西南某水电站右坝肩开挖边坡稳定性三维有限元分析

正在建设中的西南某水电站，在开挖过程中，右坝肩岩体的不同部位出现了不同程度的变形破坏迹象，局部出现了小规模的跨塌现象。为了评价开挖对边坡的影响，根据施工开挖的顺序，应用三维弹塑性有限元数值法对坝肩边坡开挖后的变形、应力状况及破坏区分布进行模拟，揭示边坡可能的失稳的部位，并对边坡的支护方案提出建议。     

云南某水电站坝肩边坡的锚杆应力计应用与分析

坝肩的受力对于一个大坝来说很重要,通过掌握坝肩边坡在施工开挖过程中坡体的变形状况,通过锚杆应力计的监测成果进行分析总结和反馈,为边坡稳定性分析以及开挖支护提供数据信息和参考资料,同时为安全施工提供信息。     

某电站缓裂控制边坡的变形特征及其机理探讨

某电站4#山梁为“缓裂控制边坡”,其中SN向中-缓节理对边坡的稳定具有决定性的控制作用。该边坡失稳模式为浅表部阶梯状滑动和深部阶梯状滑动(深部蠕滑-拉裂)。边坡切脚开挖后,主要是下部块体滑动牵引上部块体变形滑动。采用三维离散元数值模拟,重点分析了这类边坡在开挖过程中缓倾角结构面的倾角变化、连通率变化对这种阶梯状滑动的影响。进一步验证了上述机理模型。     

柳桩在盐碱地排水渠边坡支护中的应用

盐碱地治理是开展土地整治,满足社会和经济发展需要的重要工作。盐碱地治理常用方法是覆土压盐和排水洗盐,从而使得开挖排水渠(排碱沟)成为盐碱地治理的重要工程措施。基于此,通过比较排水渠边坡支护形式,提出采用柳桩支护盐碱地排水渠边坡的支护方式,并介绍了柳桩支护排水渠边坡的设计方法及其优点,进而达到经济、高效、生态的盐碱地治理模式。     

反倾互层岩质边坡开挖物理模拟试验研究

反倾互层边坡在岩层倾向与边坡坡向组合上存在特殊性,边坡开挖对反倾向边坡稳定性有一定影响。结合西南某大型水电站边坡开挖实际,通过选取其主剖面,利用物理模拟研究方法中的底摩擦试验,对这个问题进行了探讨,对给出直观确定合理开挖坡比,以及确定开挖松弛区范围的方法都具有重要意义。     

西南某水电站工程边坡软岩时效变形特性研究

以研究西南某大型水电站大坝在蓄水后的长期稳定性为背景，以室内饱水直剪流变试验为手段，系统地研究了坝区内高边坡软岩的流变特性。通过对所有流变曲线的分析，获得了长期强度参数，并建立了各种类型软岩和软弱结构面的时效本构方程，得出该区软岩在饱水状态下，长期强度参数较瞬时变形降低了约60％。结论表明该区软岩的时效变形很明显，这个特性是坝区多个开挖边坡可能沿软岩蠕滑拉裂破坏的潜在因素，表明其存在对边坡及未来的稳定性起主要的控制作用。     

抗滑桩施工中边坡稳定系数分析

采用连续介质快速拉格朗日差分分析方法,结合强度折减技术,设定解不收敛的破坏标准,来探讨抗滑桩施工过程中桩孔开挖对边坡安全系数的影响这一三维问题.结合工程实例,模拟几种开挖顺序,结果表明,合理的施工方案对边坡扰动甚微;而随意开挖桩孔可能使边坡失稳,且失稳时的位移不大,破坏征兆不明显,破坏更加突然,应特别注意.分析施工等因素对边坡稳定系数的影响,特别是处在极限状态下的边坡,十分必要.     

锚固植被加强系统对新开挖膨胀土边坡大气影响深度的作用

[目的] 探索锚固加强植被系统(ARVS系统)对新开挖膨胀土边坡大气影响深度的影响,为该系统防护新开挖膨胀土边坡的应用提供参考依据。[方法] 以南宁市膨胀土边坡为研究对象,进行新开挖的裸露边坡、植草边坡、ARVS系统防护边坡的现场试验,监测边坡的土体含水率、土体温度、锚杆轴力,研究大气作用下ARVS系统对新开挖膨胀土边坡的大气影响的深度。[结果] 裸露边坡的大气影响深度发展最快,短时间内就能发展到了2.4 m左右,ARVS系统防护边坡的发展最慢,多次降雨后,大气影响深度小于1.8 m;ARVS系统能约束膨胀作用,限制胀缩裂隙的发育,再加上植被作用,减缓大气影响深度向内部发展的速度;随着大气影响深度向土体深部发展,中性点向深处移动,坡面的植被与高性能植被保护垫(HPTRM)能使限制这种移动,保证ARVS系统约束膨胀作用的能力。[结论] ARVS系统的植被,HPTRM和锚杆3者相互作用,通过约束膨胀作用来限制新开挖膨胀土边坡大气影响深度的发展。     

湖南临湘至长沙高速公路石质边坡的生态防护技术

对于因山体开挖形成的路堑石质边坡的防护,工程界长期以来一直采用诸如浆砌片石护坡等传统措施,使高速公路沿线被破坏的植被无法得到恢复.以京珠高速湖南省临湘至长沙段高速公路为例,通过现场试验,成功地研究开发了一种兼顾工程防护和生态环保功能于一体的石质边坡客土喷播生态防护技术,并在临长高速公路进行大面积推广应用,取得了令人满意的效果.这对改变石质边坡传统的防护措施为柔性的生态防护形式具有重要的现实意义.     

黄土区沟道阶梯状边坡水土流失防治措施与机理

陕北地区治沟造地工程中新修沟道阶梯状边坡抗蚀性较弱。研究利用室内人工模拟降雨试验,研究新开挖沟道阶梯状边坡在降雨作用下不同水土保持措施的水沙效应,并观测其侵蚀发育过程。结果表明:极端气象条件(120mm/h雨强)与坡顶部区域汇水作用是导致阶梯状边坡产生快速侵蚀破坏的两个主要条件。当边坡仅受到降雨作用,雨强在60mm/h~90mm/h之间变化时,产沙速率稳定,不同雨强下产沙速率呈现倍率关系,坡面侵蚀现象无明显差异,坡体无明显破坏;120mm/h雨强条件下,产沙速率显著上升,侵蚀发育过程出现明显变化,坡体破坏明显。阶梯状边坡平台反坡措施能有效减少60mm/h,90mm/h,120mm/h三种雨强下产沙量58.4%,35.2%,62.1%,减少径流量69.6%,26.6%,60.8%,并有效减缓坡体表面破坏及侵蚀发育速度。用放水试验模拟无截排水措施情况,发现截排水措施能够有效降低产沙量92.7%,同时改变了侵蚀发育的现象,将急剧下切发育的细沟侵蚀转变为了发育较为缓慢的层状面蚀。从减水减沙的角度,坡顶截排水措施与平台反坡措施皆为有效的阶梯状边坡水土流失防治措施。     

金沙江乌东德水电站坝前高边坡工程适应性研究

金沙江下游乌东德水电站近坝址区下游存在-非基质结构岸坡,由两段不同性质的深厚覆盖层构成.对似角砾状堆积体物质结构特征及成因机制进行研究,确定了其滑坡成因的性质.对当多槽谷区深厚覆盖层堆积体分析,认为属于早期冰川堆积及后期崩塌作用的复合堆积体.斜坡覆盖层变形受控于斜坡中段的平卧支撑拱.通过稳定性计算分析认为.整段斜坡的稳定性状况在现阶段不存在失稳条件.     

基于智能磁性石块埋入的边坡深部变形失稳监测模型

针对边坡深部变形失稳监测存在服役环境恶劣、传感器布设困难等问题,提出基于智能磁性石块的边坡变形失稳监测方法,研制智能磁性石块及全张量磁场梯度传感器,发展基于智能磁性石块的边坡变形监测的简化磁测算法,通过智能磁性石块的位移变化反演边坡失稳过程。采用铝合金模型槽、分离式千斤顶和力传感器建立滑坡模拟系统,通过推移加载方法模拟边坡滑动。试验结果表明,当推力为2 500 N时,通过菲林软尺测得的6个特征点的水平位移与推力的曲线关系发生突变,当推力在2 500至3 100 N时,6个特征点的水平位移增加幅度迅速提高,发生失稳破坏。当推力为2 500 N时,智能磁性石块至参考点的距离、智能磁性石块的水平位移与推力的曲线关系存在拐点,此后智能磁性石块至参考点的距离、智能磁性石块的水平位移均大幅度变化。智能磁性石块至参考点的相对距离、智能磁性石块的位移等均可反映边坡变形演化并可进行失稳评价,且与菲林软尺传统的监测结果趋势基本一致。可为磁测在边坡深部变形监测的进一步研究和应用提供参考。     

紫萍铺水利枢纽引水发电洞进水口边坡预应力锚索锚固效应分析

四川岷江紫坪铺水利枢纽工程引水发电洞进水口边坡布置了大量预应力锚索进行加固,同时安装了13台锚索测力计对锚索进行监测,安装了4支多点位移计对边坡变形情况进行监测。在对锚索测力计和多点位移计监测资料整理分析的基础上,重点分析了预应力锚索对边坡的锚固效应,为该边坡的稳定性分析提供了必要的判别依据。     

覆沙坡面水动力学参数与径流产沙的关系

坡面流水动学特征对阐明土壤侵蚀和坡面产沙机理均有重要意义,通过模拟降雨试验,定量研究了1.5 mm/min雨强下,不同覆沙厚度(0.5、1.0、1.5 cm)下坡面水动力学参数的时空分布特征及其与产流产沙的关系,以期揭示坡面水动力学参数的内在规律性。结果表明,坡面流的水动力学参数的时空分布呈波动趋势,与黄土坡面相比,雷诺数增加了0.39~1.03倍,佛罗德数增加了0.05~0.29倍,阻力系数增加了0.05~1.55倍;覆沙坡面在整个降雨过程中主要以层流—急流为主,细沟形成主要发生在产流后第10 min后,主要集中在1~10断面处(从坡底依次向上每1 m划分为一个断面);坡面产流和产沙速率与各水动力学参数均可用y=ax+b来描述,雷诺数Re和相对水深曼宁糙率n/h可以较好地表征覆沙坡面侵蚀产沙过程。此研究可为坡面侵蚀预报模型的构建提供科学依据。     

莲子机械特性的测试研究

对莲子的机械特性进行了测试，以研究脱壳机理，为莲子脱壳机的设计提供技术数据。用压缩试验的方法求取各种工况下莲子的机械特性，分析了莲子等级和加载速率对其破壳力的影响，同时测定了不同部位、测点破壳力的差异。结果表明：莲子破壳力与等级成线性正相关关系，相关系数为0.955；加载速率与破壳力之间没有明确的关系，其应力－应变曲线的斜率随加载速率的增加而增大，而应变随之减小；莲子“赤道”与“两极”间轮廓上不同测点的破壳力差异较大，而同一部位的圆周上各点所需破壳力相差不大。该文的研究结果为莲子加工工艺的研究开发提供了理论依据。     

望霞大斜坡地质灾害链形成过程分析

望霞大斜坡位于重庆市巫山县巫峡北岸横石溪背斜核部。由于软硬相间的地质结构,望霞大斜坡发育危岩体、滑坡多处。根据地质灾害历史和崩滑体的空间分布,该区域存在崩塌-滑坡链式地质灾害。从望霞大斜坡地貌演化过程来看,其变形改造一方面与河流下切密切相关,另一方面与自身的地质结构相关,而后者在第四纪以后起着主导作用。现今受采矿及水库蓄水的影响地貌改造进程会加速。通过坡形对比,望霞大斜坡存在的直接地质灾害问题是危岩体崩塌,间接地质灾害问题是因崩塌而产生的滑坡。通过调查,该大斜坡长期稳定性差。目前桐心村危岩体变形剧烈,一旦失稳造成的后果较为严重。基于这些认识,建议该区域进行生态移民,对桐心村危岩体进行工程治理,并加强向家湾滑坡后缘陡崖危岩的监测。     

工程开挖面土壤侵蚀模型的构建

工程开挖面是生产建设项目水土流失的主要来源之一,但工程开挖面土壤侵蚀定量研究非常有限,势必影响开挖面土壤侵蚀量及危害的准确评估。该研究通过理论分析与野外观测试验相结合,一方面借鉴RUSLE建模思路,理论推导开挖面次降雨土壤侵蚀模型,并对模型参数进行了详细分析,另一方面通过野外小区现场观测,探讨开挖面土壤侵蚀关键影响因素,将实测数据应用于模型及参数的率定和验证。结果显示,坡度、坡长、质地、以及降雨因子各参数均与单位面积土壤流失量呈显著相关,建立的开挖面次降雨土壤侵蚀模型,经实测数据率定与验证,模型预测效果较好。该模型针对性强,不仅原理简单,各参数均具有一定的物理意义,而且参数易获取,具有很好的实用性和可操作性,可为有效防治开挖面水土流失、落实水土流失防治责任及开展水土保持监督执法等提供科学依据。     

基于数值模拟的“适变断面”衬砌渠道抗冻胀机理探讨

能适应渠基冻胀变形的衬砌渠道简称“适变断面”渠道。为了探明其抗冻胀机理及削减冻胀效果,应用ADINA软件对混凝土衬砌“适变断面”渠道冻胀进行数值模拟,计算渠道冻胀的温度场、变形场和应力场,研究衬砌板应力和变形规律,并与弧形坡脚梯形渠道比较分析表明：“适变断面”渠道能降低最大法向冻胀量55.11%、最大法向冻胀力51.65%、最大切向冻结力56.85%;通过冻胀量均方差及冻胀力分析比较,“适变断面”使渠道受力状态得到显著改善,冻胀变形分布更加均匀;衬砌板法向错位值总计1.3 cm,纵向伸缩缝周向压缩值总计为9.7 cm,揭示了“适变断面”渠道利用宽纵缝既能释放衬砌板法向冻胀变位,又能吸收周向冻胀变位,从而适应渠基冻胀变形减轻冻害的抗冻胀机理。最后通过模拟计算了“适变断面”渠道冻胀量均方差对边坡系数的敏感性,指出边坡系数i约为1∶1.7～1∶1.4时,“适变断面”渠道抗冻胀效果很显著,为“适变断面”渠道的推广及优化设计提供了参考。     

稀土元素示踪法在坡面侵蚀产沙垂直分布研究中的应用

简要分析了核示踪法在土壤侵蚀研究中的应用现状，并以稀土元素(REE)示踪法为例，结合不同坡度、不同流量的室内放水冲刷模拟试验对坡面侵蚀产沙垂直分布特征进行了研究，研究结果表明：在坡度较小的情况下，坡面各不同部位的相对侵蚀量沿下坡方向呈现出先减小后增大的趋势；在坡度较大而流量较小的情况下，坡面各坡段的相对侵蚀量与坡度较小的情况相似，当流量较大时，坡面各不同坡段的相对侵蚀量呈现出随坡长的增大而减小的趋势。但坡面最下端坡段的相对侵蚀量总是随着冲刷历时的延长而呈现出下降趋势，而其余各坡段的相对侵蚀量则呈现出缓慢的波动式上升。试验结果还表明REE示踪法可以比较满意地说明坡面侵蚀过程中的泥沙来源情况，是一种研究坡面侵蚀产沙特征的有效方法。