水布垭地下厂房软岩置换数值模拟研究

清江水布垭水电站地下厂房洞室群布置于断层F2、F3所夹的三角地带，地质结构具有上硬下软的特征，地下开挖主要在软岩层中进行，为了研究地下厂房软岩置换的置换效果，应用非线性有限元计算程序对地下厂房开挖效果进行数值模拟分析，研究了洞室围岩开挖后力学状态的改变及洞室岩体的稳定性，并考虑了各种分步开挖工况，研究了厂房软岩处理方案的合理性，根据计算成果分析，软岩置换后，置换区域的应力、应变在安全范围内，软岩置换对于保护岩体，减小岩体变形有积极的作用。     

金平水电站地下洞室施工的岩爆预防及处理措施

岩爆是高地应力区地下洞室开挖过程中因岩体应力释放而导致岩块骤然以爆炸形式从洞室周边飞射出岩块的现象。岩爆往往造成开挖工作面的严重破坏、设备损坏和人员伤亡,已成为岩石地下工程和岩石力学领域的世界性难题。其为高地应力地区影响地下洞室施工安全顺利进行的关键因素。针对金平水电站地下洞室施工,探讨了岩爆的预防和处理措施。     

清江水布垭枢纽地下厂房岩石力学研究

水布垭地下厂房岩石力学问题主要表现为复杂的岩体结构及软岩对洞室围岩的控制作用。针对水布垭地下厂房岩石力学问题开展了系统的岩石力学研究,包括地应力分布特征、岩石力学特性、工程岩体分级、岩体稳定与支护数值模拟、洞室围岩变形破坏特征、超载安全度以及洞室围岩开挖与支护措施等。结果表明：水布垭地下厂房洞室开挖在技术上是可行的;所采用的软岩处理、洞室围岩喷锚支护以及尾水管槽间留隔墩并加锚桩的综合处理措施是合理的,作用效果明显。并综述了主要相关内容的研究成果。     

水布垭地下厂房软岩置换施工工艺研究

目前国内外水电站采用地下式厂房越来越多，在复杂的地质条件下布置地下厂房在所难免。由于厂房的布置规模趋向扩大，如何处理局部软岩使厂房洞室稳定安全至关重要。软岩置换是解决这一问题的重要手段，水布垭地下厂房经多次模型试验，设计决定采取对高程199～223m段主厂房软岩进行置换，这在水电站地下厂房中属首例。该文对实际施工中存在的软岩置换问题进行分析与总结。为类似工程设计及施工提供工程实例。     

地下洞室开挖应力释放对岩锚梁力学性能影响的探析

基于有限元软件midas/GTS对某水电站地下厂房岩锚梁的施工过程进行三维非线性有限元数值模拟,总结出岩锚梁在轮压荷载和开挖荷载下的变形情况,并对开挖过程中岩锚梁的应力、位移及锚杆应力进行分析,得出对岩锚梁进行力学分析时应充分考虑地下洞室开挖应力释放的影响的结论。     

清江水布垭地下厂房洞室模型试验研究

应用地质力学模型实验方法,详细研究了水布垭水电站地下洞室在地应力场作用下,洞室无处理、软岩置换与锚桩锚杆3种方案的开挖稳定情况,比较了3种方案的应力、变形、超载破坏形式及超载安全系数。成果表明：洞室无处理的稳定性最差,其较大拉应力值为1.44 MPa,较大变形值为29.1 mm,超载安全系数为1.75。软岩处理方案超载安全系数为2.5,软岩处理加喷锚支护情况安全系数大于2.6。水布垭地下厂房洞室开挖,在技术上是可行的,软岩处理和洞底锚桩处理及锚杆支护作用效果明显,可确保洞室的安全可靠。     

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。     

水布垭地下厂房系统开挖支护施工经验

水布垭水电站地下厂房系统洞室众多,且地质条件较差,因而洞室群的开挖施工困难,结合工程地质条件,重点介绍了水布垭地下厂房系统施工通道布置与开挖分层、主厂房软岩置换施工、吊车梁与置换体附近主厂房开挖施工措施,总结了开挖支护的主要施工经验,分析了应改进的主要方面,对类似工程施工组织设计有一定启发.     

锦屏水电站地下厂房岩锚梁岩台开挖支护技术

随着国内外大型、超大型水电站的建设,地下电站等洞室结构也相应出现,控制地下厂房岩锚梁开挖成型及开挖质量成为水电站地下厂房施工中的关键技术。锦屏一级水电站地下厂房地质结构复杂、断层分布广、地应力较高,对岩锚梁岩台的开挖和支护提出了更高要求。在总结锦屏一级水电站地下厂房岩锚梁开挖和支护经验的基础上,介绍了高地应力下岩锚梁开挖成型的技术控制措施。     

清江水布垭枢纽地下洞室施工开挖数值分析

通过非线性二维有限元计算,对水布垭地下电站洞室开挖围岩的应力与变形进行了分析,探讨了主厂房洞室局部软岩置换、喷锚支护等措施对围岩开挖位移与应力的影响。在此基础上,对设计采用的各种支护处理措施的加固效果以及地下厂房洞室围岩的整体稳定性作出评价。