大岗山双曲拱坝整体稳定三维地质力学模型试验研究 被引量：44

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作者 董建华 谢和平 +2 位作者 张林 陈建叶 胡成秋 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期2027-2033,共7页

针对大岗山双曲拱坝的工程地质问题,采用三维地质力学模型试验技术,研究坝体和坝肩从加荷到破坏的整个过程和机制。试验过程模拟大坝基础的不连续岩体条件、岩体力学特性和整体双曲拱坝。试验考虑拱坝上游超载情况,同时还模拟两坝肩岩... 针对大岗山双曲拱坝的工程地质问题,采用三维地质力学模型试验技术,研究坝体和坝肩从加荷到破坏的整个过程和机制。试验过程模拟大坝基础的不连续岩体条件、岩体力学特性和整体双曲拱坝。试验考虑拱坝上游超载情况,同时还模拟两坝肩岩体中软弱结构面强度弱化的影响,为此研制适合该工程的变温相似材料及试验模拟新技术,并在一个模型上进行强度储备与超载相结合的综合法试验。试验结果给出拱坝在正常蓄水位和降强之后超载作用下的位移场,获得坝体和坝肩的变形及分布特征、内部断层典型测点的相对位移,揭示拱坝坝体和坝基失稳前后裂缝发展的全过程及其破坏机制。得到强度储备系数为1.25,超载系数为4.0～4.5,确定拱坝坝肩坝基整体稳定安全度为5.0～5.6。对试验数据的综合分析,可以评价边坡的稳定性,并针对坝肩的薄弱环节提出加固处理措施建议。 展开更多

关键词 水工结构工程 双曲拱坝 地质力学模型 变温相似材料 整体稳定安全度 综合法试验

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小湾高拱坝整体稳定三维地质力学模型试验研究 被引量：17

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作者 杨宝全 张林 +2 位作者 陈建叶 董建华 胡成秋 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2086-2093,共8页

结合小湾高拱坝坝肩坝基的地形、地质特征、软弱结构面分布状况、浅层松弛卸荷现象以及加固处理方案,建立三维地质力学模型,研制主要断层的变温相似材料,运用超载与降强相结合的综合法对整体模型进行破坏试验。通过试验获得小湾拱坝坝... 结合小湾高拱坝坝肩坝基的地形、地质特征、软弱结构面分布状况、浅层松弛卸荷现象以及加固处理方案,建立三维地质力学模型,研制主要断层的变温相似材料,运用超载与降强相结合的综合法对整体模型进行破坏试验。通过试验获得小湾拱坝坝肩坝基的变形特征、失稳的破坏过程、破坏形态及破坏机制,得到强度储备系数为1.2,超载系数为3.3～3.5,确定拱坝坝肩坝基整体稳定综合法试验安全系数为3.96～4.20。对试验数据的综合分析得出,两坝肩中上部高程部位由于对断层和蚀变带采用了混凝土洞塞置换,其变位相对较小,破坏形态和破坏范围相对较轻,说明混凝土加固洞塞置换起到较好的加固效果。根据试验显示的破坏形态和破坏区域,建议对右坝肩下游1245m高程以上的断层F11和F10做一定范围的处理,对左坝肩推力墩以上部分岩体进行适当的加固处理。 展开更多

关键词 水利工程 小湾拱坝 地质力学模型 复杂地质构造 浅层松弛卸荷 整体稳定安全系数 综合法试验

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重力坝深层抗滑稳定三维地质力学模型破坏试验研究 被引量：16

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作者 丁泽霖 张林 +1 位作者 陈媛 胡成秋 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期499-504,共6页

针对武都碾压混凝土重力坝4个典型坝段的坝基深层抗滑稳定问题,开展了重力坝天然地基条件下三维地质力学模型超载法破坏试验和加固地基条件下三维地质力学模型综合法破坏试验,得到了坝基的变形及其分布特点,以及模型的破坏过程和破坏形... 针对武都碾压混凝土重力坝4个典型坝段的坝基深层抗滑稳定问题,开展了重力坝天然地基条件下三维地质力学模型超载法破坏试验和加固地基条件下三维地质力学模型综合法破坏试验,得到了坝基的变形及其分布特点,以及模型的破坏过程和破坏形态,研究了加固处理前后坝与地基稳定安全问题。试验结果表明:武都重力坝16#～19#坝段在天然地基下存在深层滑动问题,在进行了以置换混凝土塞为主的加固处理后,有效地阻隔了断层破裂面的扩展和滑移通道的形成,使坝基的深层滑动稳定得到了良好的改善。 展开更多

关键词 碾压混凝土重力坝 地质力学模型试验 深层抗滑稳定 超载法试验 综合法试验

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高拱坝整体稳定地质力学模型综合法试验与数值分析 被引量：12

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作者 段斌 张林 +2 位作者 陈刚 董建华 陈建叶 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期166-170,176,共6页

大岗山拱坝地质构造复杂,影响拱坝整体稳定的岩脉、断层、节理裂隙众多,针对工程地质特点,采用整体地质力学模型综合法试验与三维非线性有限元相结合的方法进行研究,对坝址区地形、地质条件,包括岩体、岩脉、断层、节理裂隙等主要地质... 大岗山拱坝地质构造复杂,影响拱坝整体稳定的岩脉、断层、节理裂隙众多,针对工程地质特点,采用整体地质力学模型综合法试验与三维非线性有限元相结合的方法进行研究,对坝址区地形、地质条件,包括岩体、岩脉、断层、节理裂隙等主要地质缺陷的特征进行物理和数学模拟,分析坝体及基础变形特征,探讨坝肩、坝基失稳的破坏过程和破坏形态,得出拱坝及坝基综合稳定安全度为5.0～5.6(试验值)、5.6～6.0(计算值),以此评价工程的安全性,提出加固处理建议。 展开更多

关键词 水工结构 稳定 综合法试验 拱坝 地质力学模型 三维非线性有限元法

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高拱坝坝肩稳定三维地质力学模型破坏试验研究 被引量：9

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作者 杨庚鑫 吕文龙 +2 位作者 张林 陈媛 唐玥 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期82-86,101,共6页

拱坝作为一种安全性及经济性均较优的坝型,在世界各地都得到了广泛的采用。然而拱坝对地形地质条件的要求较其它任何坝型都高,坝肩的稳定与否,将直接关系到工程的正常运行和安全性。所以拱坝坝肩稳定是拱坝设计中需要重点关注的问题。... 拱坝作为一种安全性及经济性均较优的坝型,在世界各地都得到了广泛的采用。然而拱坝对地形地质条件的要求较其它任何坝型都高,坝肩的稳定与否,将直接关系到工程的正常运行和安全性。所以拱坝坝肩稳定是拱坝设计中需要重点关注的问题。锦屏一级水电站坝址具备修建高拱坝的优越地形条件,但地质构造较复杂,坝肩抗力体内部存在断层、层间挤压带、煌斑岩脉X及深部裂缝等不良地质构造,直接影响到拱坝坝肩的整体稳定安全性,需要开展坝肩稳定深入研究。本文采用强度储备与超载相结合的三维地质力学模型综合法试验对锦屏一级拱坝坝肩的地形、地质条件进行模拟,研究拱坝坝肩的稳定性。通过破坏试验得出了坝体与坝肩变形及分布特征、坝肩破坏形态和破坏机理,确定了坝肩综合试验法稳定安全度,并针对坝肩薄弱环节提出了加固处理措施建议。 展开更多

关键词 水工结构 坝肩稳定 综合法试验 高拱坝 安全度

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基于地质力学模型试验的锦屏拱坝坝肩加固效果研究 被引量：9

6

作者 杨宝全 陈媛 +2 位作者 张林 董建华 陈建叶 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期819-826,共8页

锦屏一级高拱坝最大坝高305 m,是目前在建的世界最高拱坝,其坝址区地质条件复杂,存在断层、蚀变岩脉、层间挤压带、节理裂隙及深部裂缝等各类软弱结构面,坝与地基的整体稳定问题突出。为使坝体达到良好的受力状态,满足拱座的抗滑稳定与... 锦屏一级高拱坝最大坝高305 m,是目前在建的世界最高拱坝,其坝址区地质条件复杂,存在断层、蚀变岩脉、层间挤压带、节理裂隙及深部裂缝等各类软弱结构面,坝与地基的整体稳定问题突出。为使坝体达到良好的受力状态,满足拱座的抗滑稳定与变形稳定等要求,工程上采取了大量的加固措施,主要有左坝肩垫座、左右坝肩混凝土网格洞塞置换、刻槽置换、传力洞等。加固处理后,坝肩的整体稳定性以及坝肩坝基的加固效果如何是工程上关心的重要问题。采用两个三维地质力学模型,分别开展了锦屏一级高拱坝在地基未加固和加固两个方案下的坝肩稳定综合法破坏试验研究,对比分析了两个方案下坝与地基的变形分布特性、坝肩坝基失稳的破坏机制和整体稳定安全度。结果表明：坝肩坝基加固处理后,坝体及左、右两岸坝肩变位的对称性得到明显改善,变位量值减小;在相同的超载倍数下,加固方案下两坝肩开裂破坏的范围减小,破坏程度减轻,坝肩破坏失稳的超载系数增大,超载能力得到提高;未加固方案拱坝整体稳定综合法试验安全系数为4.7~5.0,加固方案下安全系数为5.2~6.0,安全度得到明显提高。综合分析认为,锦屏拱坝采用以坝肩垫座、混凝土网格置换洞塞、刻槽置换、传力洞等为主的加固方案对坝肩坝基起到了良好的加固效果。 展开更多

关键词 锦屏一级高拱坝 地质力学模型 综合法试验 加固效果分析 整体稳定性研究

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锦屏一级高拱坝坝基结构面弱化效应研究及坝肩稳定性分析 被引量：8

7

作者 杨宝全 张林 +2 位作者 陈媛 董建华 陈建叶 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期907-915,共9页

为了研究锦屏一级高拱坝工程在蓄水运行后,坝肩坝基软岩结构面在应力场、渗流场耦合作用下的弱化效应,以及在考虑这种弱化效应条件下分析高拱坝工程的坝肩稳定问题,首先通过现场采集该工程坝肩软岩和结构面岩样,制备相似试件,在MTS岩石... 为了研究锦屏一级高拱坝工程在蓄水运行后,坝肩坝基软岩结构面在应力场、渗流场耦合作用下的弱化效应,以及在考虑这种弱化效应条件下分析高拱坝工程的坝肩稳定问题,首先通过现场采集该工程坝肩软岩和结构面岩样,制备相似试件,在MTS岩石力学测试系统上进行水岩耦合三轴压缩试验,获得了坝肩软岩和结构面强度参数的弱化率,为拱坝坝肩稳定模型试验提供结构面降强幅度的依据。然后,针对拱坝坝肩稳定问题,开展了加固地基条件下高拱坝三维地质力学模型综合法破坏试验,在试验中,根据弱化试验成果确定了结构面的综合降强幅度为30%,并研制了适用于各类软弱结构面强度弱化特性的变温相似材料,用于在模型中模拟结构面的弱化效应。通过试验获得了坝与地基的变形分布特性,坝肩坝基失稳的破坏形态和破坏机理,得出坝肩稳定综合法试验安全系数为5.2~6.0,评价了拱坝工程的稳定安全性。研究成果为工程的设计施工和安全运行提供了重要科学依据。 展开更多

关键词 锦屏一级高拱坝 坝基软岩结构面 弱化效应 坝肩稳定性 变温相似材料 综合法试验

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深厚覆盖层上的高闸坝整体稳定地质力学模型试验研究 被引量：7

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作者 唐茂颖 段斌 +2 位作者 张林 陈建叶 杨宝全 《水力发电》 北大核心 2017年第6期105-109,共5页

丹巴水电站是目前中国在深厚覆盖层上即将开工建设的最高闸坝,拦河闸闸基础覆盖层最大厚度达127.66m,且结构及组成复杂,闸坝最大坝高38.5 m。基于闸基加固处理方案,进行地质力学模型综合法试验,研究了丹巴高闸坝整体稳定问题。研究得到... 丹巴水电站是目前中国在深厚覆盖层上即将开工建设的最高闸坝,拦河闸闸基础覆盖层最大厚度达127.66m,且结构及组成复杂,闸坝最大坝高38.5 m。基于闸基加固处理方案,进行地质力学模型综合法试验,研究了丹巴高闸坝整体稳定问题。研究得到了适用于丹巴闸坝基础覆盖层和置换层的变温相似材料,揭示出丹巴闸坝变位分布特征、发展过程,以及闸坝基础失稳破坏特征和机理,评价了丹巴闸坝整体稳定安全性。 展开更多

关键词 深厚覆盖层 闸坝整体稳定 强度弱化效应 变温相似材料 综合法试验 丹巴水电站

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基于三维地质力学模型试验的溪洛渡高拱坝坝肩稳定性研究 被引量：5

9

作者 段龙海 张林 +1 位作者 杨宝全 丁泽霖 《水电站设计》 2010年第1期60-63,共4页

采用三维地质力学模型综合法试验,探讨在超载和强降的综合影响下溪洛渡高拱坝坝肩、坝基的稳定安全度;分析大坝及坝基、坝肩的变形分布特征,揭示大坝与坝基的变形过程和破坏机理。试验表明,在未计入渗压及地震荷载工况下,坝肩综合稳定... 采用三维地质力学模型综合法试验,探讨在超载和强降的综合影响下溪洛渡高拱坝坝肩、坝基的稳定安全度;分析大坝及坝基、坝肩的变形分布特征,揭示大坝与坝基的变形过程和破坏机理。试验表明,在未计入渗压及地震荷载工况下,坝肩综合稳定安全系数为6.3;在超载情况下,坝肩变位不对称,坝肩破坏形态也不对称,总体上左岸比右岸破坏较重。在超载后期,受坝基附近层间、层内错动带的影响,坝基面径向变位较大,基础约束相对较弱,因此,加强对坝基的加固处理十分重要。 展开更多

关键词 三维地质力学模型 试验方法 综合法试验 坝基 坝肩 位移 稳定安全度 溪洛渡高拱坝

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复杂地质条件下拱坝整体稳定三维地质力学模型试验研究 被引量：2

10

作者 诸葛亦斯 陈秀铜 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期70-74,共5页

针对某高拱坝坝址区地质构造复杂,两岸坝肩岩体内存在断层、煌斑岩脉、层间挤压带、深部裂隙等各类软弱结构面等工程地质问题,本文利用三维地质力学模型试验技术,采用强度储备与超载相结合的综合法试验方法,研究了坝体和坝肩从加荷到破... 针对某高拱坝坝址区地质构造复杂,两岸坝肩岩体内存在断层、煌斑岩脉、层间挤压带、深部裂隙等各类软弱结构面等工程地质问题,本文利用三维地质力学模型试验技术,采用强度储备与超载相结合的综合法试验方法,研究了坝体和坝肩从加荷到破坏的整个过程,试验中充分考虑了影响坝肩坝基稳定的各种因素,既考虑拱坝上游超载情况,同时还重点模拟两坝肩岩体中软弱结构面强度弱化的影响。通过试验获得了坝肩坝基的变形及分布特征、失稳的破坏形态和破坏机理。试验结果表明:拱坝整体稳定安全度约为4.7～4.9,拱坝的基础处理效果较好,并针对坝肩的薄弱环节提出了加固处理措施建议。 展开更多

关键词 拱坝 地质力学模型 整体稳定安全度 综合法试验

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高拱坝坝肩稳定综合法破坏试验加载方式研究 被引量：1

11

作者 李旭 杨宝全 +2 位作者 张林 杨金旺 辛航 《水电能源科学》 北大核心 2017年第10期86-89,62,共5页

地质力学模型综合法试验为工程的整体稳定安全问题提供了研究方法,但其加载方式能否反映工程实际及不同加载方式对综合法试验结果所产生的影响仍需开展深入研究。采用ANSYS有限元分析软件,选取典型高拱坝工程沙牌拱坝建立三维有限元模型... 地质力学模型综合法试验为工程的整体稳定安全问题提供了研究方法,但其加载方式能否反映工程实际及不同加载方式对综合法试验结果所产生的影响仍需开展深入研究。采用ANSYS有限元分析软件,选取典型高拱坝工程沙牌拱坝建立三维有限元模型,计算分析四种不同的加载组合方案,并结合沙牌高拱坝工程的综合法破坏试验加以验证。结果表明,四种加载组合方案中,岩体降强前的超载荷载倍数KP1取1.0或1.2时,坝体变位符合一般工程规律,且得出的综合稳定安全度均较其他方案小,从工程安全角度考虑,这两种加载方式均较合理。鉴于大部分高拱坝工程在蓄水运行后,由于水文预报、水库调度和工程措施等较为完善,出现超标洪水的概率不大,因此目前所采用的综合法破坏试验加载方式是合理的。 展开更多

关键词 高拱坝工程 综合法试验 加载方式 有限元计算 地质力学模型试验

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附加温度场对高拱坝地质力学模型综合法试验的影响

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作者 焦香 陈建叶 +2 位作者 杨宝全 李思滢 张林 《水电能源科学》 北大核心 2018年第3期80-82,75,共4页

降强法与超载法相结合的地质力学模型综合法试验是研究高拱坝坝肩及坝基整体稳定性的有效途径,但降强法中的升温降强阶段所产生的附加温度场会对综合法试验的结果产生一定影响。以锦屏一级高拱坝地质力学模型为研究对象,采用数值模拟法... 降强法与超载法相结合的地质力学模型综合法试验是研究高拱坝坝肩及坝基整体稳定性的有效途径,但降强法中的升温降强阶段所产生的附加温度场会对综合法试验的结果产生一定影响。以锦屏一级高拱坝地质力学模型为研究对象,采用数值模拟法研究附加温度场对综合法试验的影响,即运用ANSYS数值计算软件模拟了是否计入附加温度场两种方案。结果表明,附加温度场对综合法试验的坝体、坝肩位移影响的变化率分别为10.13%~16.54%、10.20%~10.99%、对应力影响变化率为0.57%~8.70%,对综合稳定安全度的影响很小,说明附加温度场对综合法模型试验结果的影响较小。 展开更多

关键词 附加温度场 地质力学模型 综合法试验 ANSYS计算软件

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基于地质力学模型试验综合法的顺层岩质高边坡稳定性研究 被引量：35

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作者 杨金旺 陈媛 +2 位作者 张林 杨宝全 李美蓉 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期131-140,共10页

针对顺层岩质高边坡稳定性问题,提出降强法与倾斜抬升超载法相结合的地质力学模型综合的试验方法,推导该方法下边坡稳定综合法安全系数表达式,将其应用到白鹤滩左岸顺层岩质高边坡工程实例中,并与FLAC3D强度折减法数值计算结果进行对比... 针对顺层岩质高边坡稳定性问题,提出降强法与倾斜抬升超载法相结合的地质力学模型综合的试验方法,推导该方法下边坡稳定综合法安全系数表达式,将其应用到白鹤滩左岸顺层岩质高边坡工程实例中,并与FLAC3D强度折减法数值计算结果进行对比。研究结果表明:2种方法得到的边坡变形破坏特征、破坏模式、安全系数均较为接近,说明所提的试验方法和安全系数表达式是合理的;白鹤滩左岸边坡的地质力学模型试验综合法安全系数KSC=1.526~1.575,数值计算得到的稳定安全系数KSS=1.45~1.52;边坡稳定安全的控制性结构面为层间错动带C3–1及其上盘岩体内的软弱结构面,层内错动带LS337上的加固措施是有效的。研究成果对顺层岩质高边坡安全稳定具有重要的工程意义和实用价值。 展开更多

关键词 边坡工程 顺层岩质高边坡 倾斜抬升超载法 地质力学模型综合法试验 安全系数 FLAC3D

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白鹤滩电站左岸强卸荷区边坡稳定试验研究

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作者 陈媛 张林 +2 位作者 杨宝全 杨金旺 李思滢 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2018年第3期144-150,共7页

针对岩质高边坡的稳定问题,提出了基于变温相似材料的降强法与倾斜抬升超载法相结合的综合法模型试验方法,建立了边坡稳定综合法试验安全评价方法,并针对白鹤滩电站左岸强卸荷区高边坡的稳定问题开展试验研究。通过典型剖面及卸荷区边坡... 针对岩质高边坡的稳定问题,提出了基于变温相似材料的降强法与倾斜抬升超载法相结合的综合法模型试验方法,建立了边坡稳定综合法试验安全评价方法,并针对白鹤滩电站左岸强卸荷区高边坡的稳定问题开展试验研究。通过典型剖面及卸荷区边坡的2个模型试验,获得了边坡在底滑面降强后的变形特性和破坏机理,揭示了缓倾结构面是影响白鹤滩边坡稳定的控制性因素,其失稳模式为滑移—拉裂的块体滑动破坏。试验结果表明,在底滑面前缘区域布置混凝土置换洞,可有效增强底滑面抗剪能力、减小边坡变形、阻止滑块形成,加固后的边坡稳定安全系数为KSC=1.42~1.58。研究成果为白鹤滩边坡工程的安全评价和加固处理提供了科学依据,同时也为类似边坡工程提供参考。 展开更多

关键词 白鹤滩水电站 岩质高边坡 综合法模型试验 稳定性分析 加固效果评价

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