三峡永久船闸高边坡深部岩体变形及地应力变化特征

三峡工程永久船闸高边坡岩体变形特征与机理分析——三峡工程船闸高边坡变形监测资料表明．岩体变形主要受开挖卸荷影响，边坡岩体卸荷松弛特征明显，具有分带性。微风化新鲜岩体变形主要是沿结构面张开实现的．从而引起岩面找平混凝土或喷护混凝土开裂，岩体变形...

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为了准确描述卸荷带岩体的渗透特性,以三峡永久船闸高边坡为例,应用其监测资料,引入应变指标,将岩体卸荷带划分为强卸荷变形带、弱卸荷变形带和卸荷应力应变调整带。观测资料的计算分析表明:与未开挖岩体相比,强卸荷变形带、弱卸荷变形带和卸荷应力应变调整带的渗透系数分别增大了3138~330,92~27倍和8~1倍。对整个分析过程作了详细介绍。

三峡工程永久船闸高边坡岩体卸荷松弛特征研究——三峡工程永久船闸高边坡岩体卸荷松弛特征明显，采用地质调查、钻孔声波测试、内外部变形监测、现场变形试验、钻孔芯样力学试验、压水试验、孔壁录像、钻孔弹模测试等手段进行综台研究，结果表明，边坡岩体可划分...

三峡工程永久船闸高边坡岩体卸荷松弛特征明显,采用地质调查、钻孔声波测试、内外部变形监测、现场变形试验、钻孔芯样力学试验、压水试验、孔壁录像、钻孔弹模测试等手段进行综合研究,结果表明,边坡岩体可划分为强、弱、微三个卸荷带,强、弱卸荷带岩体力学性质有明显弱化,微卸荷岩体力学性质无明显变化。在卸荷带内未产生新的结构面,但卸荷引起了结构面的进一步扩展和张开。岩体变形是结构面张开和岩块变形的综合反映,主要受开挖卸荷影响,锚索对于限制结构面张开作用明显。

岩体声发射检测是当今国内外积极开发研究的岩体动态监测新技术之一,为了保证三峡船闸顺利建设,在建设过程中采用了声发射技术对船闸高边坡进行全天候在线监测。声发射作为动态监测技术在大型边坡岩体动态监测中具有明显优势。本文将小波变换和神经网络应用到声发射检测之中,能够准确地对岩体稳定性进行预测预报。现场监测表明,利用声发射技术对大型船闸高边坡岩体稳定性及其发展趋势和边坡支护效果,作出了符合实际的评价和有效的预测预报。

三峡永久船闸边坡开挖后,岩体应力调整,且其变化路径复杂。为研究三峡永久船闸边坡岩体在此状态下的变形特性,在边坡勘探平洞进行复杂应力路径下的原位岩体真三轴试验,试验荷载模拟边坡初始地应力场及其在边坡开挖过程中的变化情况,按3种路径施加:σ1卸载时,σ2和σ3保持不变;σ1加载时,σ2保持不变,而σ3同步卸载;σ1卸载时,σ2保持不变,而σ3同步加载。根据试验结果,建立此3种应力路径下岩体切线弹性模量et与主应力差间的经验关系式,分析边坡岩体的变形特性。研究结果表明:在一个主应力减小(卸荷)、另一主应力增加(加载)的应力路径下,岩体变形具有非线性和各向异性;在卸荷方向,切线弹性模量随有效主应力差(负值)的减小而加速减小;在加载方向,切线弹性模量基本保持稳定。

第1页（共7页） 三峡永久船闸陡高边坡开挖的优化设计 摘要：本文针对三峡永久船闸陡高边坡开挖问题，结合条分法，建立了沙太基模型和简化毕 肖普模型，对不同开挖角α下最危险滑弧面进行求解，给出了优化目标函数，并且通过搜索 得出开挖角α的最优解。在最危险滑弧面的求解过程中，利用了最危险滑弧圆心的分布规律， 减小了搜索区域，并通过改变步长等办法提出了优化搜索方案，提高了搜索的效率。 本文还给出了最危险圆弧的存在性及可解性的证明，讨论了当滑弧面不是圆弧时的一般 解法，并讨论工程费用对r1和r2敏感性。对所给实例的求解结论：最少工程总费用为692.57 万元/米，对应最优开挖角为61.3度。 关键词：简化bishop法最危险滑弧面优化搜索 1问题重述 三峡工程永久船闸是在山体中开挖的既高又陡的深槽(槽中放置船闸)。其剖 面简化如图一,底宽为s

　　收稿日期:19981005 作者简介:吴海斌(1965—),男,江苏人,高级工程师,岩土工程专业. 三峡永久船闸高边坡工程稳定措施 吴海斌 (中国长江三峡工程开发总公司,湖北宜昌443002) 摘要:介绍了三峡永久船闸高边坡的规模、特点以及保证边坡稳定的设计技术路线,论述了保证边 坡稳定的跟踪反馈研究和反馈设计思想、实施措施,即高边坡防渗排水措施、边坡锚固支护措施、控 制爆破措施.根据边坡目前状况和相应监测成果验证了这些措施对边坡整体稳定性的作用. 关键词:船闸;边坡;排水;锚固;爆破;稳定性 中图分类号:tu457　　　文献标识码:a　　　文章编号:1000ο1980(2000)01ο0072ο04 永久船闸是长江三峡通航的控制性工程,不仅要保证其高边坡施工期的临时稳定,更要确保其运行期的 长期稳定.为解决永久船闸

结合三峡水利枢纽升船机及临时船闸高边坡岩体的变形监测资料，分析了边坡开挖爆破以及形成的临空面、温度和降雨量对高边坡岩体变形的影响规律，建立了岩体变形模型。通过分析，说明升船机及临时船闸高边坡岩体是安全的。对升船机及临时船闸高边坡岩体的变形分析将提高人们对人工开挖高边坡岩体变形的认识，为以后工程的岩体边坡开挖设计提供依据。

三峡船闸高边坡工程具有工程规模大,结构形态复杂,岩体深切开挖地应力释放变形,以及边坡岩体作为闸室墙体结构组成部分等特点。本文首次对高边坡设计准则和稳定安全度标准进行系统的研究,在对三峡高边坡系统分析的基础上,拟定了一套船闸高边坡基本设计准则,实践证明高边坡动态设计的新思想在三峡船闸高边坡工程应用中取得了良好的效果。

针对三峡永久船闸高边坡失稳原因,采取以下锚固处理措施:一是向岩体施加利于稳定的外荷载,增加岩体抗滑力;二是将已风化或弱风化岩体保护起来,配合锚固措施增加稳定性。

三峡永久船闸岩体高边坡设计理论研究及实践——三峡船闸高边坡工程具有工程规模大，结构形态复杂，岩体深切开挖地应力释放变形，以及边坡岩体作为闸室墙体结构组成部分等特点。本文首次对高边坡设计准则和稳定安全度标准进行系统的研究，在对三峡高边坡系统分析...

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简要分析了长江三峡永久船闸边坡的钻孔测斜仪监测资料,并选取典型测孔进行了回归分析。分析结果表明,对边坡变形影响最大的因素是开挖因素,边坡锚固及边坡岩体的时效变形、降雨、施工用水及深槽开挖引起的地下水变化、气温变化等因素对变形影响较小。开挖结束后,岩体深层变形逐渐趋于稳定。模型分析还表明永久船闸高边坡变形已经趋于收敛,永久船闸边坡是稳定的。

简要介绍了三峡工程永久船闸二期高边坡350t级预应力锚索监测工程情况。监测结果表明,测力计张拉实测荷载与千斤顶加荷相差率为2.51%,锁定损失率为2.46%,锁定后损失率为11.81%,总损失率为14.45%。其荷载变化特征可总体归纳为下降稳定性、周期变化性和折线突降性三种类型,群锚效应观测无明显反应。在测力计的标定和安装过程中显示,基座钢垫板的尺寸、刚度及表面加工平整度对测力计的受力状态影响较大。

为监测三峡永久船闸一期高边坡运行期岩体锚固效果,在部分断面的锚杆上安装了锚杆应力计。监测结果为:32根监测锚杆中,拉应力大于30mpa的有3支;压应力大于30mpa的有4支;其余锚杆应力计测值绝对值均小于20mpa,绝大部分锚杆应力基本稳定。这表明边坡锚杆受力不大。对\"变形应力为主型\"锚杆应力测值统计模型分析得出,近3年的趋势分量增量分别为2.34,1.85,1.53mpa,也说明监测锚杆处的高边坡岩体已趋于稳定。

长江三峡水利枢纽永久船闸是在山体中深切开挖而连成的，采用预应力锚固技术是改善和提高边坡稳定性的主要措施之一。如何有效地解决锚错工程中存在的技术问题，良好地实施预应力，以达到预期的锚固效果是工程的关键。文章结合实际论述了上述问题。

通过数值模拟计算,分析了初始地应力、岩体卸荷弱化效应、锚索加固和地下水等因素对三峡永久船闸高边坡变形的影响及中隔墩异常变形机理.研究表明:初始地应力是影响两侧高边坡变形的控制性因素,岩体卸荷弱化效应对边坡变形也有重要影响,锚索对节理裂隙面变形有较大的限制作用,地下水对变形的影响不明显;中隔墩三面临空,卸荷充分,节理裂隙扩展引起的各向异性变形以及初始地应力引起的不对称变形是中隔墩整体向北变形的主要原因,而开挖次序不是其主要原因.

第21卷第2期岩石力学与工程学报21(2)：261～267 2002年2月chinesejournalofrockmechanicsandengineeringfeb.,2002 2001年5月25日收到初稿，2001年6月15日收到修改稿。 作者吴海斌简介：男，36岁，1992年于河海大学岩土工程专业获硕士学位，现为航建项目部副主任、高级工程师，主要从事永久船闸工程项目 管理方面的工作。 三峡永久船闸岩石高边坡工程稳定技术 吴海斌 (中国长江三峡工程开发总公司宜昌443002) 摘要在阐述船闸高边坡工程特点的基础上，论述了该工程实施的技术路线，并重点介绍了工程规模、岩体支护、 防渗排水、施工程序与爆破控制和监控技术，最后得出了施工期边坡总体和局部稳定、总体变形基本控制在预计范 围内

文中就三峡永久船闸高边坡快速施工地质超前预报的几个问题进行了讨论。分别研究了三峡永久船闸高边坡施工地质超前预报的必要性，提出了超前预报技术思路，最后就高边坡岩体反分析及反馈设计问题、施工地质超前预报问题以及与监测相适应的超前处理及防护进行了分析。

本文介绍了双线五级船闸高边坡岩体声发射监测技术的应用情况,并对声发射监测成果进行了初步分析。监测成果反映,双线五级船闸高边坡岩体声发射能量较低且大多发生在开挖期间,随边坡支护工程完成,岩体声发射事件迅速减少,目前基本为零,表明边坡岩体处于稳定状态。双线五级船闸高边坡岩体声发射监测技术的应用取得了良好的效果,为今后其它工程高边坡岩体声发射监测积累了经验。