地下洞室开挖爆破综述

综合介绍了水利水电地下工程洞室群开挖爆破技术取得的成就和发展水平,阐述了地下厂房洞室群的开挖方法和施工程序,以及光面爆破、预裂爆破在厂房洞室、吊车梁岩台、竖井和在交叉洞室开挖中的应用.同时还介绍了隧洞开挖快速光爆应注重的几个技术问题.     

大型地下洞室群施工开挖方案及围岩稳定分析

以西南某工程地下厂房洞室群为背景,应用三维弹塑性有限元法,比较分析了3种不同的施工开挖方案对地下洞室群围圾变形及破坏发育程度的影响,基于围岩稳定性优选了地下洞室群的开挖方案,为施工设计和现场施工提供了科学的依据。     

地下洞室开挖工程围岩稳定性探析

地下洞室开挖施工的重点就是控制周围岩体的稳定性,严防变形或塌落等破坏的可能性。某水电站地下洞室开挖工程具有大跨度、高边墙的情况,存在开挖稳定性问题,最主要还有相邻洞室之间岩层、岩柱引起的稳定性问题,文章提出可通过洞室开挖施工技术、支护处理等措施来保证围岩稳定性。从工程实施效果可以看出,洞室开挖技术是可行安全的,并为同类工程提供参考。     

地下洞室紧邻运行电厂开挖爆破试验研究

通过漫湾水电站二期工程地下洞室开挖对一期运行电厂影响的爆破试验,结合宏观调查,提出合理的爆破振动安全允许值,在确保爆区及爆区周围保护对象安全的前提下,为加快工程施工进度提供技术支持。     

漫湾电站二期洞室开挖爆破振动监测及风险分析

通过漫湾水电站二期工程地下洞室开挖爆破振动监测及其试验数据分析,并结合规程规范、工程的地形地质条件以及参考同类工程安全控制标准,提出了合理的爆破安全控制标准,并对被保护对象(大坝、厂房及其机电设备等)进行了安全性评价;同时,进行爆破振动风险分析评估,为漫湾水电站二期工程开挖爆破施工组织设计提供了重要的参考。     

电站厂房地下洞室开挖围岩稳定分析

针对地下厂房洞室开挖的围岩稳定性问题,通过建立包括原导流洞、主副厂房、尾水洞、厂房周围岩体、断层及主要软弱夹层的三维有限元模型,采用非线性有限元分析方法,模拟了洞室的分层开挖过程,分析评价了洞室开挖后围岩的稳定性。     

大跨度地下洞室开挖施工

大跨度地下洞室开挖一直以来都是地下工程施工的重点和难点,其松弛塌落范围比单拱洞室要大得多,作用在支护衬砌结构上的荷载也要比单拱洞室大得多,如何保持围岩的稳定性成了急需解决的技术难题。文章通过结合某水电站地下洞室开挖工程实例,该工程难点在于地下洞室大跨度、高边墙的开挖稳定问题,为确保开挖施工安全,针对各个洞室采取严格的开挖施工技术措施,为同类工程提供参考实例。     

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。     

丹江口大坝爆破开挖试验及震动监测成果分析

通过在基槽开挖过程中进行的爆破试验、爆破震动监测、岩体声波检测及火工品性能检测,对优化施工方案,选择经济、合理的爆破工艺及钻爆参数起到积极作用。爆破震动监测及所得到的爆破振动衰减规律,确定了与大坝不同距离的基槽开挖爆破允许的单响药量,对有效控制施工爆破对丹江口大坝等临近构筑物及设施的振动影响起到了重要的指导作用。     

三板溪水电站地下厂房开挖爆破震动控制

为了最大程度地减少爆破震动对地下厂房高边墙的危害，以及确保地下厂房开挖施工的安全和今后岩锚吊车梁、桥机的运行安全，三板溪水电站在地下厂房开挖过程中先对支护、混凝土这2种不同介质的质点允许震动速率的对比、换算得出地下厂房相应区域在爆破时需控制的爆破单响药量，然后结合观测数据的综合分析成果提出了各开挖层开挖爆破的合理措施，从而达到了对地下厂房开挖爆破震动控制的预期目的。     

地震荷载作用下地下厂房围岩稳定的离散元计算方法研究

 对离散元动力计算方法的理论基础进行了探索,主要是离散元动力计算的实现过程,边界条件和动力荷载的输入问题。在此基础上以某大型水电工程的地下厂房为例,计算在静力和地震荷载作用下,围岩的变形破坏情况,并监测了岩体不同时间速度和位移的变化情况。计算方法与成果可以为地下厂房的抗震工程设计提供指导。     

节理岩体隧洞开挖爆破损伤特性及爆破方案研究

隧洞爆破开挖不可避免地会对围岩造成损伤,影响围岩稳定。以玉瓦水电站引水隧洞的钻爆开挖为研究对象,基于三维动力有限元(LS-DYNA)软件,对隧洞围岩在爆破开挖过程中的损伤演化过程进行了模拟分析,重点研究了围岩节理面和开挖程序对爆破损伤演化特性的影响。结果表明:节理面的存在抑制了垂直于节理面方向上的爆破损伤而促进了平行于节理面方向上的损伤演化;爆破开挖程序、循环进尺和单响药量均对围岩损伤有显著影响,施工中采用分层开挖、减小开挖循环进尺、控制单响药量等措施,能够有效地抑制爆破损伤。研究结果对控制隧洞超挖及确保围岩稳定具有重要指导意义。     

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。     

某水电站二期工程地下洞室开挖爆破震动风险分析

结合某水电站二期工程地下洞室的开挖爆破,对影响爆破震动效应的风险变量进行了分析。利用现场开挖爆破震动试验所取得的数据．通过对风险变量的预测．用蒙特卡洛模拟(MC)法评估其爆破震动风险。     

基于三维激光扫描的地下洞室危岩体识别与监测技术

采用三维激光扫描技术对白鹤滩左岸地下厂房进行全域扫描建模,定量获取了已掉落块体的空间位置、形状、体积等信息,识别和监控潜在失稳块体,并结合地质力学特性,基于块体空间变形监测结果初步分析了其潜在失稳破坏机理。结果表明三维激光扫描技术可为地下洞室群危岩体的全域无接触识别、监测提供新途径,具有较高的应用价值与广阔前景。     

基于Q系统与数值模拟的地下岩洞锚喷支护参数研究

针对山东某地下水封液化石油气库工程,基于洞室截面尺寸和场区结构面发育特征,采用Q系统计算出特定Q值洞室围岩段的初步锚喷参数。基于场区地应力分布特征,采用GSI和Hoek-Brown准则建立起Q值与岩体等效力学参数的联系。基于3DEC离散元,分别从连续和非连续围岩角度对锚喷参数进行校核,并基于超载安全系数法评价支护结构的安全性。结果表明:连续围岩条件下,锚喷支护对围岩位移的控制作用明显,锚杆的最小安全系数为2.75,喷层的安全系数为1.25,表明锚喷参数是安全、合理的;非连续围岩条件下,由于出现局部失稳块体,锚喷支护破坏失效;Q系统不针对局部块体失稳问题,表明结合离散元等数值模拟技术进行综合设计的必要性以及施工期对局部失稳问题进行提前甄别的重要性。     

地下洞室群开挖卸荷过程微震活动特征研究

猴子岩水电站地下厂房开挖跨度大,其上覆岩体构造和受力条件复杂,开挖卸荷过程围岩稳定一直都是贯穿工程始终的重点和难点问题。目前常规监测手段难以对地下厂房围岩内部可能存在的微破裂进行有效监测和揭示,为实时分析开挖过程地下洞室群围岩变形和稳定性,2013年4月在猴子岩水电站地下厂房安装了高精度微震监测系统,实现了开挖卸荷过程地下工程深部围岩微破裂实时定位和分析。监测结果表明:微震活动性时空演化规律可以很好地揭示地下厂房岩体内部微破裂萌生、发育、扩展、相互作用和贯通直至宏观变形机制;同时,微震监测可以随厂房开挖工况动态识别和圈定围岩微破裂集中区域及其潜在变形失稳风险区域。最后,借助物探检测声波测试成果,建立微震活动性与岩体质量之间的联系。研究结果可供猴子岩水电站地下厂房下阶段开挖与支护参考和借鉴,也为类似深埋地下工程围岩稳定性预测和评价开辟了一条新的思路。     

某电站地下洞室群围岩稳定及支护效果数值分析

利用三维拉格朗日有限差分法,研究了某电站地下洞室群围岩稳定性,模拟了洞室开挖过程和支护过程,分析了洞室群围岩的变形形态、应力状态和塑性区分布。最后,综合评价了某电站地下洞室群围岩稳定性。