• 开挖卸荷条件下大型地下硐室块体稳定性的对比分析

  运用 FLAC3D 软件对三峡地下电站主厂房的典型边墙和顶拱块体分别进行三维数值模拟分析，对比分析其 模拟结果表明：(1) 边墙块体在水平垂直厂房轴线(x 方向)和铅直(y)方向上应力均表现出卸荷特征，特别是 x 方向。 其变形主要以向开挖区卸荷回弹变形为主；(2) 顶拱块体在 x 方向表现为压应力，其值随开挖逐渐增加，而 y 方向 只是在开挖初期卸荷，但随后面的开挖有逐渐回升的趋势。其变形在 x 方向为挤压变形，y 方向块体下部向下变 形，而上部因挤压而表现出向上变形；(3) 大型地下硐室开挖过程中，块体的应力–形变场特征对顶拱块体稳定是 有利的，而对边墙块体是不利的。因此，通常的极限平衡分析结果，对边墙块体是偏高的，而对顶拱块体是偏于 保守；(4) 提出通过变形特征来定性判断块体整体稳定性和通过塑性区分布规律来定量评价块体的局部稳定性的 方法。

  2024-12-19 iGeo

• 锦屏一级水电站复杂地质条件下坝肩高陡边坡 稳定性分析及其加固设计

  锦屏一级水电站是我国在建的世界最高拱坝，坝肩工程边坡高度达 500 m，规模巨大。电站枢纽区地处深山 峡谷地区，自然谷坡高陡，地应力水平较高，谷坡岩体卸荷强烈，并发育有断层、层间挤压带、深部裂缝等不良 地质现象。在地质条件详细调查基础上，分析左岸缆机平台以上的顺坡向倾倒变形体、左岸 1 800 m 高程以上的 楔形双滑变形拉裂体等坡体结构及其破坏模式，并进行边坡稳定性分区和计算分析。根据坡体结构特点，确定少 开挖、弱爆破、强支护、分区分层支护、控制整体、以面覆点的开挖施工和加固设计原则，实施以预应力锚索和 抗剪洞为主、辅以锚杆、混凝土框格梁等措施的局部和整体、浅表和深层的全方位、多层次边坡加固控制体系。 精细设计并严格控制施工时序、爆破技术和工艺，保证建基面岩体质量，通过动态设计和完善的管理机制确保边 坡施工安全。2006 年 7 月～2009 年 9 月边坡监测资料表明：边坡浅表最大横向位移 79.5 mm，最大垂直下沉位移 52.5 mm，主要受地层岩性和坡体结构控制；深层最大变形量 60 mm，最大速率 0.1 mm/d，主要受深部裂缝控制； 目前位移均趋于收敛，满足安全控制标准。锦屏一级水电站坝肩高边坡工程的成功实施为我国工程建设提供新的 经验和借鉴。

  2024-12-19 iGeo

• 锦屏二级水电站地下厂房围岩局部不稳定问题的 实时动态反馈分析与工程调控研究

  针对大型地下洞室开挖中频繁出现的局部失稳问题，提出围岩局部不稳定问题的实时动态反馈分析方法， 满足了洞室不稳定区域防治的快速化和科学性要求。以具有代表性的锦屏二级水电站地下厂房第二层开挖过程中 厂右 0+263 安装间部位上游边墙围岩单层变形增量达 20 mm、变形速率达 3.4 mm/d 这一潜在不稳定问题为例，通 过该部位围岩稳定性的实时动态反馈分析与工程调控的全过程分析，阐述如何走一条理论跟踪分析与工程调控相 结合的新途径，以消除围岩的安全隐患。实践表明：将现场多元信息、反演分析和工程调控有机结合的实时动态 反馈分析是解决地下工程局部稳定性问题的有效途径。另外，基于加固后的围岩等效力学参数的对比，通过现场 工程实例方式证实锚杆提高围岩力学强度这一物理效应。

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• 节理网络有限元在倾倒斜坡稳定分析中的应用

  节理网络有限元是指具有节理网络模拟功能的有限元，它不但能将野外节理统计特征直接输入到模型中，同时允许 节理按一定的破坏准则产生屈服，从而较好地模拟边坡的实际结构及破坏特征。论述了倾倒变形边坡的分析方法及存在的问 题，介绍了节理网络有限元的功能及参数输入，说明了其在倾倒变形边坡应用中的优势，并以黄河上游茨哈峡电站Ⅰ号倾倒 体为例，计算了该倾倒边坡的稳定性及破坏趋势，结果表明，节理网络有限元是倾倒变形边坡稳定分析的一种有效、可靠的 方法。

  2024-12-19 iGeo

• 基于原位试验和规范的岩体抗剪强度与 Hoek-Brown 准则估值比较

  简要论述目前岩体抗剪强度确定方法，以黄河上游玛尔挡水电站坝基岩体为例，在岩体质量分级基础上， 引入规范建议值及现场原位大型剪切试验结果，建立岩体抗剪强度指标与 BQ 岩体质量分级的相关关系。同时利 用实测资料建立 BQ 与 GSI 的相关关系，运用 Hoek-Brown 准则估算各试验点岩体的抗剪强度指标。结果表明， 采用该研究成果较符合工程实际，而采用 Hoek-Brown 准则估算的等效内摩擦因数偏小，黏聚力则偏大很多。误 差分析表明，这一结果主要是由 Hoek-Brown 准则中最小主应力的取值范围引起的，据此提出公式应用中需注意 的问题及相应解决方法。

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• 基于应力与围岩分类的冲击地压危险性评价研究

  基于山东某矿井复杂多样的地质和开采环境，提出了对冲击地压实行分类评价的技术思路。根据外部应力 与巷道围岩相互作用后的围岩结构稳定性及其冲击倾向性，对围岩的冲击危险性和类型进行分类。外部静应力计 算时采用倾向“载荷三带”理论模型，动应力计算时采用长壁工作面走向“载荷三带”理论模型，再叠加上构造 应力等，实现了外部应力的近似计算；将外部应力作用于不同的围岩结构，结合煤岩体的冲击倾向性，得到围岩 的冲击危险性和冲击类型。以此为基础形成的冲击地压分类与评价方法能较准确地反映回采工作面的冲击类型和 危险程度，为制定针对性的治理措施提供了较准确的依据。研究成果已经在山东能源集团进行了应用，取得了良 好的效果。

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• 基于广义 Hoek-Brown 破坏准则的边坡临界滑动场

  沈银斌，朱大勇，姚华彦 (合肥工业大学 土木与水利工程学院，安徽 合肥 230009)摘要：针对岩体介质非线性破坏特点，采取国际广泛接受应用的建立在地质强度指标(GSI)法基础上的 Hoek-Brown 屈服准则，建立基于广义 Hoek-Brown 破坏准则的边坡临界滑动场计算的新方法。首先，根据 Hoek-Brown 准则确 定岩体强度参数；然后，将 Hoek-Brown 准则不同法向应力水平上

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• 基于 Hoek-Brown 准则的岩质边坡稳定性分析

  无论是传统极限平衡法还是数值模拟方法，强度准则和力学参数的选取对边坡稳定分析具有关键作用。基 于非线性强度准则——Hoek-Brown 强度准则，利用 Slide 软件，选取地质力学指标 GSI、岩石材料参数 mi、应力 扰动系数 D、边坡高度 H 及坡角β作为影响边坡稳定性的主要因素进行分析。分析结果表明：随地质力学指标 GSI 的增大，边坡稳定系数呈现出递增趋势，总体呈指数形式发展；GSI 不同范围内，随着岩石材料参数 mi的增大， 边坡稳定系数 F 呈现出递增和递减 2 种截然不同的形式；随着应力扰动系数 D 的增加，稳定系数 F 呈直线形式递 减；随着坡高 H 的增大，稳定系数逐渐减少，呈负指数形式发展。随坡角β的增大，稳定系数 F 逐渐减小，呈多 段线形式发展，而β不同范围内斜率不同。根据 E. Hoek 等所提出的岩体分级标准中岩石单轴抗压强度界限值，对 岩质边坡稳定系数进行分析，得到边坡稳定系数分布图。最后将稳定系数分布图应用于工程实例中，结果表明利 用稳定系数分布图能很好地估算边坡稳定系数范围，与边坡稳定性定量分析结果具有较好的一致性。

  2024-12-19 iGeo