指导意义。     

工程岩体分级研究综述

岩体质量分级是工程人员认识岩体的重要途径,工程岩体分级方法的发展在很大程度上反映了岩体工程实践的能力和水平。厘清工程岩体分级方法的发展现状及趋势,对了解和把握岩体工程实践的现状和方向有重要意义。首先对目前常用或产生深远影响的岩体分级方法进行介绍,指出工程岩体分级方法的发展具有如下特点：①所考虑的核心因素由岩块强度过渡到岩体结构和结构面特征;②由仅考虑岩体自身特征过渡到综合考虑岩体所处环境条件;③由定性分级过渡到定量与定性相结合的综合分级。现有分级方法的不足主要体现在：①针对深部工程岩体或复杂条件岩体,现有分级方法适用性不够;②有必要扩充岩体分级方法的输出信息,使之除包含岩体稳定特征外,还包含岩体参数及处置措施;③国内工程岩体分级较为凌乱,需要进一步统一和细化。针对以上不足,给出了具体的改进建议。     

结构面量测最佳测线长度的确定

测线法是野外采集结构面几何特征参数的常用方法之一。为了保证采集的结构面样本数量足够多,同时又使测量工作量最省,测线法应用时首先需要确定一个能够保证测量精度的最小测线长度--最佳测线长度。当前研究人员一般通过结构面间距的概率特征确定最佳测线长度,研究成果表明,仅依据间距的概率特征确定的最佳测线长度往往偏小,在确定最佳测线长度时还需要考虑迹长等其它结构面几何参数的概率特征。在此基础上提出了一种确定最佳测线长度的修正方法,并结合两个具体的算例说明了修正方法的应用情况。     

乌东德库区消落带生态修复植物遴选与配置

干热河谷库区消落带生态修复关键技术难点在于当消落带植被受到长时间淹水与干旱交替双重胁迫时,如何遴选生态修复两栖植物.通过对乌东德库区消落带生态修复试验段淹没前植被调查、溪洛渡库区和三峡库区典型库岸消落带现存植物种群调查以及查阅三峡库区消落带植被自然演替和植被修复相关文献,结合乌东德水电站水位调度节律和库区干热河谷气候条...     

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术问题的研究。主要研究成果为:①针对高地应力岩体和地下洞室开挖复杂应力路径岩体的变形破坏问题,获得了柱状节理玄武岩、深埋大理岩考虑中间主应力影响的非线性强度准则的强度参数;②针对高应力、复杂应力路径条件下复杂结构岩体的流变特性问题,获得了深埋大理岩流变参数;③针对柱状节理玄武岩松弛特性及预应力锚固防松弛措施,实现了柱状节理玄武岩开挖松弛过程以及岩体真三轴试验破坏过程声发射精细探测;④针对构皮滩超高垂直升船机桩-软岩复合地基长期变形问题,获得了桩-软岩复合地基流变参数。该成果提升了岩体原位试验技术水平,发展了岩石力学基础理论,对解决水工复杂条件下的岩石力学新问题提供了技术支撑。     

现场岩体直剪试验声发射特征及其破坏机制

尽管应用声发射对岩石破裂过程的研究取得了诸多成果,但主要集中于小尺寸（≤10 cm）的岩块,对较大尺度（≥50 cm）岩体破坏机理研究还较少。采用最新的SAMOS声发射系统,对节理岩体现场直剪试验过程进行声发射测试。通过现场岩体直剪破坏过程中声发射特征参数与频谱特性研究,揭示了节理岩体破坏机制,深化了对岩体破坏机理的认识。测试结果表明节理岩体破坏过程中,声发射信号的主频范围为40～120 kHz,其直剪破坏过程可分为4个阶段：①弹性变形阶段,岩体内部没有声发射事件;②起裂阶段,声发射事件很少,岩体内部仅有少量的裂纹产生;③扩展阶段,声发射事件缓慢增加,岩体内部微裂纹不断扩展;④破坏阶段,声发射事件大量增加,微裂纹不断扩展贯通,岩体出现宏观破裂。根据研究结果可知：与传统的破裂从前端开始的观点不同,岩体试件中后端最先出现声发射定位事件,表明微破裂开始发生在岩体试件的中后端;随着剪应力的增加,声发射定位事件逐渐前移,当岩体进入破坏阶段后,微破裂集中于剪切面局部,岩体产生局部破裂化。     

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。