摘要：与裂隙网络渗流模型相比,裂隙–孔隙渗流模型(双重介质渗流模型)假定裂隙及裂隙切割而成的岩块均透水。这样可以只考虑较大裂隙形成的裂隙网络,而岩块及其内部的较小随机裂隙均作为连续孔隙介质进行渗流分析,从而减少裂隙网络中的裂隙数量以增加计算容量。讨论裂隙–孔隙渗流模型研究存在的问题,归纳剖析2种解法,即整体求解法与流量交换法。整体求解法中,裂隙作为有一定宽度的介质并划分为实体计算单元,与岩块单元的单元渗透矩阵合并成总体渗透矩阵进行求解。裂隙实体单元无需在网格划分时划出,只需在计算程序中对裂隙节点进行扩展。流量交换法中,裂隙系统和岩块系统分别形成渗透矩阵和渗流方程组,分别计算2个系统的渗流,2个系统之间通过流量交换,最终实现流量平衡和同一节点的水头一致,并指出水交换量只修正下游节点的渗流平衡方程。通过算例,比较2种解法的特点。还提出任意封闭回路在不增加节点前提下的三角形划分法。

摘要：为研究板梁状陡坡地基的倾倒变形,引入G-B块体倾倒模型,并针对以往G-B模型及其改进模型的研究中存在的2个问题(即对坡顶荷载考虑为连续均布荷载,无法考虑荷载作用点位置影响的问题,以及以往方法采用强度参数折减,无法判断板梁状陡坡破坏模式的问题),经过公式推导提出改进的G-B传递系数分析模型。该模型全面考虑坡顶局部荷载、裂缝静水压力及水平地震力,可用于各种因素影响下的陡坡倾倒稳定分析。将改进模型应用至矮寨悬索桥吉首岸陡坡地基稳定性分析中,探讨基础荷载、静水压力等因素对吉首岸陡坡地基倾倒稳定性的影响,分析不同工况下陡坡地基的稳定性。根据各种因素对吉首岸陡坡地基稳定性影响机理,提出相应的防治措施。研究结果表明:比较工况二(暴雨)与工况一(非暴雨)地基稳定系数计算结果,得到暴雨条件使地基倾倒稳定系数降低49%,地基滑移稳定系数降低19%;比较工况三(暴雨+地震)与工况二(暴雨)地基稳定系数计算结果,得到地震条件使地基倾倒稳定系数降低48%,地基滑移稳定系数降低20%。可见暴雨及地震不利工况对陡坡地基倾倒稳定性的影响比滑移稳定性影响更大。工况三(暴雨+地震)与工况四(暴雨+地震+塔基荷载)稳定系数计算结果相同,说明设计塔位下的塔基荷载对陡坡地基倾倒稳定性没有影响,设计塔位恰当。施工监测结果表明该塔基岩体尚无明显位移,说明该模型具有一定的理论价值与工程指导价值。

摘要：提出了变形破坏系统辨识方法。根据链子崖危岩体实际的工程地质状况、变形破坏特征，预测总结了８种可能的变形破坏方式及对应的位移关系式。据此设计了变形监测网。由监测结果反分析，并对照各种可能的变形破坏方式的位移关系式，可以识别今后实际发生的变形破坏的方式和过程。

摘要：工程地质分析中大量采用的极射赤平投影是半球投影:将三维空间的平面和直线投影到赤道圆内的一段圆弧或一个点。通过分析多组结构面在赤道圆内的投影弧交点与临空面投影弧的相对位置关系,判断能否形成不稳定块体。然而,这类分析判断缺乏严格的理论依据。块体理论中的全空间赤平投影,将整个平面及面的上半空间和下半空间均投影到赤道面上,通过分析多组结构面投影形成的节理锥和临空面投影圆的相对位置关系,判断块体的可动性和失稳模式,其理论依据是完备的、准确的。通过构造算例,指出“工程地质手册”和“水利水电工程边坡设计规范”中采用传统赤平投影进行边坡稳定分析时可能存在的不足,并揭示了其原因。并且,通过全空间赤平投影,展示了节理锥的连续变化及其意义,分析了扁平或尖长块体的投影区特征。最后讨论了全空间赤平投影的优势,及其简单易用、适合推广的特点。

摘要：介绍了关键块体理论的工程应用技术,包括不定位块体分析、定位块体分析、随机块体分析、块体形态分析与显示、块体稳定性分析及支护措施建议等。在不定位块体分析中,根据节理平均长度假定块体的最大边长,分析块体几何形态特征,进行洞室内最大块体形态分析与显示,由此确定在支护中需要针对性考虑的关键块体,再根据块体几何特征与结构面抗剪强度,分析块体稳定性及所需的锚固力;在定位块体分析中,通过调查实际结构面出露情况,分析块体的实际形态,包括凹形块体的形态,并进行稳定性分析与支护设计校核;在随机块体分析中,随机生成结构面网络并进行随机块体搜索。在这套工程分析技术研究中,发展了一些新技术,如假定块体最大边长分析块体形态、凹形块体形态分析与显示、块体稳定性分析与锚固支护建议等。

摘要：在普立特大桥隧道锚现场模型试验的基础上,采用数值模拟技术揭示了隧道锚围岩变形破坏过程:围岩破坏面从锚体底部与围岩接触面附近启裂,并逐渐向外呈圆台状扩散,破坏形式为拉剪破坏。并且,锚体前部临空岩体被拱出而发生拉破坏。破坏面上的应力分布随着拉拔荷载增大而发生复杂变化。基于此,通过在破坏面上建立力的平衡关系,提出了隧道锚围岩抗拔力计算模式。该计算模式与现有文献不同,体现了夹持效应以及破坏面上的复杂应力变化。破坏面上的应力分布需要通过模型试验和数值模拟论证得到。今后,在针对不同强度、不同结构特征的岩体进行全面试验分析的基础上,可以对破坏面形态和应力大小进行取值建议。采用该模式验证了试验结果,估算得到大桥原型锚碇的极限抗拔力非常大。目前隧道锚设计普遍偏于保守,隧道锚在中、软岩中仍然可以使用。讨论了破坏面形态特征可能的变化、岩体结构特征对抗拔力的影响等问题。

摘要：随机块体统计分析对于深入认识随机块体发育特征,定量分析块体系统支护参数具有重要意义。在随机块体几何搜索分析结果的基础上,对随机块体大小及平均大小等的统计分布规律进行研究。结果表明:块体大小满足负指数分布规律,块体平均大小及覆盖率满足Γ分布。在随机块体统计分析结果基础上,提出了确定块体系统支护设计参数的分析思路,例如根据块体埋深的分布规律,通过可靠度思想,可以确定锚杆长度。研究成果揭示了随机块体的统计分布规律,并为随机结构面切割下的块体支护分析探索了一个新的方法。

摘要：由于各构筑物及其与高陡边坡紧邻,准确把握构筑物围岩的稳定性及其相互影响,是设计方案能否成立的关键。总结分析矮寨大桥基岩稳定的4个方面的关键问题,并介绍大桥基础岩体勘察所采用的多种手段、主要的地质缺陷、基岩稳定分析结果及施工期监测结果。开挖揭露的地质条件、稳定分析及监测结果表明,多种技术方法是全面认识岩体工程地质条件的必要手段。矮寨大桥基岩的稳定问题集中在两岸高陡边坡上,设计荷载并未引起岩体产生明显变形,各构筑物之间相互影响不明显。只要通过适当的加固措施保证边坡岩体的稳定,桥基岩体稳定性就可以得到保证。设计采用的塔梁分离式悬索桥结构,以及各构筑物的布置是可行的,研究成果支撑了结构设计上的创新。隧道锚因围岩"夹持效应"而产生强大的抗拔能力。由于国内外大型悬索桥采用隧道式锚碇不多,对隧道锚碇围岩的岩石力学问题研究还不够深入,其承载能力可能被严重低估。

摘要：金东大桥隧道锚建在复杂岩体地层中,尚无类似的工程经验借鉴,为分析该桥隧道锚承载能力,在实体锚上游侧山体边坡开挖模型试验洞,制作相似比1∶11的隧道锚模型,采用后推法进行模型试验,包括弹塑性阶段试验、蠕变试验和满负荷的超载试验,配套进行了岩体(石)物理力学性质试验、岩体声波测试。分析结果表明:模型锚岩体性状与实体锚基本接近,模型锚围岩声波低于实体锚,模型锚地层具有较好的地质代表性;模型锚至少在8倍设计荷载作用下变形处于近似弹性阶段,在6倍设计荷载长期作用下未出现蠕变现象,推断实体锚围岩的超载稳定系数>8,长期安全稳定系数>6,成果可为类似复杂围岩的工程设计提供参考。

摘要：近水平岩层组成的陡坡,被一组平行坡面的长大陡倾结构面切割,形成板梁状结构陡坡,其失稳模式为板梁倾倒或滑移。板梁状结构陡坡的变形失稳力学行为具有以下特征:1)长大陡倾结构面力学性状可能发生变化;2)陡坡地基岩体失稳过程更加复杂。该类陡坡地基稳定性分析需要明晰以上力学行为特征,而传统有限元强度折减法不能直接模拟。为解决此问题,以矮寨悬索桥吉首岸陡坡主塔地基为例,在工程地质分析与地质概化的基础上建立力学模型,通过将生死单元法与迭代修正法引入到传统有限元强度折减法,拟合平行坡面的陡倾溶蚀裂缝性状的变化,分析板梁状结构坡体稳定性,确定坡体失稳源与失稳过程,进而计算出塔基的稳定系数。研究结果表明:吉首岸板梁状结构陡坡可以分为3个区域,由外至内依次为紧邻陡坡的外侧岩块区、中部岩块区和主塔荷载作用下的塔基岩块区。外侧岩块区的岩体稳定系数为1.388,中部岩块区的岩体稳定系数为1.653,塔基岩块区的地基稳定系数为2.123,其稳定性依次提高。吉首岸陡坡外侧岩块区最易失稳,为坡体失稳源,塔基岩块区稳定性好。采用迭代修正法,可以描述陡坡内长大陡倾结构面的性状变化及陡坡地基岩体的递进失稳过程,扩大了传统有限元强度折减法的应用范围,具有一定的工程应用价值。