大断面高边墙导流隧洞柱状节理段施工综合应对措施

白鹤滩水电站玄武岩岩流层产状总体为N42°~45°E,SE∠15°~20°,在P2β32层、P2β33层、P2β41层均发育柱状节理玄武岩。柱状节理玄武岩开挖后易张开、松弛,导致开挖面逐层剥落,进而影响建筑物结构安全。通过对白鹤滩水电站导流洞柱状节理段施工、支护参数优化等进行总结,可为类似大型断面柱状节理发育隧洞施工提供参考。     

白鹤滩水电站导流洞柱状节理玄武岩开挖施工浅析

白鹤滩水电站导流洞工程规模大、地质条件复杂,尤其深埋段柱状节理发育,给工程施工增加了难度。柱状节理玄武岩存在易变型、易松弛等特点。根据工程施工特点及对柱状节理玄武岩的研究成果,对柱状节理玄武岩开挖施工的成功经验进行阐述,通过介绍柱状节理段爆破参数及支护参数、围岩变形监测点布设,分析了收敛变形监测成果。研究成果可供类似围岩开挖施工借鉴。     

白鹤滩水电站柱状节理玄武岩固结灌浆试验成果分析与建议

白鹤滩水电站大坝建基面扩大基础范围内广泛发育柱状节理玄武岩,岩体微裂隙发育,完整性较差。爆破开挖前柱状节理基本上呈闭合状态,可灌性较差,基础处理难度大。为研究提高柱状节理玄武岩坝基岩体承载力、强度和整体性的解决方案,探索相关灌浆方案、灌浆材料、浆液配合比及施工工艺等,在柱状节理玄武岩区域进行"有盖重灌浆"和"无盖重结合0~5 m有盖重灌浆"固结灌浆试验。试验成果和物探测试成果为确定白鹤滩水电站大坝坝基固结灌浆施工方法和质量检查标准提供依据,同时也为类似地质条件工程提供参考。     

白鹤滩水电站左岸导流洞不良地质段开挖支护处理措施

白鹤滩水电站左岸导流洞工程地质条件复杂,柱状节理玄武岩分布广泛,断层、层内层间错动带、随机裂隙发育,隧洞埋深较大,高地应力产生片帮、岩爆现象频繁,施工难度大。通过介绍白鹤滩水电站左岸导流洞工程岩爆、片帮、柱状节理段及层间层内错动带等不良地质段开挖卸荷下的主要特征及采取的处理措施,可为其他类似工程提供参考。     

白鹤滩水电站右岸坝基柱状节理玄武岩开挖施工技术

白鹤滩水电站右岸坝基高程590.00m以下为P_2β_3~3层柱状节理玄武岩,岩体内微裂隙发育,整体性差。为控制坝基柱状节理玄武岩开挖后卸荷松弛,采用双保护层方式开挖,预留保护层厚度5m,保护层顶面参照建基面要求实施预裂爆破技术开挖,然后利用保护层作为岩石盖重进行坝基固结灌浆及锚筋桩预锚等基础处理,以增加坝基柱状节理玄武岩的力学性能及岩体完整性。根据坝基开挖体型特点,预留保护层上部陡坡段采用常规预裂爆破技术开挖,下部缓坡段和水平段采用复合消能爆破技术开挖,既保证了建基面开挖质量,也加快了施工进度,实现了大坝混凝土如期顺利开浇。     

柱状节理玄武岩洞段开挖支护施工技术——以白鹤滩水电站导流洞为例

白鹤滩水电站导流洞工程开挖断面大、地应力水平较高,柱状节理玄武岩分布规模大、岩体特点突出、不良地质现象频发、开挖支护施工难度大。在柱状节理玄武岩洞段施工过程中,通过对开挖支护方法及支护参数不断地改进,取得了良好的效果,保证了施工人员设备安全和开挖施工节点目标的顺利实现。     

大型导流洞群开挖施工质量控制

白鹤滩水电站左岸导流洞工程具有洞室断面大、埋深较大、地应力较高且层间错动较多、玄武岩柱状节理发育等不利因素,开挖施工质量难以控制。在采取了一系列质量控制措施后,洞室开挖质量取得了较好效果,获得甲方评定多个样板工程的良好效果。     

刚性钻孔弹模计在白鹤滩电站坝基岩体-变形参数测定中的应用

白鹤滩水电站是我国继三峡、溪洛渡之后又一座千万kW级的水电站。白鹤滩水电站挡水建筑物为双曲拱坝,坝基岩体主要为二迭系厚层玄武岩,其中第三层（P₂ β₃）微晶隐晶玄武岩柱状节理发育,坝基岩体的变形参数是大坝设计的重要依据。介绍了钻孔弹模计试验原理、方法和白鹤滩水电站坝址区柱状节理玄武岩弹模试验成果,以及钻孔弹模计与现场承压板法对照性试验成果。对照性试验表明,钻孔弹模计试验岩体的变形参数可以直接在工程上应用。     

柱状节理玄武岩爆破开挖现场试验研究——以白鹤滩水电站为例

为了确定适合柱状节理玄武岩开挖的爆破参数,研究爆破开挖对柱状节理岩体区域造成的损伤,选择与工程条件相近的梯段,进行了较大开挖规模的坝基柱状节理玄武岩光面爆破与预裂爆破对比试验。结果表明,在相同的爆破参数下,柱状节理岩体在爆破前后损伤深度一般大于非柱状节理;对于柱状节理,光面爆破较预裂爆破的振动大,爆前爆后损伤深度也较大;通过爆破参数的调整,可以减小爆破开挖对柱状节理岩体区域造成的损伤深度。试验研究结果可为柱状节理岩体爆破开挖的优化施工提供依据。     

白鹤滩水电站坝基岩体盖重固结灌浆研究

白鹤滩水电站是国内外首个利用柱状节理玄武岩作为基础的特高拱坝。为解决坝基柱状节理玄武岩开挖松弛问题,满足特高拱坝稳定、安全条件,研究提出了河床坝段岩体盖重固结灌浆方案。在左岸坝基高程650～630 m开展生产性试验,灌浆后采用声波测试和压水试验,同时探索了保护层小梯段预裂爆破对已灌浆岩体的影响。试验结果表明,该方案对白鹤滩坝基复杂地质条件的处理是可行的,可用于下一步固结灌浆施工。     

光面爆破技术在溪洛渡水电站左岸泄洪洞有压段弧形底板开挖中的应用

介绍了柱状节理发育的玄武岩地区泄洪洞有压段弧形底板开挖光面爆破参数的选定和施工质量控制方法以及取得的爆破效果。     

复杂地质条件下大型导流洞群快速开挖施工技术

白鹤滩水电站左岸导流洞具有开挖断面大、地质条件复杂、开挖支护施工强度高、施工工期极其紧张等施工特点和难点。介绍了在层间、层内错动带、高地应力引起岩爆、玄武岩柱状节理等不良地质条件下,通过采用科学的开挖支护方案和程序,该大型导流洞群洞挖创造了40.65万m3/月的月开挖强度记录,可为同类工程提供借鉴。     

白鹤滩水电站泄洪洞上平段中上层开挖质量控制技术

白鹤滩水电站泄洪洞中层边墙和底板开挖是上平段开挖的质量控制重点,开挖过程中减少凹凸不平的情况,防止超欠数值过大产生应力集中,有利于后期混凝土浇筑温度抗裂。对柱状节理区和非柱状节理区等部位进行了有针对性的开挖爆破设计,采用合理分区分层开挖的施工方法,使白鹤滩水电站泄洪洞开挖达到了预期效果和目标,可为类似工程提供参考和借鉴。     

白鹤滩水电站左岸坝基柱状节理开挖松弛特性试验研究

白鹤滩水电站左岸坝基边坡柱状节理玄武岩出露且易松弛,对边坡安全稳定影响较大。为了解坝基柱状节理玄武岩在爆破开挖后松弛深度的变化规律及发展趋势,以坝基650~660 m高程边坡柱状节理试验区为研究对象,利用声波孔检测不同区域、不同支护条件下岩体松弛深度。通过分析检测成果得出如下结论:地质条件对柱状节理玄武岩的松弛深度有影响;预应力锚杆在一定时间内能压密松弛岩体,其防松弛作用好于砂浆锚杆。     

柱状节理玄武岩工程特性研究项目通过验收

<正>"柱状节理玄武岩工程特性研究"项目2013年底通过中国水电工程顾问集团有限公司验收。会议验收认为,该项研究解决了白鹤滩水电站设计重大关键技术难题,经济效益显著,具有推广应用价值。该项目由华东勘测设计研究院承担,依托白鹤滩水电站工程。对柱状节理玄武岩工程特性进行了全面系统的研究.成果已应用于白鹤滩水电站工程的可行性研究和招标设计中。项目主要研究成果:①系统研究了坝区柱状节理玄武岩的空间分布、基本特征、柱状节理的成因,进行了柱状节理分类。首次提出了"柱状镶嵌结构"岩体结构类型,提出了适合于     

水利工程中的柱状节理岩体分类及质量评价

在总结国内外水利水电工程涉及柱状节理岩体工程问题的基础上,根据我国拟建的白鹤滩水电站工程不规则柱状节理岩体现场勘测和测试结果,对柱状节理岩体的分类方法进行了探讨,提出了柱状镶嵌块状结构和柱状镶嵌碎裂结构的分类方法.应用岩体质量评价的RMR法和GSI法对白鹤滩水电站两类柱状节理岩体进行了分析,并与美国汉佛德玄武岩核废料埋...     

含原生隐性节理工程岩体分级方法

白鹤滩水电站柱状节理玄武岩体内原生微裂隙发育,分布有宏观肉眼不易辨认的隐性节理,节理面较平整,多呈闭合状,为断续镶嵌结构,但岩石强度大,纵波波速高,岩体本身质量及其实际结构特征与测试得到的物理力学性质不相匹配。以白鹤滩水电站坝基柱状节理玄武岩作为含原生隐性节理的代表性岩体,基于其特殊性状,开展现场钻孔取芯、声波测试与点荷载试验,采用目前较为常用的几种工程岩体分级方法对其开展分级研究,对比分析岩体分级的结果与工程实际情况是否具有一致性;并以BQ分级方法为基础,在特定条件下引入RQD来修正岩体完整性系数K_v值,建立了一种适用含有原生隐性节理的工程岩体分级方法;将该方法用于白鹤滩柱状节理玄武岩的工程分级,分级结果与工程实际具有较好的一致性;最后,通过现场原位岩体变形试验对改进的分级方法进行验证可知,测试得到的柱状节理玄武岩变形参数与改进后BQ法的分级结果具有较好的匹配性。     

白鹤滩水电站左岸地下厂房压力分散型锚索张拉工艺

<正>1工程概况1.1地质条件白鹤滩水电站左岸地下厂房布置在拱坝上游山体内,洞室水平埋深800~1 050 m,垂直埋深260~330 m,主副厂房洞和主变洞平行布置,洞室轴线方向为N20°E。围岩主要由P_2β_2~3和P2β_3~1层新鲜的隐晶质玄武岩、斜斑玄武岩、杏仁状玄武岩、角砾熔岩等组成,以Ⅲ,类、Ⅱ类围岩为主,层间错动带C_2斜穿厂房边墙中下部,在厂房顶拱整体位于第一类柱状节理玄武岩P_2β_3~3和第二类柱状节理玄武岩P2β_3~2中,     

白鹤滩水电站导流洞柱状节理玄武岩变形特性分析

在白鹤滩导流洞柱状节理玄武岩已开挖施工的洞段,出现多处局部岩体松弛破裂和垮塌现象。经深入研究玄武岩柱状节理变形特性,根据对开挖、支护阶段围岩变形、锚杆应力、松弛深度检测的成果,对比分析开挖阶段围岩变形差异,提出了支护方式与时机选择,为导流洞的开挖与支护提供了技术支撑。     

白鹤滩水电站柱状节理玄武岩卸荷损伤数值试验研究

白鹤滩水电站坝基的柱状节理玄武岩具有明显的卸荷损伤特性。为研究这类特殊岩体的卸荷损伤规律,通过变形试验和强度试验获取卸荷过程中柱状节理刚度和强度的定量表达式,并结合离散元方法提出了一种考虑岩体卸荷损伤的数值算法。在此基础上,建立了柱状节理玄武岩的离散元数值模型,开展开挖卸荷过程中柱状节理玄武岩力学特性的损伤规律研究。数值结果表明:岩体卸荷参量从6.0 MPa卸载到1.0 MPa的过程中,柱状节理玄武岩竖直向和水平向的弹性模量分别降低64.8%和86.3%;黏聚力分别降低18.3%和46.1%;内摩擦角分别降低8.4%和64.7%;柱状节理玄武岩具有显著的卸荷损伤特性,在开挖卸荷过程中变形参数和强度参数均有较大幅度的降低,且水平方向的降低程度大于竖直方向。研究成果可为工程开挖方式和支护形式的选取提供有益参考。