马鹿塘水电站二期工程水文地质评价及处理措施

介绍马鹿塘水电站二期工程地下厂房水文地质条件评价及应对处理措施建议.地下厂房埋藏较深,工程规模较大,围岩完整性好,相对于厂房洞室的地下水外永压力水头较高,对洞室围岩的长期稳定性产生不利因素.为确保厂房围岩的长期稳定和电站长期安全运行,建议:在主副厂房、主变室、尾闸室及母线洞的顶拱和边墙设排水孔,以降低外水压力.对局部滴水、渗水明显地段根据实际情况专设特定捧水孔进行引排.充分利用地下厂房周边的各施工支洞、主变运输洞、尾闸交通洞等作为厂房的排水廊道.以确保厂房围岩的长期稳定和电站长期安全运行,并为运行人员提供良好的工作条件.     

龙滩电站地下洞室开挖爆破松动圈测试及成果分析

为检验地下厂房、主变室大断面洞室开挖的爆破参数,采用声波跨孔法进行了地下厂房及主变室Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类围岩爆破开挖的测试,并分析了声波测试图谱,确定了不同围岩类别的爆破松动圈和塑性区。根据其大小,确定地下厂房、主变室Ⅰ层以下各层中间拉槽爆破开挖参数、预留边墙保护层厚度,以保证大断面、高边墙的地下洞室开挖不因受爆破的影响而加深松动圈及诱发塑性区的扩大发展,以致于恶化其围岩的稳定性。     

开挖方式对地下厂房洞室群围岩力学特性的影响

为了解大型地下厂房洞周围岩的力学性态,以金沙江某地下厂房洞室群为工程背景,基于卸荷岩体力学理论,采用三维有限差分法,研究不同开挖方式对洞室群洞周围岩卸荷力学特性的影响。计算结果表明：不同开挖方案对洞周围岩卸荷影响程度均较小;洞室群开挖后,主厂房、尾调室顶拱围岩卸荷程度远小于边墙;受相邻洞室开挖的影响,主变洞顶拱卸荷程度较大,但深度较浅;由于尾调室顶拱围岩力学参数优于主厂房顶拱,其卸荷程度略小于主厂房顶拱;尾调室高边墙卸荷程度大于主厂房边墙。该研究成果对工程设计与施工具有指导意义。     

乌东德水电站右岸地下厂房施工期围岩稳定分析

安全监测是地下洞室围岩稳定安全评价的重要手段。乌东德水电站右岸地下厂房规模巨大,主厂房、主变洞、调压室三大洞室平行布置。为确保施工期围岩的安全稳定,通过使用多点位移计、锚杆应力计、锚索测力计、锚杆测力计、测缝计等监测仪器,对围岩表面和深部的变形进行监测,分析了地下厂房三大洞室第Ⅰ—第Ⅲ层开挖的位移特性与变形规律。监测结果表明:开挖引起的上层围岩变形较小,且主要集中在浅表层;三大洞室岩锚梁高程以上最大变形为16.43 mm,主厂房顶拱、上游侧岩锚梁和尾水调压室上游边墙围岩变形较大;爆破开挖扰动、开挖引起的空间效应以及较差的地质条件是围岩变形增长较快的主要影响因素;通过采用加强支护等措施,能有效控制围岩变形的发展。     

岩滩水电站扩建工程地下建筑物安全监测设计

岩滩水电站扩建工程地下洞室群边界条件及工作条件复杂,针对引水隧洞、厂房、主变洞、尾水洞、运输洞等主要建筑物布置了围岩变形监测、应力状态监测及渗流监测等项目,监测布置方案合理,监测方法可行。     

百色水利枢纽地下厂房洞室布置

百色水利枢纽地下厂房布置受地质条件的限制性较强。基于对洞室围岩认识的深化以及围岩所具有的结构属性 ,介绍招标设计阶段将主变及升压站由初设阶段的地面布置方案优化为地下布置方案后的地下厂房洞室布置情况及其主要特点。经围岩稳定分析及综合论证表明 ,优化后的地下厂房洞室布置方案合理可行。     

二滩水电站地下厂房设计

为了充分利用优越的地形、地质条件，缩短工期和降低工程造价，二滩水电站枢纽布置选择了左岸地下厂房方案。地下厂房埋深２００ｍ～４００ｍ，洞室群纵轴线方位为Ｎ６°Ｗ。主厂房、主变室和尾水调压室采用平行布置方案。主厂房下游墙至尾调室上游边墙净距采用９０ｍ的厂区布置方案。目前地下厂房洞室群的开挖和支护工作已完成，通过实际施工，二滩地下工程无论是位置选择、轴线方位、洞室间距、厂区布置、结构设计、洞室支护设计，还是在高地应力区进行大型洞室群的施工规划与设计都是比较成功的     

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。     

卡拉水电站地下洞室群稳定性分析及洞室间距优化研究

不利地质构造及软弱地层是卡拉水电站地下洞室群围岩稳定控制的关键性因素，鉴于此，采用离散元方法建立了包含不同级别结构面及软弱地层的节理岩体模型。在节理岩体模型的基础上，对处于优化设计阶段的卡拉水电站进行洞室群稳定性分析以及主副厂房洞和主变洞间距优化研究。数值计算结果表明：地下厂房洞室群整体稳定性较好，地下厂房区围岩具备成洞条件；但存在软弱地层T₃z^2-5区域围岩变形较大，局部区域节理相互切割易造成块体滑落等工程地质问题，需要对其重点关注；结合洞群开挖后围岩内场量的分布情况以及经济指标和力学指标，从定性和定量角度对洞室间距进行了优选，最终确定主副厂房洞和主变洞间距50 m为最优方案。相关研究成果对于卡拉水电站洞室优化、安全施工具有一定指导意义。     

白鹤滩水电站地下厂房位置及轴线选择设计

白鹤滩水电站地下厂房是典型的大跨度、高边墙巨型地下洞室群。工程区地质条件较复杂,柱状节理玄武岩发育,层间层内错动带形状差,地应力复杂。地下洞室群围岩稳定成为地下厂房位置及轴线设计的关键。综合考虑地质条件、枢纽布置等因素,对拟定的不同轴线方案采用FLAC3D软件对洞室群进行了数值开挖模拟,获得了洞周围岩变形特征及应力分布状态,推荐了最优的地下厂房位置及轴线方向,为枢纽布置格局确定奠定了基础。     

张河湾抽水蓄能电站地下厂房系统开挖监测分析

张河湾抽水蓄能电站装机4台,单机容量250MW。地下厂房系统由主副厂房、主变及开关室、母线洞等组成。厂房系统开挖后,监测到围岩位移迅速增大,空间位移表现明显,围岩位移和应力一般在支护后变化逐渐趋缓;围岩位移和锚杆应力曲线呈台阶式分布,从围岩位移变化、锚杆和锚索应力变化来看,厂房与主变室的交叉洞口处,变形较大,厂房上游拱座处受力较为复杂,变形也较大。说明开挖对围岩的位移影响很大,施工中支护必须及时跟进。     

溪洛渡水电站引水发电建筑物布置设计

对溪洛渡水电站首部地下厂房方案，结合地形、地质条件及枢纽布置，开展了进水口、主厂房、主变室、尾水调压室等的型式研究，以及地下洞室的围岩稳定分析、支护设计和防渗排水设计。     

巴基斯坦N-J水电站地下厂房边墙变形分析

巴基斯坦N-J水电站地下厂房围岩岩性为软硬相间的砂岩与泥(页)岩，围岩类别以Q4为主，且节理裂隙发育；尾水闸门操作室设在主厂房内，局部形成大跨度的洞室，施工开挖过程中下游边墙产生较大的变形。经分析，厂房布置不合理是变形大的主要原因，而地质条件差则是控制因素，加剧了变形的发展。通过调整开挖次序和增强支护措施，围岩已趋于稳定。     

白鹤滩水电站地下厂房岩体变形机理研究

为了研究大型水电站地下洞室围岩变形问题,以白鹤滩水电站为例,对比分析了多点位移计、声波测试、高精度微震监测所收集的资料,归纳了白鹤滩水电站右岸地下厂房开挖过程中的损伤区特征、变形规律。研究结果表明:围岩变形量增加速率与开挖强度具有密切关系;主厂房上游侧位移大于下游侧,围岩损伤更严重;上游层状节理密度比下游大是造成上下游变形差异的主要原因。研究结果可为白鹤滩水电站地下厂房下一步的开挖和支护方案设计提供重要依据。     

白莲河地下厂房F8断层洞室段支护技术

介绍白莲河地下主厂房出露的F8断层,斜切洞室顶拱、上游边墙及岩壁吊车梁岩台,对围岩稳定产生的不利影响。采用分段开挖支护、长锚杆及锚索加固、固结灌装、格构梁喷护、排水等工程措施进行综合处理,并审慎监测,以确保洞室围岩稳定。     

岩滩水电站扩建工程地下厂房围岩变形反馈分析

岩滩水电站扩建工程地下厂房开挖尺寸大、地质条件复杂、开挖工期长,为了保证施工期的安全,需准确地了解地下厂房施工期围岩的稳定性。通过实测的地应力及现场岩石力学试验获取围岩稳定性计算初始参数,利用遗传算法优化的BP神经网络和安全监测实测位移值反演岩体力学参数,进而采用三维有限差分法反演获取地下厂房各开挖步的围岩稳定情况。岩滩水电站扩建工程地下厂房开挖后,围岩变形总体较小,塑性区分布有限,洞室群围岩稳定性良好。应力集中及塑性区比较集中的部位主要位于主厂房底部边墙与尾水管周围,该区域开挖时须加强支护跟进及监测工作。