大朝山水电站地下洞室预应力锚索质量控制

大朝山水电站地下厂房系统主厂房、尾调室、主变室和尾水管洞设计采用了预应力锚索进行支护，文章介绍了监理工程师对地下洞室预应力锚索的施工质量控制情况。     

三峡右岸地下电站尾水洞预应力锚索施工质量控制

三峡地下电站由主厂房、引水洞、尾水洞系统组成的大型地下洞室群，位于微新岩体中，岩石坚硬，完整性较好。地下电站尾水系统预应力锚索工程，采用200t级无粘结预应力锚索，长度15—22m，主要布置在尾水洞出口隔墩正面边坡、闸门槽，尾水洞扩散段及不利块体的锚固处理，本文着重对尾水洞锚索施工工艺流程及质量控制进行介绍。     

小浪底工程地下厂房1500kN预应力双层保护锚索的设计与应用

小浪底工程地下厂房永久支护，在国内首次采用DSI系统双层保护锚索。锚索体内锚固段有双层防腐保护，第一层为水泥浆或水泥砂浆，第二层为锚索体外封闭的PVC波纹管。根据地下厂房顶拱支护的需要，锚索采用150dkN级，由10根钢铰线组成，长25m，锚固段长6m，间排距为4．5m×6．0m。现场的拉拔试验和工程实践表明，该锚索适合于小浪底层状围岩，特别是对于大跨度地下洞室支护，施加预应力锚索是必要的，可有效控制围岩变形，确保洞室稳定。     

瀑布沟地下厂房洞室群开挖支护设计研究

瀑布沟水电站地下洞室群规模庞大,洞室密集,纵横交错,总共布置约37条永久地下洞室,形成庞大复杂的地下空间结构,调室群围岩稳定问题突出。本文介绍了瀑布沟水电站地下厂房洞室群的开挖分层、分区及喷锚支护设计。瀑布沟地下厂房洞室群锚喷支护设计以工程类比法为主,通过三维有限元方法对拟定的洞室围岩支护参数进行数值模拟分析计算,从而提出适合本工程的支护参数,结合施工期监测数据对支护设计合理性及围岩稳定性进行评估。     

无粘结压力分散型预应力锚索施工工艺

雅砻江锦屏二级水电站地下厂房主副厂房洞室,设计采取了挂网、喷混凝土、锚杆及预应力锚索等多种支护型式相结合的方式进行大型洞室支护,其中预应力端头锚索型式经设计变更为无粘结压力分散型预应力锚索。本文对地下厂房无粘结压力分散型预应力锚索施工工艺进行了综合性阐述,以期对后期类似工程起到指导性作用。     

地下洞室群稳定分析中的围岩强度及支护强度敏感性研究

从某工程的实例出发,通过三维有限元计算,重点分析了不同方案下的围岩破坏区、洞周位移、洞周应力及锚杆、锚索应力等方面差异,并研究了围岩强度及支护强度与地下洞室群稳定之间的相互关系。     

阿尔塔什水利枢纽埋藏式调压井穹顶施工数值仿真

鉴于新疆阿尔塔什水利枢纽工程发电洞地下埋藏式调压井上部围岩较薄、开挖跨度大、地质条件复杂等突出问题,本文结合施工单位提供的初拟开挖方案,采用三维有限元法验证了该施工方案的合理性。得到无支护与有支护条件下岩体的应力变形特性,并提出了更合理的开挖顺序与支护方案,为竖井安全施工提供了保障。同时,探明了地下洞室开挖施工模拟,系统锚杆、锚索的预应力施加方式等计算方法的有效性,本文成果为今后类似地下洞室开挖施工方案优化提供借鉴。     

某水电站地下厂房开挖初期监测成果分析

地下厂房的洞室变形和应力监测基本能够较全面地反映围岩变形情况、支护锚杆及锚索的工作状况.围岩应力、锚索荷载在地下厂房洞室开挖和支护初期的增加间接验证了围岩变形监测成果,在时间和空间上具有较好的关联性.地下洞室的首层开挖对顶拱变形较大,第一、二层的开挖对拱脚和边墙的变形影响较大,位移增量区域均存在向低高程(开挖面)下移、...     

无粘结预应力锚索在龙滩水电站地下厂房支护中的应用

龙滩水电站地下厂房开挖跨度30．70m，最大开挖高度达87．3m，是当今世界在建工程的最大地下厂房。由于地下厂房为大跨度、高边墙洞室。洞室规模巨大．纵横交错，设计采用了大量无粘结预应力锚索进行支护。结合施工情况较详细地介绍了无粘结预应力锚索这一施工工艺和施工中应注意的一些问题。     

双江口水电站地下厂房洞室群稳定性分析

结合双江口水电站大型地下厂房洞室群工程,在厂区地质勘察资料的基础上,建立了厂区大型三维地质概化模型,采用FLAC-3D有限元软件模拟了高地应力条件下地下厂房主要洞室开挖与支护过程中围岩应力和稳定状况,结果表明:开挖后,洞周位移总体量值不大,主厂房、主变室和尾水调压室3大洞室围岩塑性区没有出现贯通,洞周围岩松动区范围完全在锚索、锚杆的设计长度控制范围之内.     

大型地下洞室群主洞室规模优化及支护设计研究

通过对乌东德水电站岩锚梁体型、蜗壳开挖结构及母线廊道内电气设备布置等方面的研究,对主厂房洞室规模进行了合理优化。基于对国内17个已建水电站地下厂房资料进行统计分析,建立了厂房不同部位长短锚杆与洞室规模之间的关系,同时结合规范初步确定了厂房不同部位的支护方案及参数。在此基础上,构建三维数值模型,进一步分析不同工况下洞室群围岩的稳定性。研究结果表明:优化后的水电站地下厂房布置紧凑,厂房规模大幅降低,与同期建设的白鹤滩水电站相比,其跨顺比、长垂比降幅分别达10.6%和15.7%;施加的围岩支护可以较好地控制围岩变形,且有锚索支护工况在保障洞室稳定安全方面较优,围岩整体稳定性较好,进一步验证了支护方案设计的合理性和有效性。研究成果可为类似地下工程的安全建设提供借鉴。     

基于工程类比的高地应力地下洞室高边墙围岩支护强度评价

高地应力地下厂房高边墙围岩支护强度的评价对于保证大型地下工程围岩稳定性具有重要意义。猴子岩水电站地下厂房地应力高、强度应力比低,施工开挖中出现喷混凝土开裂、岩锚梁错位、岩体开裂、锚墩内陷等典型的围岩变形破坏现象,对洞室安全造成严重威胁。通过多点位移计、锚杆和锚索的应力监测数据分析,将猴子岩和锦屏Ⅰ级水电站地下厂房进行比较,提出了预应力锚索和锚杆的单位面积预应力支护强度计算方法,并根据评价结果对局部洞段进行针对性的围岩补强支护设计。结果表明:猴子岩地下厂房围岩变形整体上比同期的锦屏Ⅰ级围岩变形大,而锚索应力水平比锦屏Ⅰ级小,锚杆应力水平整体相当;猴子岩地下厂房下游边墙的支护强度大于锦屏Ⅰ级下游边墙的支护强度,上游边墙的支护强度小于锦屏Ⅰ级下游边墙相应部位支护强度,猴子岩地下厂房上游边墙补强支护后的围岩变形得到有效控制,表明了补强措施的有效性。研究可为类似高地应力地下洞室围岩支护设计和支护强度评价提供参考和借鉴。     

官地水电站地下厂房开挖施工技术研究

官地水电站地下引水发电系统工程规模庞大,总共布置了约40条洞室,这些洞室交错布置,形成庞大复杂的地下洞室群。主要洞室尺寸庞大,其中地下厂房是目前国内外在建工程中跨度较大的地下结构。本文介绍了官地电站主厂房开挖与支护的施工程序和方法,旨在说明合理的施工通道布置及施工组织设计是确保地下洞室,特别是大型地下厂房系统工程质量、施工工期的关键。     

水利水电工程锚固支护监测布置优化分析

锚杆和锚索是工程边坡治理和地下工程开挖过程中最常用的支护措施之一。为反映支护结构受力情况,通常会选择一定数量的锚杆和锚索布置监测仪器,国内相关的4个规范对监测锚杆锚索布置数量和比例要求有一定差异。选取10座有代表性的大型水利水电工程进行监测布置研究,通过数理统计计算分析,提出监测仪器布置数量的合理建议。研究表明:锚杆锚索监测成果的代表性与所抽取的样本数关系密切,与总样本数及抽样比例无直接关系;被监测体样本的不均一性对抽样代表性影响显著;当抽样数<10时,随着抽样数的增加,抽样误差显著下降,抽样代表性显著增加;当抽样数>50时,抽样代表性增加不明显;考虑到采用大规模锚杆锚索支护时,各区域的地质条件和受力环境存在差异,其监测布置应结合地质条件和工程结构综合考虑,不宜统一规定相应的监测比例。     

洞室群施工通风规律及粉尘浓度分布规律研究

为掌握抽水蓄能电站地下洞室群施工通风规律及粉尘浓度分布规律,以河北丰宁抽水蓄能电站为例,针对水电站地下厂房的四个主要洞室,采用计算流体力学方法(CFD),建立了水电站地下洞室群的通风风流组织和粉尘浓度分布模型,对不同通风回路状态下的地下洞室群的气流运行情况及粉尘分布情况进行了数值模拟,总结出地下洞室群在不同贯通回路下的风流运行规律,并应用烟尘净化装置解决了复杂地下洞室群的排烟问题。     

小浪底排沙洞后张无粘结预应力混凝土衬砌施工

双圈环绕无粘预应力锚索技术是当前世界上隧洞施工中最先进的技术，该技术成功解决了薄覆盖层的地下洞室群密集分布与高水头压力与对洞承夺要求的矛盾，最大限度地缩小了开挖洞径，减少了洞身衬砌的钢筋安装与混凝土浇筑量。降低了成本。小浪底排沙洞无粘结预应力混凝土施工的施工程序和施工方法对类似工程有参考价值。     

湛江国储地下水封洞库工程主洞室顶拱层开挖爆破试验研究

爆破施工安全控制是大型地下储油(气)库开挖过程中需要解决的关键问题之一。以湛江地下水封石油洞库工程顶拱层开挖为例,通过现场爆破试验获取围岩振动及损伤监测数据,对爆破荷载作用下洞库围岩影响进行安全评价。试验结果表明:爆破后孔壁无明显爆生裂隙,半孔率符合技术要求,爆破振动速度小于安全控制标准,爆破影响深度控制较好,表明试验采用的光爆孔线装药密度及钻爆参数基本合理;各洞室交错爆破开挖,有利于控制主洞开挖爆破振动对邻洞的影响;需进一步将最大爆破单段药量控制在34 kg以内,以更好控制爆破振动。研究结果对大型地下水封洞库工程爆破设计、施工有参考价值。     

高地应力硬岩大型洞室群围岩变形破坏与岩石强度应力比关系研究

岩石强度应力比是表征围岩稳定性的重要指标之一。研究围岩变形破坏与强度应力比的关系,揭示二者间的规律性联系,对高地应力硬岩大型地下洞室群围岩稳定性控制具有重要意义。以具典型高地应力特点的锦屏一级水电站和猴子岩水电站2个硬岩大型洞室群为研究对象,首先系统梳理了2个工程的围岩岩性、岩石强度和初始地应力等工程地质条件,并详细统计了洞室群施工期围岩破坏类型和数量;通过对地下洞室群围岩的岩石强度应力比进行分区,并结合围岩140多个破坏现象和发生部位,建立了高地应力硬岩大型洞室群围岩变形破坏与岩石强度应力比之间的联系;采用不同的初始地应力分级标准,并结合洞室群围岩破坏特征,验证了基于强度应力比修正的地应力分级标准对高地应力硬岩洞室群的适用性,揭示了围岩应力诱导型破坏随岩石强度应力比的变化规律。研究成果有助于今后高地应力条件下硬岩大型地下洞室群施工期围岩破坏类型预测,并为提出具有针对性的施工期围岩稳定控制措施提供参考。     

高恒阻滑坡监测锚索静力拉伸特性试验及应用

实践证明利用传统预应力锚索进行露天矿山滑坡灾害监测预警,当滑动力超过预应力锚索材料破断力时会发生锚索被拉断破坏的现象,从而导致整个监测系统失效。针对上述情况,一种具有负泊松比特性的高恒阻大变形滑坡监测锚索被研发出来,且广泛应用于露天矿山滑坡监测领域。首先描述了高恒阻滑坡监测锚索的结构组成;然后,建立了高恒阻力学模型,揭示了其大变形的工作机理;接着,通过一系列静力拉伸条件下力学特性室内试验,试验结果证明,高恒阻锚索拉伸时,可保持500 kN的恒阻力,最大延伸量可达850 mm,揭示高恒阻滑坡监测锚索在几何尺度与应变尺度上的负泊松比效应;最后,将该锚索应用于南芬露天铁矿边坡安全监测现场,成功对“2010-0731滑坡”全过程进行了监测预警,为其在类似工程中的应用提供了理论和实践依据。     

某水电站地下洞室块体稳定性研究

影响地下洞室安全的因素很多,不稳定块体是重要因素之一,因此在地下洞室开挖前,根据勘探平硐的资料,搜索出地下洞室围岩的不稳定块体,对于保证施工安全和完工后地下洞室的安全运行是非常必要的。本文以某水电站地下洞室为例,基于岩体应力变化,运用块体理论分析了围岩块体的稳定性。