摘要：基于卸荷岩体力学基本理论,运用三维有限差分软件,提出以塑性体积应变增量变化区间与不同卸荷区域岩体力学参数相对应的卸荷模拟方法,模拟了不同侧压系数条件下开挖洞周附近围岩最大体积应变增量以及围岩损伤范围的变化情况。数值模拟结果表明:当侧压系数较低时,洞周附近围岩的塑性体积应变增量区域的外边界近似为竖向椭圆形,随着侧压系数的增大,其外边界逐渐向圆形变化,最后变为横向椭圆形。侧压系数越大,围岩的卸载效应越显著,洞周附近围岩的塑性体积应变增量就越大,其所产生的围岩损伤范围也相应越大。利用所获得的结果,可以为深埋隧洞的稳定性分析以及支护设计提供依据。

摘要：应用水压致裂法对陕西省引汉济渭输配水二期工程南干线工程区域岩体初始应力进行测量,得知岩体初始应力呈σ_H>σ_h>σ_z的特征。在实测数据的基础上,利用ANSYS数值计算软件对地应力场进行回归反演,得到了工程所在区域地应力场的整体分布情况。基于反演结果,对工程重要部位进行应力插值,获得了相应位置处岩体的初始应力特征。对应力场进一步分析得出,工程所在区域岩体的应力分布规律与地形地势的变化规律趋于一致。最后基于地应力实测数据和反演结果,结合工程区域的岩体特性,运用岩爆判据,对隧洞沿线进行岩爆预测,获得了发生岩爆的几点规律,以期为工程设计和施工提供参考。

摘要：复杂地质条件下大型地下厂房区域地应力场的影响因素众多,且关系极为复杂,合理的地应力场分析和评价需要工程现场多源信息的综合研究。鉴于此,提出了大型地下厂房区域地应力场多源信息融合分析方法和思路,其典型特征为"基础信息融合-特征信息识别-决策反馈信息融合"3种层次的递进反馈式信息融合分析。依据这一方法和思路,探讨了官地水电站地下厂房区域的地应力场特征及其分布规律。分析认为,与现场开挖过程中所呈现的围岩卸荷破坏信息、监测信息、数值模拟信息以及实测地应力信息对比,均显示了所获得的工程区域初始地应力场是合理的。应用研究表明,所提出的地应力场多源信息融合分析方法是科学的和可行的,其成果为大型地下厂房动态优化设计和信息化施工过程中一系列关键问题提供了决策依据。

摘要：为了研究现场隧道锚模型试验中重力边界条件不一致的影响,采用有限差分数值软件建立实体锚和缩尺(1∶10)模型锚的三维计算模型,分别对两个模型系统进行加载模拟,得到两者在各级荷载作用下锚体和围岩的变形及其塑性区分布,对比两者承载力间的差异,然后调整模型锚系统上的重力加速度以满足重力边界条件,再对该模型锚系统进行加载模拟,得到承载力和塑性区与实体锚上的相比较。结果表明:在各种条件一致下,缩尺模型锚和实体锚承载力分别是4p和5p;两者锚碇体失稳模式都为锚碇沿锚-岩接触面滑移失稳,实体锚系统的围岩的破坏是由拉剪和压剪共同作用的,模型锚围岩则主要是拉剪破坏;缩尺模型锚的重力相似条件满足时,模型锚上得到的承载力为5p,锚体围岩的破坏模式跟实体锚的差异不大;这说明隧道锚模型试验由于重力边界条件达到要求,得到设计荷载下的变形和极限承载力较保守,这可验证实体锚的安全稳定。

摘要：以引江济汉渠道工程进口段泵站深基坑为例,通过一系列的降水试验,结合初步设计阶段的试验成果,综合分析了基坑含水层渗透系数。降水试验成果分析中既采用了抽水试验规程推荐的计算公式,也采用数学模型对降水试验进行模拟,最终提出了不同含水层渗透系数,为后期基坑降水方案研究提供基础资料,设计单位依据降水试验结果对基坑降水方案作出了重大设计变更。

摘要：水下岩塞爆破是高效、安全地联通水库、江河、湖泊等水工隧洞进水口的关键技术。通过查阅文献,梳理了钻孔法岩塞爆破技术的发展历程,对钻孔法岩塞爆破工程实践进行分析总结,提出了“中心致裂掏槽法”,给出了相应的炸药单耗、轮廓孔爆破线装药密度等关键爆破参数的计算公式,并在长甸改造工程及桓集隧道工程中取得了成功的应用,形成了一套完整的“中心掏槽、圆周扩展、轮廓成型”的设计方法。研究成果对钻孔法岩塞爆破设计与施工具有指导意义和借鉴作用。

摘要：水利水电工程导流隧洞围岩-堵头协同承载的稳定性对于电站蓄水发电和安全运行至关重要。乌东德水电站左、右岸导流隧洞采用柱形堵头取代传统的扩挖楔形堵头,这种新型堵头结构型式在所处围岩条件和高水头作用下的安全性是否满足工程要求是需要回答的重要问题。采用物探、试验等多种手段,并结合能够模拟围岩-堵头渐进失稳破坏过程的数值计算方法,分析了高水头作用下直柱形、曲柱形、楔形等不同结构型式堵头与围岩相互作用的力学响应规律及其安全性,获得的主要结果包括:(1)给出了不同型式堵头与围岩相互作用条件下的抗滑力计算公式,揭示了扩挖楔形堵头-围岩协同承载的"楔形夹持效应"和曲柱形堵头-围岩协同承载的"弯段效应"等力学机制;(2)获得的乌东德导流洞堵头段围岩与混凝土的接触状态显示,堵头段衬砌-喷层-围岩整体接触紧密、胶结良好,接触面未见软弱充填物及张开现象,同时建议了这些接触面抗剪切强度参数;(3)在高水头作用下,不同类型堵头?围岩相互作用的变形规律基本一致,堵头压缩变形传递影响范围约为堵头长度1/2,水压力引起的变形影响范围约为1倍洞跨,且堵头混凝土与围岩间抗剪作用未完全发挥,有效抗剪作用范围约为1倍洞跨;(4)当堵头与围岩之间接触面力学性状较差时,堵头安全裕度由高到低依次为楔形堵头、曲柱形堵头、直柱型;当堵头与围岩之间接触面性状较好时,采用柱形堵头可提供与传统楔形堵头基本相同的安全裕度。最后,对乌东德水电站导流洞施工期及运行期堵头?围岩相互作用的安全性进行了评价,表明柱形堵头结构可承受的安全荷载在3.1~7.4倍设计水头之间,大于所执行规范要求的安全系数,采用柱形结构型式是可行的,可为类似工程提供参考。

摘要：对陡倾层状岩层中乌东德水电站左岸地下厂房洞室群施工期围岩变形特征和支护体系受力进行分析,以主厂房为重点,采用现场原位监测、地质调查、数值仿真反馈等多手段研究岩体结构及岩性差异对巨型洞室围岩变形及松弛影响,分析变形随开挖时空变化规律、浅层锚杆与深层锚索对岩体结构控制效应。研究结果表明,地下厂房围岩位移为0~40 mm,位移较大部位出现在主厂房上游边墙中部、B类角砾岩区域以及'小夹角'部位;开挖揭露量级较大部位主要受岩体结构面及角砾岩岩性控制,结构面对施工爆破开挖敏感,施工期洞室最大位移达到65 mm,深部结构面张开位移是该部位主要位移;锚索(杆)支护起到了很好的控制作用。位移主要发生在开挖施工期,且随着开挖过程表现出台阶型特征,时效性特征不明显,洞室群总体稳定较好,支护系统处于正常工作状态。

摘要：微震监测作为开挖岩体附加损伤的指示器,已被广泛应用于地下工程施工期的围岩损伤区识别、圈定及稳定性分析评价中。然而,如何利用丰富的微震信息来标定岩体动态损伤过程中的力学参数,是定量评估围岩损伤程度及稳定性的关键。依托首座采用微震法岩爆监测的抽水蓄能电站工程--荒沟抽水蓄能电站,首先分析了地下洞室群施工期的微震活动性及围岩损伤情况;其次,建立以微震视体积确定岩体损伤尺度并考虑累积损伤效应的岩体劣化模型;最后,编写FISH语言将微震数据嵌入数值模拟中,首次实现了考虑累积微震损伤效应的地下洞室群围岩稳定性分析。结果表明:考虑累积微震损伤效应的围岩稳定性分析方法,有效利用了反映外界施工扰动和地质构造等异常活化的微震信息,岩体损伤程度、应力场和塑性区等分析结果与微震监测结果具有很好的一致性,对支护方案的优化设计具有指导意义。

摘要：渡槽结构由于上部水体及槽体重量大,地震时动力反应强烈。按传统抗震设计难以保障其安全性,采用减隔震装置是解决渡槽抗震安全的可行措施,适度延长隔震结构周期与调整阻尼是控制渡槽振动的有效途径。由于无渡槽减隔震设计规范,故借鉴桥梁减隔震设计原理,结合某渡槽进行了减隔震参数设计,并结合工程实例给出了设计步骤。