引绰济辽工程3~#无压隧洞(T0+000～T3+491)工程地质条件及评价

文章介绍了引绰济辽工程3~#无压隧洞的工程地质条件及水文地质条件,提出岩石物理力学指标、岩体物理力学指标,根据各段围岩工程地质类别,分别对隧洞进口段、洞身段和出口段进行工程地质评价并提出建议隧洞支护类型,为科学、合理的工程设计提供可靠的基础资料。     

建在深断裂带的沿江水电站引水隧洞

介绍在政和－大埔深断裂带上兴建的沿江水电站压力发电隧洞，隧洞前段梨山组下段细砂岩粉砂岩等角岩化后岩性均坚硬，其工程地质条件较好。隧洞后段花岗岩有深风化带迂两大段土洞。根据隧洞节理密度统计本工程一般岩体节理发育完整性差，但许多洞段节阳镶嵌紧密围岩还是基本稳定的。隧洞未段内水压力较大，多处围岩覆盖十分单薄，通过分析仍可考虑一定的岩石抗力。     

高地温条件下深埋隧洞围岩温度—应力分析及施工对策

以位于西昆仑山区的齐热哈塔尔水电站引水发电隧洞高地温洞段为例,初步分析了工程区隧洞高地温洞段大地热流背景及其形成机理,针对隧洞围岩的高地温分布特征,建立典型高地温洞段地质模型,利用有限元软件模拟隧洞施工贯通通水后的围岩岩体温度场,并由此来推断热应力对于围岩稳定性的影响。结果表明,围岩温度90℃以上、空气温度50℃以上的高地温洞段,内外温差大于10℃(里低外高),若采用无衬砌和一次支护方案对高地温洞段围岩进行支护,该洞段内大部分区域的最大主拉应力将超过C25混凝土的抗拉强度,易产生整体拉裂破坏;若采用钢筋混凝土衬砌结构方案,则可以通过增加衬砌结构的配筋量来降低其最大主应力值,此时隧洞围岩及衬砌结构均未出现整体拉裂破坏。研究成果能够为保证该高地温隧洞的安全运行提供可靠的设计依据。     

岩滩水电站扩建工程围岩分级及其力学特性

各类岩石工程需首先按国标<工程岩体分级标准)(GB50218-94),对岩体进行分级,先确定岩体基本质量BQ值,再结合工程的影响因素进行修正,确定详细分级,得出[BQ]值.洞室工程可按相关的拟合关系式估算出国岩分类法Q值和RMR侬值.主要力学参数可按无实测和有实测试验资料两种情况,选用本标准相对应的岩体力学参数和试验统计的折减值,经审核确定,岩滩水电站扩建工程围岩基本质量分级主厂房洞区为Ⅱ级,尾水洞区为Ⅲ级.     

安徽省石台抽水蓄能电站高压隧洞衬砌型式分析与评价

为了准确选定安徽省石台抽水蓄能电站高压隧洞的衬砌型式,通过分析场区的工程地质条件,结合现场试验以及三维应力场回归分析结果,采用“三大准则”与外水压力对高压隧洞进行评价。结果表明：石台高压隧洞满足挪威准则与最小主应力准则,但围岩初始劈裂压力在引水隧洞上竖井下弯段以下局部洞段小于洞内静水压力,存在渗透变形破坏风险。提出在上竖井下弯段首部以下洞段采用钢板衬砌的地质建议。研究结果对确保引水隧洞围岩渗透稳定的前提下优化工程投资具有参考价值。     

齐热哈塔尔水电站大深埋长隧洞关键技术难题及对策

齐热哈塔尔水电站工程发电引水隧洞存在隧洞长、埋深大、高地应力、岩爆和高地温等复杂工程地质问题,因此,对隧洞围岩稳定、施工期安全、隧洞支护荷载和衬砌型式等的研究至关重要。通过采用现场围岩变形和地应力释放测试、数值模拟反演分析和衬砌时机试验研究等方法,分析了深埋长隧洞高地应力与岩爆的产生机理、岩爆特征和破坏形式,以及高地温的成因,研究了高地应力、岩爆和高地温对施工、衬砌荷载和衬砌型式的影响。针对上述问题对策如下:对于高地应力围岩洞段,开挖完成后,初期支护采取时间滞后的方式消减高地应力;对于岩爆洞段,采取主动预防措施和强施工支护,确保施工安全,将岩爆发生的可能性及岩爆的危害降到最低;对高地温洞段开挖采取通风、在掌子面和风带口放置冰块、对掌子面和附近岩体喷水等降温措施,而且完善和优化了隧洞一次支护和二次衬砌设计。这些措施保证了引水隧洞的施工和运行安全,对类似地质条件的隧洞工程设计和施工具参考价值。     

某水电站泄洪洞围岩质量分级综合评判模型研究

在综合考虑多因素岩体质量分级方法的基础上,结合某水电站泄洪洞特定围岩地质条件的岩石强度、岩体完整程度、结构面状态、地下水及结构面产状等多个影响因素,采用模糊综合评判的方法,计算各影响因素的隶属度,按照最大隶属度原则判定围岩类别,并将其应用于电站泄洪洞围岩岩体质量评价。评判结果显示,使用综合评判的评价结果与现场定性判断结果基本一致。     

高爆速炸药防治岩爆在下坂地水利枢纽隧洞开挖中的研究与运用

下坂地水利枢纽工程地处中国西部帕米尔高原,临近地震活动带并处于高地应力区。导流泄洪洞和引水隧洞穿越岩体受该区域地形地貌及岩体地质结构影响,导流隧洞局部洞段遭遇了岩爆,引水隧洞大部分洞段均遭遇了岩爆。文章介绍了导流隧洞和引水隧洞所处地理地质特点、岩爆的特点、应对岩爆处理施工措施,通过炸药爆炸机理选择爆速值大的炸药进行应力解除和降低围岩应力,实施效果良好。     

西昆仑山地区地下工程高温地热成因浅析

以位于西昆仑山地区的齐热哈塔尔水电站引水隧洞工程为依托,结合布伦口-公格尔水电站引水隧洞工程高地温洞段实例,通过分析该区域高地温现象的表现形式、区域地质构造、区域高热流背景值、高地温随深度变化规律、地下水循环条件及其它原因,得出称之为"高压锅理论"的高温地热形成原因,以期为该地区其它同类工程提供参考。     

地下厂房岩体蚀变带现场调查研究与稳定控制

杨房沟大型地下厂房高边墙及岩壁吊车梁部位发育岩体蚀变带,严重影响围岩及结构的稳定。通过系统分析岩体蚀变洞段的宏观地质条件、监测变形特征、声波检测资料及岩石力学试验,提出了基于岩体纵波波速的岩体质量分区、力学参数综合评估方法,查明了该不良地质体的围岩质量空间分区及演化特征,该方法可以快速、动态、定量地将检测结果与数值模拟技术有机结合。在此基础上,联合监测反馈分析建立了可靠的数值模型,对岩体蚀变带的不利影响开展定量分析评价,并提出了施工期安全预警标准,为工程采取合理的施工方案和积极主动的防护加固措施提供了支撑依据。     

岩溶区公路隧道围岩分级专家系统设计与应用

岩溶地质条件对公路隧道建设影响较大。隧道在建设过程中围岩分级除考虑常用指标外,还须考虑岩溶影响因素指标。以广西岩溶区实际工程为背景,提出了考虑多因素的岩溶状态指标分析方法,建立以岩石坚硬程度、岩体完整程度、地下水状态、结构面产状和岩溶状态5个指标的围岩分级模型。根据MatLab和C++的软件平台设计,植入分级指标参数归一化算法,结合广西瑶寨等3个隧道工程,建立了神经网络专家知识库。最后对专家系统软件进行工程应用,软件判别与实际勘察判别一致性达到80.89%,工程应用效果良好。     

吉沙水电站低压引水隧洞围岩地质条件分析

在吉沙水电站低压引水隧洞开挖过程中,根据实际揭露的围岩性状,及时对围岩分类进行调整,为引水隧洞安全施工及优化设计提供了可靠的地质资料。电站多年运行实践表明,地质人员对该隧洞围岩工程地质条件分析与实际情况基本吻合,对围岩类别的划分及地质参数的建议值是合理的。     

长大深埋水工隧洞设计关键技术研究与实践

在分析我国长大深埋隧洞发展历程及研究现状的基础上,阐述了长大深埋隧洞工程遇到的主要工程地质问题,并结合多年积累的调水工程设计、施工、管理等经验,总结已完工及在建的高埋深长隧洞遇到的实际情况,针对突涌水、突泥和涌砂、岩爆、围岩大变形、高地温、高地应力、高外水等多种极为复杂的工程地质问题进行了分析和探讨。结果表明:在长大深埋隧洞设计前期,结合工程主要地质问题进行TBM设备选型至关重要;设计及施工过程中采用数值模拟、试验研究、超前地质预报、现场监测等手段,对高外水、软岩大变形、岩爆、高地温等不良地质洞段进行分析研究并动态调整设计;不良地质条件掘进易采用三低(低推力、低转速、低贯入度)、一快(快速掘进)、一连续(掘进)、宁慢勿停的掘进原则,可以避免国内外类似工程灾难性的后果发生。     

地下工程设计与施工中复合地层的研究进展

由于地质条件复杂多变,在复合地层施工时工程事故频发,因此,复合地层的研究得到越来越多国内外学者的关注。然而目前对复合地层的概念,国内外并没有形成统一的认识。首先根据前人对复合地层的定义和分类,总结了目前国内外工程中复合地层的常见类型,针对不同的工程定位,考虑尺度特征,从岩性、裂缝、地层、层间组合、硬度差异、岩石强度等角度对复合地层进行分类,并提出了一个相对系统的复合地层定义。其次,对典型复合地层地质条件特性进行总结,得出复合地层地质构造分布和地层岩性特征对复合地层工程力学响应的规律。最后,根据隧道工程施工实践与理论研究现状,从复合地层隧道开挖中TBM与围岩的相互响应、施工参数及结构优化、灾害控制与评价3个方面进行归纳,并提出了复合地层隧道围岩结构面识别和模型重建改进的方法。研究成果对研究复合地层具有重要的参考价值。     

水工隧洞TBM施工适宜性围岩分类研究

隧洞掘进机TBM已逐渐成为水工深埋长隧洞的常规施工方法,而现行规范的围岩分类主要以隧洞围岩稳定性和支护措施为判别因素,仅适用于钻爆法隧洞。为此,梳理国内外不同工程的围岩分类指标体系和TBM施工特点,在隧洞围岩基本分类的基础上,重点分析了TBM掘进效率和不良地质条件,构建了TBM施工适宜性围岩分类方法。总结大量工程案例,综合权衡超硬岩、岩爆、断层破碎带、大变形、突涌水(涌泥)和高外水压力六个关键因素对TBM施工的定量影响,提出了可量化围岩分类指标。工程应用表明,TBM施工适宜性围岩分类方法可依据工程地质资料快捷完成围岩分类,能有效指导TBM隧洞施工,且具有较好的通用性和易用性。     

深部岩石工程力学特性及地应力测试研究综述

伴随中西部高山峡谷区水电及交通等工程的建设,与之相关的地下工程多呈现出超长、大埋深、高地应力、高外水压等特点,由此引发对深部岩石工程的岩石力学特性及地应力测试等科学问题的重视。简要综述了深部岩石试验技术、高应力复杂应力路径下的岩石力学特性、深部岩石的流变特征、深部围岩的质量分级与评价、地应力测试与分析等方面在过去10余年的进展,并对上述科学问题及后续研究重点进行了展望。     

河源市水源工程引水隧洞围岩工程地质条件分析

河源市水源工程输水管线由引水隧洞、主管线、南支线及北支线组成,引水隧洞地质勘察成为该工程重点。引水隧洞围岩由花岗岩和砂岩组成,在长约1.84 km隧洞中花岗岩围岩约为1.67 km,比重占91%,砂岩围岩占9%,准确查明围岩特性是确保整条隧洞顺利贯穿关键。通过对引水隧洞所在区域地质资料收集,开展野外地质调查、测绘、钻探、室内外试验以及现场超声波测试等手段,分析地质构造情况,查明隧洞围岩分布范围,提出隧洞围岩物理力学指标,并对隧洞进口、中部、出口处围岩进行地质分类与评价,提出防护措施,为工程实践提供重要指导作用。     

基于集对分析法的山岭隧道坍塌风险评价

坍塌是山岭隧道施工中主要的地质灾害之一。为了有效评估隧道坍塌风险,为风险控制提供依据,提出了一种基于集对分析理论的山岭隧道坍塌风险评价方法。首先,综合考虑隧道坍塌孕险环境和致险因子,选取围岩级别、地下水、不良地质、初期支护刚度、开挖方法等主要影响因素作为评价指标。其次,将评价指标与风险等级标准相结合建立集对,并将坍塌风险评价指标分为效益型指标和成本型指标两大类,利用集对分析法计算评价指标的等级联系度。最后,建立基于集对分析的坍塌风险评价模型,并将其应用于景海高速公路宾房２号隧道。评估结果与现场实际情况吻合。研究结果表明,集对分析法简单可行,易于实现,是一种有效的坍塌风险评价方法,具有良好的工程应用情景。