摘要：我国广泛分布的山区不时会遇到将输电线塔建立在危险陡坡的情形,开挖陡坡将截断原有支护结构,边坡的稳定性成为输电线路建设中的关键突出问题。以某输电线路新建铁塔岩质边坡工程为依托,在现场调研与结构面测绘的基础上,确定优势结构面,采用极射赤平投影法定性分析其潜在破坏模式,并通过3dec离散元方法定量评价了截断原支护结构的边坡稳定性和新增支护后新建铁塔的边坡稳定性。结果表明:开挖边坡并截断锚索,会造成边坡开挖面附近产生较大变形,天然工况下边坡稳定性系数小于1,无法满足工程安全性要求;在开挖前对边坡增加锚索和抗滑桩(兼塔腿)加固支护,边坡稳定性得到明显改善,可满足工程安全性要求。

摘要：不利地质构造及软弱地层是卡拉水电站地下洞室群围岩稳定控制的关键性因素,鉴于此,采用离散元方法建立了包含不同级别结构面及软弱地层的节理岩体模型。在节理岩体模型的基础上,对处于优化设计阶段的卡拉水电站进行洞室群稳定性分析以及主副厂房洞和主变洞间距优化研究。数值计算结果表明:地下厂房洞室群整体稳定性较好,地下厂房区围岩具备成洞条件;但存在软弱地层T 3 z 2-5区域围岩变形较大,局部区域节理相互切割易造成块体滑落等工程地质问题,需要对其重点关注;结合洞群开挖后围岩内场量的分布情况以及经济指标和力学指标,从定性和定量角度对洞室间距进行了优选,最终确定主副厂房洞和主变洞间距50 m为最优方案。相关研究成果对于卡拉水电站洞室优化、安全施工具有一定指导意义。

摘要：针对丰宁抽水蓄能电站,依据工程布置和施工期实际揭露地质条件建立了大型三维数值模型。利用围岩变形监测数据,采用GA+BP人工神经网络法和离散元软件3dec,对地下厂房洞室群的围岩力学参数进行了反演分析。运用反演得到的相对最优力学参数分析了洞室群围岩稳定状况和支护受力特性。结果表明:洞室围岩整体稳定性和支护结构安全性是有保证的,但蚀变带影响区变位量值较大,浅表层局部块体稳定问题相对突出,应加强开挖过程控制和监测,制定好针对性的加强支护预案。该稳定分析方法可为类似地下洞室工程的开挖支护提供有益参考。

摘要：合理准确地再现爆破漏斗的形成过程对爆破模拟及工程设计具有重要意义。通过设置人工节理,将模型进行预先离散,在离散元程序3dec中实现了半无限介质中爆破模拟,包括从炮孔扩张、裂隙发展、岩块飞散到爆堆成型的全过程。讨论了爆炸荷载简化、施加方式和离散方法等对岩石爆破破碎、抛掷及爆堆形成过程的影响。其中对人工节理的倾角和分布进行了重点研究,通过优化人工节理方向,使得模拟结果更符合实际。将爆破块度与岩体离散化结合,提出考虑爆破块度的3dec人工离散方法,提高了模拟结果的精度。采用该模型与现场试验进行比较,模拟得到的漏斗底半径及深度与试验结果相符。并且该模型大幅度提高计算速度和计算稳定性,可广泛应用于生产实践中,为爆破设计提供参考。

摘要：节理岩体地下洞室在地震作用下的安全响应是众多专家学者关注的问题之一,本文针对该问题采用三维离散元法研究节理地下洞室的稳定性,建立了一个含节理组的地下洞室模型进行分析研究。分别对洞室开挖后在常规荷载作用下的响应、洞室开挖后在地震荷载作用下的响应以及开挖支护后在地震荷载作用下的响应等三种工况进行模拟,得出了洞室在三种工况下的应力和位移变化情况。研究表明:地震对洞室的破坏非常大且时间短暂,支护后的洞室围岩能够使破坏时间延迟,在一定时间内增强了洞室围岩的抗震能力。本文的工作不仅对含节理的地下洞室开挖后的围岩变形和支护提供借鉴,而且对地下洞室和隧道的抗震设计具有指导意义。

摘要：参考现有的地铁和水工隧道盾构管片结构设计规范,研究煤矿深部岩体中衬砌管片的外荷载作用规律。根据矿山压力和岩层移动理论,探讨煤层采动对衬砌管片外荷载的影响。初步构建了深部岩体煤矿盾构斜井衬砌管片外荷载分析方法。分析表明:盾构斜井衬砌管片外荷载主要包括围岩压力和水压力,围岩压力可通过围岩支护相互作用原理估算,水压力可通过折减系数法确定;煤层采动引起的矿山压力通过应力增高系数K影响管片围岩压力,岩层移动会对管片产生位移应力,含水层疏排水会影响水头作用高度和水压折减系数。通过煤层开采3dec离散元数值分析,验证了煤层开采引起的矿山压力与地层移动规律。

摘要：为了研究结构面对中等地应力区地下厂房开挖过程中应力调整以及围岩变形破坏的影响,以某抽水蓄能电站地下厂房为研究对象,采用离散元软件3dec对其开挖过程进行仿真计算.研究表明:在开挖断面不大时,掌子面附近的结构面会阻挡围岩应力向深部的调整,加剧拱脚处的应力集中程度,使围岩以应力型破坏为主;当开挖断面增大,围岩卸荷松弛明显,结构面控制型破坏将逐渐占优;用3dec模拟出的陡倾型结构面的张开是围岩位移产生的主要原因,且其张开位移受前几期的开挖影响较大.研究成果可为类似陡倾角大跨度地下工程开挖的稳定性分析及支护设计提供借鉴.

摘要：为解决节理巷道支护设计对结构面产状及块体破坏特点考虑不足的问题,采用块体理论赤平投影法及3dec数值模拟方法,考虑结构面及块体因素影响,对大倾角节理巷道支护方案做局部支护角度优化。结果表明:局部支护角度优化后,块体Ⅰ附近锚索最大轴力降低29.58%,块体最大位移降低了21.43%;块体Ⅱ附近锚索最大轴力降低了48.38%,块体最大位移降低了25.74%。通过对关键块体局部锚杆(索)支护角度的优化,关键块体稳定性提高,锚杆(索)受力状态得到改善,有效提高了锚固安全性能。

摘要：针对杨房沟水电站坝区V型河谷地形地貌特征,结合坝址区地质构造条件,依据现场实测地应力成果资料,考虑河谷剥蚀下切演化对地应力场改造作用,反演得到坝址区初始地应力场,并将计算结果与实测值进行了对比分析。结果表明:计算结果与实测结果基本一致;杨房沟坝址区初始地应力场以NWW向水平构造应力为主,属中等地应力量级,岸坡浅表层一定深度范围内卸荷特征明显。研究结果为坝区边坡开挖及长期稳定性分析提供了重要依据。

摘要：采用三维离散元软件3dec作为计算引擎,开展了结构面产状对岩质边坡动力响应影响的数值研究。在研究中记录边坡模型中每个监测点的响应加速度幅值,在此基础上,绘制了边坡的加速度峰值放大系数等值线图。研究结果表明,结构面产状的变化对加速度峰值放大系数等值线的分布特征有着显著的影响。相比于逆倾结构面边坡,顺倾结构面边坡具有更为强烈的地震动响应,其动力稳定性问题也显得更加突出。