英文翻譯-中國五強(qiáng)溪船閘邊坡設(shè)計(jì)和施工的工程地質(zhì)力學(xué)分析和監(jiān)測控制

中國五強(qiáng)溪船閘邊坡設(shè)計(jì)和施工的工程地質(zhì)力學(xué)分析和監(jiān)測控制

關(guān)鍵詞：巖體邊坡穩(wěn)定監(jiān)測控制1導(dǎo)言五強(qiáng)溪水電站有1200兆瓦負(fù)荷量，坐落于中國中部湖南元和。該樞紐工程由混凝土重力壩，發(fā)電建筑物（在河床的右側(cè)和大壩的后側(cè)），淺灘大壩（在河床的左側(cè)）及一個(gè)三層的船閘（左岸附近）組成。大壩的左壩肩位于溪谷5的東側(cè)（圖1）。交叉口的夾角在船閘的長軸和大壩之間是88°。船閘邊坡從溪谷5東側(cè)至溪谷7西側(cè)（即在去年底船閘）長有400多米。它被溪谷6分成兩部分：西部斜坡位于溪谷5和溪谷6之間，東部斜坡位于溪谷6和溪谷7之間。原始的斜坡角度是30-50°，最大邊坡高度達(dá)165m.在船閘邊坡的不利的工程地質(zhì)條件，尤其是在東部的斜坡，開挖與不可接受的變形和破壞有可能造成邊坡不穩(wěn)定，從而危及安全。在另一方面，保守的設(shè)計(jì)是不鼓勵(lì)的，因?yàn)槟菢訒?huì)花費(fèi)更多的錢。從一家顧問公司及相關(guān)工程監(jiān)理員得到的報(bào)告中，邊坡穩(wěn)性在這個(gè)項(xiàng)目中也被視為關(guān)鍵問題之一（王，1994年）。圖10+360m地質(zhì)剖面和儀器分布及地面標(biāo)志在這個(gè)項(xiàng)目中也被視為關(guān)鍵問題之一（王，1994年）。復(fù)雜地質(zhì)條件下的船閘邊坡是被認(rèn)為是一個(gè)開放和復(fù)雜的大系統(tǒng)（楊，1993年）。以巖土工程監(jiān)測和控制設(shè)計(jì)（MCGE）提出的建議來處理。同時(shí)，相應(yīng)的措施和技術(shù)，如監(jiān)測點(diǎn)的安裝和各種監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析方法也有發(fā)展。2工程地質(zhì)情況圖1顯示了平面布置圖及斷面船閘邊坡及工程地質(zhì)條件。

2.1巖性和風(fēng)化

除了第四紀(jì)沉積，在船閘邊坡的巖石主要是由板巖（Pt1）和灰綠色的砂巖（Pt2），它們都屬于上本溪組的前震旦紀(jì)五強(qiáng)溪組。Pt1形成物可分為5個(gè)小組的地層，總厚度146.75米。Pt2形成物可分為兩個(gè)小組的地層，總厚度81.49米。

該背斜軸部橫斷斜坡的較低部分。軸向平面向山邊傾斜，使在其南翼的Pt1地層大多傾向于同一方向（圖1）。

構(gòu)造過程產(chǎn)生了沿接觸區(qū)的硬土層和軟土層的位移。由此產(chǎn)生的斷裂帶表現(xiàn)為地下水和風(fēng)化影響下的弱夾層。弱夾層中出現(xiàn)的控股粘土大小占17-22％的粘土矩陣材料表面看起來有條紋或結(jié)核。粘土礦物主要是水云母或高嶺石，并有少量的蒙脫石。在弱夾層樣本內(nèi)部的摩擦角（φ）是10-15°30’，在原位剪切試驗(yàn)獲得了凝聚力的范圍是0.002-0.007MPa，（五強(qiáng)溪水電工程的建筑公司，湖南，1994年）。從Pt13地層頂部到Pt22地層頂部總厚度為126米，有39個(gè)厚度為2-6米的弱夾層。

風(fēng)化是劇烈的?？碧奖砻?，在西坡風(fēng)化深度向東增大。高度風(fēng)化的巖石地層深度高達(dá)13-40米;新鮮巖石地區(qū)的深度在28-54米之間。在東部的斜坡，這種高度風(fēng)化的巖石和新鮮巖石的深度分別高達(dá)50-80米和50-85米（圖1）。

2.2結(jié)構(gòu)

斜坡的斷層較密集。他們的斷裂總方向是NEE向，和船閘斜坡相交的角度小，不利于邊坡穩(wěn)定性。背斜軸部以65-70°的方向橫斷船閘邊坡。在溪谷5的附近，軸離左河岸腳150-200米遠(yuǎn)，而溪谷7的附近它到達(dá)了河床。該背斜軸向平面傾向西北，傾角5-15°，其與F87-F112的交叉角度是5–8°。在兩個(gè)背斜翼部沿軟弱夾層的滑動(dòng)是顯而易見的。翻轉(zhuǎn)過來看，本地南翼可以看出。在船閘邊坡大部分?jǐn)鄬友豊EE-EW向延伸。

在船閘邊坡的連接處分為6部分。他們大多數(shù)以大角度傾向SE或NW向，有利于邊坡穩(wěn)定。大部分連接處傾向山邊，分布在堅(jiān)硬巖石上。

2.3地下水

在船閘邊坡，地下水分為兩種類型：孔隙水和裂隙水。前面的表格數(shù)據(jù)隨季節(jié)波動(dòng)。后面的表格數(shù)據(jù)是斜坡表面的附近，但到一定深度其數(shù)量減少，是因?yàn)閹r體低連續(xù)性和巖體的低滲透性。

3設(shè)計(jì)中的問題

在船閘邊坡的變形和破壞的威脅下邊坡底部和船閘都安全進(jìn)行。在設(shè)計(jì)中的問題如下。

在東部的斜坡，穩(wěn)定可能會(huì)更嚴(yán)重，由于由于軟弱破碎巖石（Pt1）和斷層不利的工程地質(zhì)情況，如F87，F(xiàn)112，F(xiàn)109，F(xiàn)121和F115斜向橫斷斜坡。斜坡從開挖的基礎(chǔ)達(dá)180米高。在這種情況下，如果是處理不當(dāng)，災(zāi)難性的崩潰。一些工程師甚至擔(dān)心由暴雨影響下潛在的泥石流。

只是基于理論分析和計(jì)算來有效率的解決復(fù)雜問題，難以采取傳統(tǒng)的方法。因此，重要的是要引進(jìn)一種新方法來設(shè)計(jì)船閘邊坡。圖2確定潛在破壞復(fù)雜方法.4巖土工程設(shè)計(jì)的監(jiān)測和控制正如上面所討論，通過常規(guī)的做法來評價(jià)邊坡穩(wěn)定性并作出設(shè)計(jì)，是很困難的，這是由于被開挖邊坡的巖體的復(fù)雜特點(diǎn)。根據(jù)理論研究和工程經(jīng)驗(yàn)，基于船閘邊坡設(shè)計(jì)的監(jiān)測控制，一種新技術(shù)被提供用于邊坡合理的、經(jīng)濟(jì)的開挖和施工。MCGE技術(shù)是在五強(qiáng)溪提出的。一般，根據(jù)該場地巖體的位移和地下水的水位的反饋信息來衡量的，以及進(jìn)一步開挖所暴露的地質(zhì)信息，例如：出現(xiàn)裂隙的巖石或建筑物，負(fù)責(zé)的工程師應(yīng)及時(shí)的修改設(shè)計(jì)，然后在施工建設(shè)中對它們進(jìn)行處理。在監(jiān)測和控制過程中，速度（監(jiān)測，反饋，分析，修改和必要的工程措施的速度）是關(guān)鍵問題之一。

監(jiān)測控制可以通過兩種方式完成：對當(dāng)?shù)氐男畔⒌姆治龊蛯θ蛐畔⒌姆治觥?.1在本地信息上的監(jiān)測控制

曲線的相對位移隨時(shí)間變化可以幫助工程師及時(shí)修改設(shè)計(jì)，根據(jù)變化調(diào)整工程措施。由于開挖在附近的一個(gè)地點(diǎn)使曲線的激烈上升到某一個(gè)程度上，工程師應(yīng)作出決定停止挖掘，并采取可行的加固，或及時(shí)的調(diào)整開挖的過程。

4.2在全球信息基礎(chǔ)上的監(jiān)測控制雖然考慮到時(shí)間關(guān)系，僅僅從當(dāng)?shù)孛總€(gè)監(jiān)測點(diǎn)的資料完成監(jiān)測控制，這是很難的，除非也獲得了被測物體的空間信息。在施工的設(shè)計(jì)和監(jiān)理的修改中，空間信息是和速度一樣重要的。換言之，的對于工程師而言，了解空間位移的變化也是必要。因此，分析暫時(shí)-空間位移的方法是必要的。這就涉及到信息的五個(gè)方面，即三維監(jiān)測點(diǎn)的坐標(biāo)，位移和時(shí)間。由于提供的直角坐標(biāo)空間系統(tǒng)簡潔，在場地上它可以幫助工程師作出決定，采取以下程序。⑴斜坡和監(jiān)測點(diǎn)的項(xiàng)目三維數(shù)據(jù)在一個(gè)坐標(biāo)平面xoy內(nèi)，以便用于二維的過程中。⑵在單位時(shí)間內(nèi)在縱軸上表示各點(diǎn)位移。單位時(shí)間的下選擇取決于實(shí)際情況。舉例來說，如果位移變化是劇烈，單位時(shí)間可能需要1或2天。當(dāng)變化小時(shí)，單位時(shí)間可能會(huì)一周，半個(gè)月，甚至一個(gè)月。當(dāng)它很小，單位時(shí)間可能會(huì)三個(gè)月，半年，一年，或更長的時(shí)間。圖3加固船閘邊坡原始橫道的錨桿結(jié)構(gòu)⑶在一定時(shí)間間隔內(nèi)通過制作動(dòng)畫片的方式連接這些點(diǎn)表現(xiàn)出位移的空間變化。也就是說，在相同的時(shí)間單位下一個(gè)又一個(gè)做出分析的數(shù)據(jù)，然后在時(shí)間間隔的時(shí)間序列中安排它們。5開挖及加固的設(shè)計(jì)（1）在開挖設(shè)計(jì)中，采取一種模擬的天然斜坡尺寸的方法（楊等人，1997年）：1:1.60-1:1.85。另一部分由中等，略有風(fēng)化和新鮮巖石組成，坡度大約是1:1.00，界面以20米間隔的高度被切斷。（2）根據(jù)地質(zhì)情況和穩(wěn)定的程度采用不同的加固措施。西部的邊坡上，采取的措施是如下：在邊坡的上面部分，在同一時(shí)間內(nèi)伴隨著加固和排水系統(tǒng)挖掘較低的部分。在不良的工程地質(zhì)情況下的東斜坡（尤其是在圖1中顯示的潛在的破裂），這項(xiàng)措施是如下：削減斜坡，加強(qiáng)邊坡趾，并在斜坡深度內(nèi)設(shè)置排水系統(tǒng)。（3）在該邊坡存在嚴(yán)重破碎巖體的部位，預(yù)先存在的硐室，可以設(shè)置錨桿來進(jìn)行加固。錨桿的作用是有利的，因?yàn)樗娩摴芎弯摻畹睦鞆?qiáng)度沿錨桿的長軸排列。為了監(jiān)控活動(dòng)的板塊和加強(qiáng)錨桿在建設(shè)和運(yùn)營階段的實(shí)際效果，應(yīng)安裝鋼筋壓力棒和拉伸儀。事實(shí)上，在錨桿也是在斜坡內(nèi)的一個(gè)重要的監(jiān)測對象。

（4）斜坡面應(yīng)保存完整，以防止斜坡面附近的逐步侵蝕、沖刷和風(fēng)化，以及雨水的滲流。6在五強(qiáng)溪船閘邊坡MCGE的應(yīng)用采取逆距離作為網(wǎng)格化方法力量，參數(shù)選擇的力量為2，平滑為0時(shí)，圖4（a）-（d）是被抽出用來顯示在排列在五強(qiáng)溪船閘斜坡11拉伸儀的第一個(gè)點(diǎn)的相對時(shí)空位移。圖4a顯示船閘邊坡在1992年8月的位移，在邊坡西部的第0+220米部分進(jìn)行開挖。圖4各點(diǎn)的時(shí)空位移它表明：（1）位移小;（2）雖然到目前為止，0+360米部位的開挖面積，位移異常大。在1992年10月接著向東開挖。圖4b顯示位移比圖4a的位移相比顯著增加了。在8月，EX6位移是非常小的，但在10月增加到12.28毫米。因此，這可以被確定為破裂的一個(gè)，在東斜坡和關(guān)鍵位置的一致所需的監(jiān)測（圖1）。為了避免災(zāi)難性的崩塌，工程師們通過加固方式如在網(wǎng)格梁及時(shí)加固。因此，在1992年12月的位移下降（圖4C）。舉例來說，在EX6位移變化在10月從12.28毫米到在12月2.41毫米。EX10位移也顯示下降。在同一時(shí)間內(nèi)，EXmd24（在適當(dāng)?shù)捻敳繄D4C）位移達(dá)到10.35毫米。這表明，一個(gè)潛在破裂的位置從EX6向EXmd24遷移.EXmd24安裝在第24號錨桿是加固的關(guān)鍵。它表明，一個(gè)很嚴(yán)重的問題可能在那。然后，它是由灌漿處理的。在1993年一個(gè)月的小平均位移（圖4d）表明灌漿具有良好的效果。圖4（待續(xù)）

圖47結(jié)論

（1）基于從安裝的內(nèi)部和外部的監(jiān)測系統(tǒng)的復(fù)雜方法確定潛在的破裂。

（2）提出MCGE技術(shù)并成功地應(yīng)用于設(shè)計(jì)五強(qiáng)溪水電站的船閘邊坡。它是在開挖過程中幫助防止邊坡的不良地質(zhì)情況發(fā)生。

（3）測量結(jié)果澄清，在程序調(diào)整的開挖及加固該技術(shù)的應(yīng)用及其作用的意義。（4）這宗個(gè)案實(shí)例表明，上述方法和技術(shù)適用和可行的。在實(shí)踐中，船閘邊坡順利完成開挖施工階段，而且節(jié)省了大量成本。8參考文獻(xiàn)Gu，d.z.，1979年。工程地質(zhì)巖體力學(xué)（中文）。科學(xué)出版社,230-247頁。

Langer,M.，1999年。在鹽構(gòu)造放射性廢物處置地質(zhì)力學(xué)的安全性評價(jià)期刊。地質(zhì)學(xué)52，257-269。Shang,Y.J.，Yang,Z.F.,Tang,C.H.,1996年。巖土工程設(shè)計(jì)中潛在破裂的預(yù)測方法。J.Engng地質(zhì)學(xué).4（4），15-24（中文，英文摘要）。

Wang,C.M.，1994年。在五強(qiáng)溪水電站主要地質(zhì)問題。水電發(fā)電第二卷11（中文），19-23頁。

五強(qiáng)溪水電工程建設(shè)公司，1994年。五強(qiáng)溪水電工程在船閘邊坡的建立和存儲的語料數(shù)據(jù)，階段（Ⅱ-4）（中文）。未出版。Yang，Z.F.，1993年。工程地質(zhì)力學(xué)系統(tǒng)科學(xué)及其應(yīng)用。在：工程地質(zhì)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室，地質(zhì)研究所，中國科學(xué)院（編），1992年年度報(bào)告（中文），地震出版社，127–136頁。

Yang，Z.F.，Liu，Z.H.，1979年。漸進(jìn)破壞的層狀巖體初步分析。在：Wittke，W.（編），地質(zhì)力學(xué)數(shù)值方法，Aachen，1979年，地質(zhì)力學(xué)數(shù)值方法第三研究所，1363-1369頁。

Yang,Z.F.，Ke，T.H.，Xiao，Z.S.，Wang，Z.S.，1995年。五強(qiáng)溪水電站船閘邊坡開挖的監(jiān)督控制的理論與實(shí)踐。J.Engng，地質(zhì)學(xué)3（2）,1月11日（中文，英文摘要）。

Yang，Z.F.，Shang，Y.J.，Liu，Y.，1997年。巖土工程邏輯方法研究報(bào)告。J.Engng地質(zhì)學(xué)5（4），299-305Engineeringgeomechanicalanalysisandmonitoring-controlindesignandconstructionoftheWuqiangxishiplockslope,ChinaKeywords:Rockmass;Slopestability;Monitoring-control1.IntroductionTheWuqiangxiHydroelectricPowerStationwiththecapacityof1200MWislocatedontheYuanRiverinHunanProvince,CentralChina.Thepivotalprojectconsistsofaconcretegravitydam,apower-generatingbuilding(ontherightsideoftheriverbedandbehindthedam),anover-falldam(ontheleftsideoftheriverbed),andathree-liftshiplock(neartheleftbank).Theleftabutmentofthedamrestsontheeasternsideofgully5(Fig.1).Theintersectionanglebetweenthelongaxisofthelockandthedamis888.Theshiplockslopeisover400mlongfromtheeasternsideofgully5tothewesternsideofgully7(i.e.attheendoftheshiplock).Itisseparatedintotwopartsbygully6:thewesternslopesittingbetweengully5andgully6,andtheeasternslopebetweengully6andgully7.Theoriginalslopeanglesare30-50,andthemaximumheightofslopereaches165m.Therefore,theunfavorableengineeringgeologicalconditionintheshiplockslope,especiallyintheeasternslope,potentiallymakestheslopeunstablesoastoendangersafetyduringexcavationwithunacceptabledeformationandfailure.Ontheotherhand,theconservativedesignwasnotencouragedsinceitwouldcostmoremoney.Inreportsfromaconsultantfirmandrelatedengineeringsupervisors,theslopestabilitywasalsoregardedasoneofthekeyproblemsinthisproject(Wang,1994).Thelockslopewithcomplicatedgeologicalconditionsisregardedasanopenandcomplexgiantsystem(Yang,1993).Intreatingit,theMonitoring-ControlinDesignforGeotechnicalEngineering(MCGE)wasproposed.Atthesametime,correspondingmeasuresandtechniquessuchastheinstallationofmonitoringpointsandanalyticmethodsforvariouskindsofmonitoreddatawerealsodeveloped.2.EngineeringgeologicalsituationFigs.1showtheplanelayoutandcrosssectionoftheshiplockslopeandtheengineeringgeologicalcondition,respectively(Yangetal.,1995).2.1.LithologyandweatheringInadditiontotheQuaternarydeposits,therocksintheshiplockslopemainlyconsistofphylliticslate(Pt1),andgrayish-greensandstones(Pt2),bothofthembelongtotheWuqiangxiFormation,ShangbanxiGroupofPre-Sinian.TheformationPt1canbedividedintofivesub-formations,withatotalthicknessof146.75m.TheformationPt2canbedividedintotwosub-formations,withatotalthicknessof81.49m.Fig.1.Geologicalsection01360mandthedistributionofinstrumentsandsurfacemarks.Theanticlinalaxistransectsthelowerpartoftheslope.TheaxialplanedippingintohillsidemakesthestrataPt1atitssouthernlimbmostlydippingintothesamedirection(Fig.1).Tectonicprocessesinduceddisplacementsalongthecontactzonesofhardandsoftlayers.Theresultantbeddingfracturezonebehavesasaweakinterbedundertheinfluencesofgroundwaterandweathering.Materialsfromtheweakinterbedappearasstreaksorascorestonesinclaymatrixholdingclay-sizefractionof17-22%.Theclaymineralisdominatedbyhydromicaorkaolinite,andhasasmallamountofmontmorillonite.Theinternalfrictionalangle(f)ofsamplesfromtheweakinterbedis10-15.5,andthecohesiveforceofthemranges0.002-0.007MPa,whichwereobtainedfrominsitusheartests(WuqiangxiHydroelectricEngineeringConstructionCompanyofHunan,1994).Inatotalthicknessof126mfromthetopofstrataPt13tothetopofstratumPt22,thereare39weakinterbedswith2-6mthickness.Weatheringwasintensive.Theexplorationrevealedthatinthewesternslopetheweatheringdepthbecomeslargereastward.Thedepthofthelayerofhighlyweatheredrocksisupto13-40m;thedepthofthezoneoffreshrockisbetween28-54m.Intheeasternslope,suchdepthsofhighlyweatheredrocksandfreshrocksareupto50-80mand50-85m,respectively(Fig.1).2.2StructureFaultsintheslopearedense.ThegeneralstrikeofthemisNEE,andtheirintersectionangletothestrikeoftheshiplockslopeissmall,beingunfavorabletotheslopestability.Theanticlinalaxisobliquelytransectstheshiplockslopeinstrikeof65-70.Neargully5,theaxisis150-200mfarfromthetoeoftheleftbank,whileneargully7itreachestheriverbed.TheanticlinalaxialplaneinclinestowardNWinthedipangleof5-158,anditsintersectionanglewithF87-F112is5-8.Slippingalongweakinterlayersisobviousatthetwolimbsofanticline.Localoverturncanbeseenatthesouthernlimb.MostfaultsintheshiplockslopeextendalongNEE-EW.TheirmainpropertiesarelistedinTable1.Jointsintheshiplockslopearedividedintosixsets.Mostofthem,dippingtowardSEorNWwithhighangle,arefavorabletotheslopestability.Mostofthejointsdippingintothehillsidearedistributedinhardrocks.2.3GroundwaterIntheshiplockslope,groundwaterisclassifiedintotwotypes:pore-spacewaterandfissurewater.Thetableoftheformerfluctuateswithseasons.Thetableofthelatterisnearthesurfaceoftheslope,buttoacertaindepthitsquantitydecreasesbecauseofthesmalldensityofdiscontinuitiesandthelowpermeabilityofrockmass.Fig.2.Sophisticatedmethodforidentificationofpotentialbreaches.3.ProblemsindesignBothexcavationattheslopetoeandsafeoperationoftheshiplockareunderthethreatofdeformationandfailureofthelockslope.Problemsinthedesignareasfollows.Intheeasternslope,stabilitymightbemoreseriousbecauseoftheunfavorableengineeringgeologicalsituationduetosoftandfracturedrocks(Pt1)andfaultssuchasF87,F112,F109,F121andF115obliquelydissectingtheslope.Theslopeisupto180mhighfromthebaseofexcavation.Inthissituation,catastrophiccollapsemighttakeplaceifitisdealtwithimproperly.Someengineersevenworryaboutthepotentialdebrisflowtriggeredoffbyaheavyrainstorm.Itisdifficulttoadoptaconventionalmethodjustbasedontheoreticanalysisandcomputationtosolvethecomplicatedproblemsefficiently.Soitisimportanttointroduceanewapproachfordesignoftheshiplockslope.4.Monitoring-controlindesignforgeotechnicalengineeringAsdiscussedabove,itisverydifficulttoevaluatetheslopestabilityandtomakethedesignbymeansofconventionalapproachesbecauseofcomplicatedcharacteristicsofrockmassintheslopetobeexcavated.Accordingtotheoreticstudiesandengineeringexperiences,anewtechnique,basedonmonitoring-controlforthedesignoftheshiplockslope,waspresentedtoservetheexcavationandconstructionoftheslopereliablyandeconomically.ThetechniqueoftheMCGEisproposedinWuqiangxi.Ingeneral,accordingtothefeedbackinformationonthedisplacementofrockmassandgroundwaterlevelmeasuredinsite,andgeologicalinformationexposedwithprogressiveexcavation,e.g.cracksappearanceofrocksorofbuildings,theresponsibleengineersshouldmodifythedesignintime,andthendealwiththeminconstruction.Promptness(ofmonitoring,feedback,analysis,modificationandnecessaryengineeringmeasure)isoneofthekeyproblemsinthemonitorcontrolprocedure.Themonitoring-controlcanbeachievedthroughtwoways:analysisonlocalinformationandanalysisonglobalinformation.Fig.3.Structureofananchorgirderarrangedinapreviousaditforreinforcementoftheshiplockslope.4.1Monitoring-controlbasedonlocalinformationCurvesofrelativedisplacementversustimecouldhelpengineerspromptlymodifythedesignandadjustengineeringmeasuresaccordingtothevariation.Whenthecurveintenselygoesuptoacertainextentduetoexcavationinanearbylocation,theengineershouldmakedecisionofstoppingexcavationandadoptingfeasiblereinforcement,oradjustingproceduresofexcavationintime.4.2Monitoring-controlbasedonglobalinformationThoughtimewastakenintoaccount,itwasdifficulttoaccomplishthemonitoring-controljustfromlocalinformationofeachmonitoringpoint,unlessthespatialinformationofthemeasuredobjectwasalsoobtained.Inmodificationofdesignandsupervisionofconstruction,thespatialinformationisasimportantasthetemporal.Inotherwords,itisnecessaryforengineerstounderstandthechangeofdisplacementsatspaceaswell.Thus,themethodofanalyzingdisplacementstemporallyspatiallyisnecessary.Thisinvolvestheinformationoffiveaspects,i.e.3Dcoordinatesofmonitoringpoints,displacementandtime.Sincethepresentationofaspatialsystemofrectangularcoordinatesisconcise,itcouldhelptheengineerstomakedecisionsatthesite.Thefollowingproceduresareadopted.1.Project3DdataoftheslopeandthemonitoringpointsononecoordinateplaneXOYsoastoprocessin2D.2.Taketheverticalaxistorepresentthedisplacementatvariouspointsduringtheunittime.Theselectionofunittimedependsonactualsituations.Forinstance,ifthedisplacementchangeisintensive,theunittimemaybe1or2days.Whenthechangeissmall,theunittimemaybeoneweek,halfamonthorevenonemonth.Whenitisverysmall,theunittimemaybe3months,halfayear,orlonger.3.Linkthesefiguresshowingthespatialvariationofdisplacementsofpointsatcertaintimeintervalsinthewayofmakingcartoonpictures.Thatis,drawtheanalyticfigureinthesametimeunitonebyone,thenarrangethemintimesequencewithtimeintervals.5.DesignofexcavationandreinforcementInthedesignofexcavationanapproachofsimulatingthedimensionofnaturalslopes(Yangetal.,1997)wasadopted:thecut-slopedipanglewasnotlargerthanthatofthecriticalslopesinnature.Thedesignofreinforcementwasbasedonthethinkingofpreferablyreinforcingthebreach,andmakingtheshiplockslopeinharmonywiththeenvironment.ThepreliminarydesigninWuqiangxiisasfollows:(1)Forsectionsconsistingofcompletelyandhighlyweatheredrocks,thegradientofslopesurfaceis1:1.60-1:1.85.Forsectionsconsistingofmoderately,slightlyweatheredandfreshrocks,thegradientisabout1:1.00,andbencheswerecutatintervalsof20mheight.(2)Differentmeasuresofreinforcementwereadopted,dependingongeologicalsituationanddegreesofstability.Forthewesternslope,theadoptedmeasureisasfollows:tocutslopeintheupperpart,excavatethelowerpartalongwithreinforce,anddrainageatthesametime.Fortheeasternslopewithpoorengineeringgeologicalsituation(especiallythepotentialbreachasshowninFig.1),themeasureisasfollows:tocuttheslope,reinforcetheslopetoe,andsetupdrainageatdepthintheslope.Fig.4.Thetemporalspatialdisplacement,respectively,in(forscaleseeFig.1):(a)August1992;(b)October1992;(c)December1992,(d)onemonthof1993.(3)Inthesectionsofslopewithintenselyfracturedrockmass,pre-existingaditscanbeusedtosetupanchorgirderinthemforreinforcement.Theeffectoftheanchorgirderisfavorablebecauseitutilizethetensilestrengthofthesteelpipeandthereinforcingsteelarrangedalongthelongaxisoftheanchorgirder.Inordertomonitortheactivestateandtheactualreinforcementeffectsoftheanchorgirderinconstructionandoperationstages,thereinforcedstressbarandextensometersshouldbeinstalled.Infact,theanchorgirderisalsoanimportantmonitoredobjectinsidetheslope.(4)Theslopesurfaceshouldbecompletelypreservedtopreventthemfromaffectingofprogressiveerosion,washingandweatheringneartheslopesurface,andpercolationofrainywater.6.ApplicationoftheMCGEinWuqiangxishiplockslopeWiththehelpofthesoftwarewinsurf,takinginversedistancetoapowerasgriddingmethod,parametersselectingpoweras2,smoothingas0,Fig.4(a)-(d)isdrawnoutsoastoshowrelativetemporal-spatialdisplacementsatthe1stpointof11extensometersarrangedintheWuqiangxilockslope.Fig.4ashowsthedisplacementintheshiplockslopeinAugust1992,whentheslopeinthewestofthesection0+220mwasunderexcavation.Itsuggeststhat:(1)thedisplacementsaresmall;and(2)thoughfarfromtheexcavationarea,displacementsnearthesection0+360mareabnormallylarge.TheexcavationproceededeastwardinOctober1992.Fig.4bshowsalargeincreaseofdisplacementscomparedwiththoseshowninFig.4a.ThedisplacementatEX6wasverysmallinAugust,butincreasedupto12.28mminOctober.Thus,thiscanbeidentifiedasoneofbreaches,whichisconcordantwiththekeylocationsrequiredmonitoringintheeasternslope(Fig.1).Toavoidcatastrophiccollapse,engineersreinforceditbymeansofreinforcementsuchasmeshgirderintime.Consequently,thedisplacementinDecember1992decreased(Fig.4c).Forexample,thedisplacementatEX6changedfrom12.28mminOctoberto2.41mminDecember.DisplacementatEX10alsoshowsdecrease.Atthesametime,thedisplacementatEXmd24(attherighttopofFig.4c)reached10.35mm.ThisindicatesthelocationofapotentialbreachmigratingfromlocationEX6toEXmd24.EXmd24wasinstalledintheNo.24anchorgirderfatalforthereinforcement.Itsuggeststhataveryseriousproblemmightemergethere.Thenitwasdealtwithbygrouting.Thesmallaveragedisplacementinonemonthof1993(Fig.4d)meansthatthisgroutinghasgoodeffect.Fig.4.(continued)7.Conclusion(1).Basedonthepotentialbreachesidentifiedfromsophisticatedmethodstheinternalandexternalmonitoringsystemsareinstalled.(2).ThetechniqueoftheMCGEwaspresentedandsuccessfullyappliedtothedesignoftheshiplockslopeofWuqiangxiHydroelectricPowerStation.Itishelpfultokeeptheslopewithadversegeologicalsituationsfromfailingduringexcavation.(3).Measuredresultsclarifythesignificanceofthetechniqueapplicationanditsroleinproceduresofadjustmentoftheexcavationandreinforcement.(4).Thiscaseexampleindicatesthattheabovemethodandtechniqueareapplicableandfeasible.Inpractice,theshiplockslopepassedsmoothlythroughtheexcavationandconstructionstages,andlargeamountsofcostsweresaved.AcknowledgementsFig.4.(continued)Theauthorsacknow