滑塌式危岩控制设计工况数值模拟研究

危岩是迄今国内外研究最薄弱的地质灾害类型之一，尤其在危岩分类及识别、发育机理、稳定性分析及有效防治方面目前处于定性、半定量阶段．根据危岩失稳模式可将危岩分为滑塌式危岩、倾倒式危岩和坠落式危岩三类，目前在进行危岩稳定性分析中，拟定了三种荷载组合工况，分别是工况一(自重 天然状态裂隙水压力)、工况二(自重 暴雨状态裂隙水压力)和工况三(自重 天然状态裂隙水压力 地震)．本文通过对滑塌式危岩有限元数值模拟，基于位移场和应力场分析得到工况二为最不利工况的重要结论，换言之，工况二即为滑塌式危岩治理工程的控制设计工况．     

三峡库区危岩稳定性分析

危岩是三峡库区主要的地质灾害之一，是地层组合、地貌特征、水动力因素及地震等因素耦合异变的结果．按危岩体发生崩塌时可能的失稳破坏模式将危岩分为倾倒式危岩、滑塌式危岩、拉裂式危岩、鼓胀式危岩和错断式危岩5类．笔者根据三峡库区危岩破坏的主要荷载组合，运用极限平衡理论建立了危岩稳定性分析方法．该计算方法已经在三峡库区的危岩稳定性分析及治理工程中得到广泛应用．     

三峡库区典型危岩形成机制及治理技术研究

危岩是三峡库区分布广、危害大的常见地质灾害类型。研究了典型危岩的基本特征、破坏方式及形成机制,指出其破坏方式有坠落式、滑塌式、倾倒式3种类型,且危岩体破坏模式中有链式反应的影响。砂岩及泥(页)岩的强度和抗风化性能差异大,泥(页)岩因强度低、易软化、易风化而成为软弱基座,且破碎松脱之后形成凹岩腔,上部砂岩即成为危岩。研究表明:在正确分析危岩形成机制的基础上,在此类地区采取"人工清方+点锚+挂网喷浆+主动防护网"技术对危岩进行工程治理,效果明显。     

危岩主控结构面损伤-断裂数值模拟研究

危岩是迄今研究程度极其薄弱的地质灾害类型,而主控结构面受荷损伤断裂扩展过程是危岩发育机理研究的核心技术.本文通过对主控结构面裂端损伤区范围确定及损伤区损伤材料参数的求解,运用有限元数值模拟方法对天然状态工况、持续暴雨工况及地震工况进行了数值模拟,获取了不同工况主控结构面的断裂韧度富余系数,与危岩体的稳定系数具有良好的一致性.     

考虑蠕滑特性的某黄土滑坡稳定性分析

降水是引起黄土滑坡的主要因素之一.以西北某黄土滑坡为例,经实地勘查,选取典型剖面作为实体反演计算模型.采用敏感性分析计算方法,以经验值确定敏感性计算范围值,以天然状态拟合自重工况,以饱和状态拟合连续暴雨工况,比对滑坡饱和状态及自然状态下的稳定系数,并采用地质历史分析法进行稳定性判定,采用颗粒流软件(PFC)进行了滑坡变形失稳过程的数值模拟,计算结果有助于分析滑坡蠕滑变形特征及失稳机制,为边坡的加固设计提供有益的参考.     

危岩主控结构面损伤—断裂数值模拟研究

危岩是迄今研究程度极其薄弱的地质灾害类型，而主控结构面受荷损伤断裂扩展过程是危岩发育机理研究的核心技术．本文通过对主控结构面裂端损伤区范围确定及损伤区损伤材料参数的求解，运用有限元数值模拟方法对天然状态工况、持续暴雨工况及地震工况进行了数值模拟，获取了不同工况主控结构面的断裂韧度富余系数，与危岩体的稳定系数具有良好的一致性。     

危岩研究现状及趋势综述

危岩是山丘地区陡高边坡主要的地质灾害类型之一,多组岩体结构面相互组合构成稳定性较差的岩体称为危岩体,危岩体失稳、运动即为崩塌.笔者基于对国内外大量危岩研究资料的分析,将其研究现状概化为危岩失稳模式、危岩稳定性计算方法及危岩锚固计算方法等三个方面,据此对危岩研究的发展趋势进行探讨.     

改造地功能的水库岸坡防护技术研究与实践

遵循"填土造地"与"岸坡防护"有机结合的原则,探索考虑造地功能的水库岸坡防护技术,对于美化、完善城市功能、适当增加城市用地,具有重要的现实意义。以三峡库区巫山宁江岛综合整治工程为例,提出了考虑造地功能的水库岸坡防护技术,为"基础处理及抛石护脚+堆石坝+碾压回填土+坡面防护+重力式挡土墙",进行了不同工况的稳定性分析,发现将"自重+库水位从175~145 m降落"工况作为防护工程控制工况是合理的;详细论述了防护工程设计方案的分项设计;探讨了此类工程建设中填土压实质量控制问题,指出边坡表层3 m左右区域通常是欠压实区,在水位降落期间存在局部滑塌、坍塌破坏的安全隐患,提出了护坡结构及马道开裂的注浆处治思路。     

层次分析法在危岩稳定性评价中的应用:以重庆市渝北区老岩危岩为列

危岩的稳定性确定是危岩勘查的重要任务,决定着是否需要对危岩进行治理,在危岩的稳定性判别中定性判断是定量计算的前提.采用基于层次分析的综合指数法,对渝北区老岩危岩相关危岩单体逐一进行稳定性综合评价,旨在为该区域危岩的防治提供可靠依据.     

考虑月球引潮力和昼夜温差效应的危岩稳定性分析

危岩稳定性是科学分析崩塌灾情的关键环节.根据天文固体潮理论,分析了月球引潮力造成危岩重力效应出现昼夜交替变化的特征,建立了危岩受月球引潮力作用的荷载计算方法;分析了昼夜温差效应对危岩主控结构面内充填物吸水膨胀特性的影响,提出了膨胀力计算公式;引入月球引潮力和昼夜温差效应膨胀力修正危岩稳定系数计算公式,实例分析表明,考虑月球引潮力和昼夜温差效应后,危岩的稳定系数可降低0.96％ ～6.73％,坠落式危岩劣化程度更为明显.研究成果对进一步实施危岩破坏机理研究有积极意义.     

铁路岩石边坡稳定性分类的模糊综合评判

本文用模糊综合评判的方法对铁路岩坡的稳定性进行评判。利用全国铁 路147个岩坡的调查资料,建立了岩石回弹值R,岩体完整性系数I。、 岩坡综合相对贯通度GP,岩坡综合稳定性系数GK和不稳定块类型数 N等五个隶属函数,将岩坡分为稳定、基本稳定和不稳定三类。计算结 果表明,其计算模型是有效的和令人满意的。      

三峡库区陡崖形成及长期稳定性初步研究--以万州区太白岩为例

陡崖是山丘地区常见的地貌景观,是危岩灾害孕发的起源地.以三峡库区万州区太白岩陡崖为例,笔者运用危岩发育链式机理探讨了陡崖的形成过程,指出陡崖是危岩链式发育的必然结果.得到了危岩主控结构面连通率与弹性模量及危岩体损伤度之间的相关参数,运用岩石蠕变时效本构关系建立了危岩微观链蠕变稳定时间计算式,初步建立了陡崖长期稳定性预测方法.初步得到了太白岩陡崖微观链稳定时间在891～15904年之间,在8万年内将会有危岩体逐渐发育的结论.     

危岩主控结构面的冻胀力计算公式研究

主控结构面的形成和扩展是研究危岩发育机理的核心。基于损伤力学、断裂力学、弹性力学等理论,对冻融循环条件下主控结构面的产生和扩展进行了研究。提出了主控结构面损伤扩展的条件,建立了冻结状态下作用在主控结构面上的冻胀力计算公式,通过工程实例给出了公式的运用方法,分析了影响主控结构面冻胀力大小的因素,为危岩发育机理的深入研究奠定了理论基础。     

牵引式滑坡渐进形成历程试验研究

为深入研究牵引式滑坡渐进失稳机理,研发了能够模拟滑坡体分段失稳滑动的试验装置.装置主体由若干渗透盒组成,能够构成各种几何形状的分段式滑面;通过向不同分段组合的渗透盒注水,可使滑带分阶段饱水软化,滑带土抗剪强度降低,引发滑体分级失稳滑动,从而实现牵引式滑坡渐进破坏过程的模拟.共设计12种试验方案,模拟了不同几何特性的滑面和坡面线以及多种坡体材料;从前至后分段软化滑带,形成分级失稳滑块,观测滑坡体变形特征及后缘破裂面形态.研究结果表明:各级失稳滑带分别对应1条主裂缝,滑体性质和坡面形态对滑坡体破坏趋势影响较大,两段线坡面形态的坡体变形最为显著;后缘面破裂倾角一般为陡倾角,其中77.42%的倾角值集中在58°~88°范围内,失稳的第1级滑带越短或坡面形态和滑面形态越陡,后缘面破裂倾角越大.      

Steam Pressure Control of 1000 MW Ultra-Supercritical Coal-Fired Power Unit Based on Multi-Model Predictive Control

Ultra-supercritical(USC) coal-fired unit is more and more popular in these years for its advantages.But the control of USC unit is a difficult issue for its characteristic of nonlinearity, large dead time and coupling among inputs and outputs. In this paper, model predictive control(MPC) method based on multi-model and double layered optimization is introduced for coordinated control of USC unit running in sliding pressure mode and fixed pressure mode. Three inputs(i.e. valve opening, coal flow and feedwater flow) are employed to control three outputs(i.e. output power, main steam temperature and main steam pressure). The step responses for the dynamic matrix control(DMC) are constructed using the three inputs by the three outputs under both pressure control mode. Piecewise models are built at selected operation points. In simulation, the output power follows load demand quickly and main steam temperature can be controlled around the setpoint closely in load tracking control. The simulation results show the effectiveness of the proposed methods.     

某浅变质风化岩失稳边坡的滑动机理分析

浅变质岩风化层岩体破碎,其力学特性特殊,在有限元分析中能取得有效结果的计算模型也不易确定,由理论分析确定的该类岩质失稳边坡滑动面与实际情况存在一定的差异,结合现场测斜管监测,采用有限元分析方法,可对该浅变质岩失稳边坡的滑动面进行确定,再通过在滑动面上施加弹簧单元模拟滑坡的失稳过程,对得到的力学特征的分析得出该类边坡滑动模式主要是以蠕滑-拉裂为主.     

Structural Characteristics and Mechanical Properties of Rock Mass in the Field of Tianwan Nuclear Power Plant, China

Introduction The project of Tianwan Nuclear Power Plant,located in Pashan, at the south foot of HouyuntaiMount, northeast of Lianyungang City, JiangsuProvince, is entitled State Key Project in collabo-ration with Russia. This project is carried out atthree phases, with two reactors to be built at eachphase. Important constructions such as the nuclearislets and the normal islets are all situated at thebedrock zone. With regard to the field study of thenuclear power plant, the authors have…     

大断面黄土隧道初期支护合理施作时机

支护结构的合理设计是大断面黄土隧道设计的关键环节,结合在建铁路黄土隧道,采用数值模拟,分析大断面黄土隧道在不同初期支护时机情况下,支护结构、围岩受力状态和力学行为的变化情况．以控制围岩变形为核心,对大断面黄土隧道施工中,初支施作时机的选择给出了合理的建议．通过现场监测手段,得到了黄土隧道初期支护受力规律：黄土具有明显的流变特性,支护结构的受力很大一部分来自围岩流变产生的附加荷载;支护结构受力在空间分布上并不均匀对称,这些在设计中都应加以考虑．