内 容 提 要

本书主要以长江三峡工程、清江水布垭工程为背景，研究了风化岩体、缓倾角裂隙、

夹层、断层等地质缺陷对坝基及滑坡稳定的影响。

本书可供水利水电、土木、矿山、铁道等系统的广大科技人员及相关专业高等院校的

师生、研究生参考。

目 录

前 言

第一章 长江三峡工程左岸厂房＃3机组坝段坝基节理裂隙特性

随机分析及本构模型研究

第一节 概述

第二节 坝基缓倾角结构面的基本特征

第三节 节理裂隙连通率的概率统计理论

第四节 ＃3机组坝段坝基节理裂隙连通率计算

第五节 节理岩体本构模型研究

第六节 ＃3机组坝段坝基岩体弹性矩阵

第七节 强度分析

第八节 结论

第二章 开挖卸荷对三峡＃3机组坝段坝基整体稳定性的影响

第一节 卸荷岩体力学研究进展

第二节 计算理论

第三节 计算条件

第四节 地应力模拟

第五节 计算结果及分析

第六节 结论

第三章 开挖卸荷对＃3机组坝段坝基缓倾角裂隙的影响及加固效果研究

第一节 开挖卸荷对＃3机组坝段坝基缓倾角裂隙的影响

第二节 锚杆的加固效果研究

第三节 结论

第四章 地震效应对＃3机组坝段的影响

第一节 概述

第二节 坝基缓倾角裂隙动力接触元模型及接触算法

第三节 地震波形的选择

第四节 计算结果及分析

第五节 左岸厂房坝段抗震安全性评价

第六节 结论

第五章 地质缺陷对左岸厂房＃3机组坝段建基岩体稳定影响敏感性研究

第一节 概述

第二节 C类岩体位置及深度变化的敏感性分析

第三节 夹层位置及随弹性模量 宽度 埋深 长度变化的敏感性分析

第四节 断层位置倾向及随弹性模量宽度埋深长度

变化的敏感性分析

第六章 地质缺陷对溢流坝段建基岩体稳定影响敏感性研究

第一节 概述

第二节 C类岩体位置及深度变化的敏感性分析

第三节 夹层位置及随弹性模量、宽度 埋深 长度变化的敏感性分析

第四节 断层位置 倾向及随弹性模量 宽度 埋深 长度

变化的敏感性分析

第七章 尼泊尔波迪·科西水电工程首部枢纽挡水坝段及

泄洪拉沙闸抗滑稳定分析

第一节 概述

第二节 计算方法及原理

第三节 计算工况及参数

第四节 计算结果及结论

第八章 清江流域水布垭水电站库首重大滑坡稳定性研究

第一节 鱼洞河 刘家陀 钟家屋场滑坡刚体极限平衡计算及分析

第二节 鱼洞河滑坡塑性区渐近扩展过程研究

第三节 澳大利亚GWEDGEM程序在库首重大滑坡稳定敏感性

分析中的应用

第四节 结论

第九章 清江流域水布垭水电站坝后地段重大滑坡稳定性研究

第一节 大岩淌 马岩湾 台子上滑坡地质特征

第二节 大岩淌 马岩湾 台子上滑坡刚体极限平衡计算及分析

第三节 马岩湾滑坡塑性区渐近扩展过程研究

第四节 澳大利亚GWEDGEM程序在坝后地段重大滑坡稳定敏感性

分析中的应用

第五节 结论

第十章 清江隔河岩工程库区滑坡稳定性预测的神经网络方法

第一节 概述

第二节 滑坡预测的前馈网络与学习算法

第三节 清江隔河岩工程库区重点滑坡预测

第四节 认识与结论

参考资料

第一章 长江三峡工程左岸厂房＃3机

组坝段坝基节理裂隙特性随机

分析及本构模型研究

第一节 概 述

三峡工程左岸厂房＃3机坝段坝基抗滑稳定概化模式剖面图如图1－1（见第2页）所示，

坝段的岩基属构造复杂的节理岩体，其中含有夹层与节理，在数值计算时，夹层可用夹层

单元模拟，但节理不能。由于岩基中节理众多，而且分布极为复杂，给数值分析带来很大

困难，在以往的计算中都没有考虑节理裂隙的弱化作用，仅在用刚体极限平衡方法求安全

系数时，将节理裂隙作为滑移路径考虑一条。对于三峡工程中的技术问题，沿用完整岩体

的本构模型不合适，必须专门研究。

岩体最基本的特性在于结构的不连续性。节理的力学特性和几何特性对节理岩体的力

学特性具有重要的影响。与完整岩体相比，节理岩体的刚度和强度降低了很多，而且节理

岩体表现出明显的各向异性特性。为了更好地模拟节理岩体的力学特性，节理岩体的本构

关系的研究多年来一直受到人们的重视，而且已建立了多种模型。70年代以来，一些研究

者鉴于岩体是不连续体，提出沿着非连续介质的途径去研究，而且已发展了节理单元、离

散单元和块体理论等多种离散模型。由于现场勘测的局限性和节理在岩体中位置分布的随

机性，给这些模型的实际应用带来很大的困难。另一种途径是将岩体作为连续介质体进行

研究，将节理岩体用能够反映节理影响的等效材料来代替。这些方法克服了离散模型的一

些困难而且在岩体力学中得到了广泛应用。所谓“等效”模型就是在考虑本构模型时，根

据一定的等效原则，笼统地考虑节理对岩体力学特性的影响，将整个节理岩体均匀化、连

续化，得出一套本构关系的计算公式，然后再利用数值分析得出整个岩体的力学特性。目

前常用的等效方法有材料参数等效法、能量等效法、变形等效法、复合体等效法、断裂力

学法和损伤力学方法等。这里拟采用变形等效及材料参数等效方法。

概率统计方法是在概率论的基本理论指导下，对客观世界进行观察、分析和预测的一

种思想方法和工作方法。众所周知，采用任何方法都涉及参数取值问题。由于该问题对岩

体的工程分析至关重要而且难度很大，在实际工作中要凭经验判断。但是仅凭经验判断选

择参数的可信值，不仅难以做到，而且也是不科学的。问题的实质在于，岩体中的所有参

数都存在不同程度的不确定性。尽管岩土工程中采用概率方法比结构工程要困难得多，但

用概率方法研究岩土工程是一种客观趋势，这里可用概率方法对节理裂隙的特性进行随机

分析，得出节理的有关特征值。