• 喜马拉雅北麓郭如错冰湖泥石流沟发育特征及 对拟建中国至尼泊尔铁路的影响研究

  拟建中国至尼泊尔铁路首次穿越全球冰湖分布最为集中的喜马拉雅区域，最为典型的是郭如错冰湖，铁路 桥梁位于其溃决通道上，如何计算桥梁净空设置和墩台防护所需参数，国内外标准、规范未见针对线性工程的冰湖 溃决特征值计算。通过地质调查，结合 1984 年至今多期历史卫星遥感影像、SBAS－InSAR 差分干涉图形变分析、雨 洪法、RAMMS 数值模拟等技术手段，圈定物源的储量和分布特征，分析郭如错冰湖库容、面积的变化趋势，评价终 碛垄、后缘冰川的结构和稳定性。雨洪法计算结果: 流速 3. 51 m/s，泥深 1. 26 m，整体冲击力 29. 30 kN/m2 ; RAMMS 计算结果: 流速 3. 54 m/s，泥深 1. 28 m，整体冲击力 19. 00 kN/m2 。对比雨洪法与 RAMMS 数值模拟计算结果，在铁 路桥梁位置断面处，雨洪法与数值模拟结果接近，采用雨洪法计算的结果具备合理性。因此，郭如错冰湖溃决通道 上的铁路桥梁净空建议采用 7. 89 m。该方法对冰湖发育区的线性工程如何开展冰湖溃决型泥石流特征值计算工 作进行了初步探索，在喜马拉雅山区等区域的选线中可供借鉴。

  2024-12-19 iGeo

• 某大型地下洞室群围岩稳定性分类研究

  根据地下洞室群的特点, 选取岩体质量综合级别、块体状况、开挖位移及破坏区、岩爆烈度四因素为分类指标, 建立 了大型地下洞室群围岩稳定性分类体系。针对不同稳定性等级, 提供了相应的开挖方式和支护处理建议。最后, 运用该分类 体系对某地下洞室群的主厂房进行了分析评价。结果表明主厂房围岩以基本稳定的Ò 类为主, 围岩的破坏型式以局部块体 失稳和轻微~ 中等岩爆为主。

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• 开挖卸荷条件下大型地下硐室块体稳定性的对比分析

  运用 FLAC3D 软件对三峡地下电站主厂房的典型边墙和顶拱块体分别进行三维数值模拟分析，对比分析其 模拟结果表明：(1) 边墙块体在水平垂直厂房轴线(x 方向)和铅直(y)方向上应力均表现出卸荷特征，特别是 x 方向。 其变形主要以向开挖区卸荷回弹变形为主；(2) 顶拱块体在 x 方向表现为压应力，其值随开挖逐渐增加，而 y 方向 只是在开挖初期卸荷，但随后面的开挖有逐渐回升的趋势。其变形在 x 方向为挤压变形，y 方向块体下部向下变 形，而上部因挤压而表现出向上变形；(3) 大型地下硐室开挖过程中，块体的应力–形变场特征对顶拱块体稳定是 有利的，而对边墙块体是不利的。因此，通常的极限平衡分析结果，对边墙块体是偏高的，而对顶拱块体是偏于 保守；(4) 提出通过变形特征来定性判断块体整体稳定性和通过塑性区分布规律来定量评价块体的局部稳定性的 方法。

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• 锦屏一级水电站复杂地质条件下坝肩高陡边坡 稳定性分析及其加固设计

  锦屏一级水电站是我国在建的世界最高拱坝，坝肩工程边坡高度达 500 m，规模巨大。电站枢纽区地处深山 峡谷地区，自然谷坡高陡，地应力水平较高，谷坡岩体卸荷强烈，并发育有断层、层间挤压带、深部裂缝等不良 地质现象。在地质条件详细调查基础上，分析左岸缆机平台以上的顺坡向倾倒变形体、左岸 1 800 m 高程以上的 楔形双滑变形拉裂体等坡体结构及其破坏模式，并进行边坡稳定性分区和计算分析。根据坡体结构特点，确定少 开挖、弱爆破、强支护、分区分层支护、控制整体、以面覆点的开挖施工和加固设计原则，实施以预应力锚索和 抗剪洞为主、辅以锚杆、混凝土框格梁等措施的局部和整体、浅表和深层的全方位、多层次边坡加固控制体系。 精细设计并严格控制施工时序、爆破技术和工艺，保证建基面岩体质量，通过动态设计和完善的管理机制确保边 坡施工安全。2006 年 7 月～2009 年 9 月边坡监测资料表明：边坡浅表最大横向位移 79.5 mm，最大垂直下沉位移 52.5 mm，主要受地层岩性和坡体结构控制；深层最大变形量 60 mm，最大速率 0.1 mm/d，主要受深部裂缝控制； 目前位移均趋于收敛，满足安全控制标准。锦屏一级水电站坝肩高边坡工程的成功实施为我国工程建设提供新的 经验和借鉴。

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• 基于原位试验和规范的岩体抗剪强度与 Hoek-Brown 准则估值比较

  简要论述目前岩体抗剪强度确定方法，以黄河上游玛尔挡水电站坝基岩体为例，在岩体质量分级基础上， 引入规范建议值及现场原位大型剪切试验结果，建立岩体抗剪强度指标与 BQ 岩体质量分级的相关关系。同时利 用实测资料建立 BQ 与 GSI 的相关关系，运用 Hoek-Brown 准则估算各试验点岩体的抗剪强度指标。结果表明， 采用该研究成果较符合工程实际，而采用 Hoek-Brown 准则估算的等效内摩擦因数偏小，黏聚力则偏大很多。误 差分析表明，这一结果主要是由 Hoek-Brown 准则中最小主应力的取值范围引起的，据此提出公式应用中需注意 的问题及相应解决方法。

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• 基于应力与围岩分类的冲击地压危险性评价研究

  基于山东某矿井复杂多样的地质和开采环境，提出了对冲击地压实行分类评价的技术思路。根据外部应力 与巷道围岩相互作用后的围岩结构稳定性及其冲击倾向性，对围岩的冲击危险性和类型进行分类。外部静应力计 算时采用倾向“载荷三带”理论模型，动应力计算时采用长壁工作面走向“载荷三带”理论模型，再叠加上构造 应力等，实现了外部应力的近似计算；将外部应力作用于不同的围岩结构，结合煤岩体的冲击倾向性，得到围岩 的冲击危险性和冲击类型。以此为基础形成的冲击地压分类与评价方法能较准确地反映回采工作面的冲击类型和 危险程度，为制定针对性的治理措施提供了较准确的依据。研究成果已经在山东能源集团进行了应用，取得了良 好的效果。

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• 基于 Hoek-Brown 准则的岩质边坡稳定性分析

  无论是传统极限平衡法还是数值模拟方法，强度准则和力学参数的选取对边坡稳定分析具有关键作用。基 于非线性强度准则——Hoek-Brown 强度准则，利用 Slide 软件，选取地质力学指标 GSI、岩石材料参数 mi、应力 扰动系数 D、边坡高度 H 及坡角β作为影响边坡稳定性的主要因素进行分析。分析结果表明：随地质力学指标 GSI 的增大，边坡稳定系数呈现出递增趋势，总体呈指数形式发展；GSI 不同范围内，随着岩石材料参数 mi的增大， 边坡稳定系数 F 呈现出递增和递减 2 种截然不同的形式；随着应力扰动系数 D 的增加，稳定系数 F 呈直线形式递 减；随着坡高 H 的增大，稳定系数逐渐减少，呈负指数形式发展。随坡角β的增大，稳定系数 F 逐渐减小，呈多 段线形式发展，而β不同范围内斜率不同。根据 E. Hoek 等所提出的岩体分级标准中岩石单轴抗压强度界限值，对 岩质边坡稳定系数进行分析，得到边坡稳定系数分布图。最后将稳定系数分布图应用于工程实例中，结果表明利 用稳定系数分布图能很好地估算边坡稳定系数范围，与边坡稳定性定量分析结果具有较好的一致性。

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• 剪胀对地下工程岩体位移的影响 ——以加拿大 Donkin-Morien 隧道为例

  根据建立的岩石剪胀角模型，分析岩石峰值内摩擦角和剪胀角的关系，得出岩石在零围压时的峰值剪胀角 小于并近似等于峰值内摩擦角，并假设岩石和岩体的剪胀角遵循相似的变化趋势，结合 Hoek-Brown 强度准则和 GSI 岩体分级系统，实现剪胀角模型从完整岩石到岩体的转化。采用程序语言在 FLAC3D 中编写岩体剪胀角模型 程序模块。以加拿大 Donkin-Morien 隧道为工程实例，研究围压和塑性剪切应变依赖的岩体剪胀对隧道渐进开挖 过程中围岩位移的影响，论证恒定的剪胀角值不能准确表达隧道开挖边界附近的岩体位移，而考虑围压和塑性剪 切应变为影响因素的岩体剪胀角模型能够合理描述围岩的位移分布，模拟结果与实际测量值具有很好的一致性。 研究成果可为岩体非线性力学行为的研究和地下工程岩体的稳定性控制提供理论和实践基础。

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