西南某水电站厂房平洞围岩变形破坏特征分析

西南某水电站厂房平洞CPD1岩性组合较为复杂,且片理面发育.根据现场调查结果显示,洞室围岩变形破坏特征主要包括三种类型：结构型破坏、构造—应力型破坏、应力型破坏.主洞围岩总体稳定性良好,部分洞段出现掉块及劈裂倾倒破坏;支洞开挖方向与片理面方向小角度相交,围岩总体自稳性较差,在高地应力情况下出现严重的弯折内鼓现象,需采取一定的支护措施.     

某抽水蓄能电站地下厂房围岩劈裂破坏范围预测

对于处在高地应力脆性围岩中的地下洞室群,开挖时洞室围岩容易出现纵向的劈裂裂缝.采用滑移裂纹组模型模拟岩石在轴向压力作用下的劈裂破坏,以分析裂纹之间的相互作用.通过分别计算释放的弹性应变能,裂纹扩展耗散的能量,裂纹滑移耗散的能量,得到了高地应力下脆性岩体的劈裂破坏判据,并将该判据应用到某抽水蓄能电站的开挖计算分析过程中,为高地应力条件下地下工程开挖引起的劈裂破坏提供更加科学合理的预测判据.     

宝泉抽水蓄能电站地下厂房及高压洞段工程地质条件评价

深入分析了宝泉电站地下厂房及高压洞段的地质条件和地应力状况 ,并对围岩进行了分类 ,进而论证了地下厂房的围岩和高压洞山体的稳定性问题、渗漏问题及其衬砌条件 .最后得出结论 ,宝泉抽水蓄能电站地下厂房及高压洞段的地质条件非常优越     

锦屏深埋大理岩破裂扩展时间效应与控制效果评价

锦屏二级水电站大理岩在高的地应力条件作用下表现出破裂随时间扩展的现象,给引水隧洞的运行期安全产生重大的影响。现场开挖后出现的滞后破裂现象、锚杆应力计和声波测试都反映出大理岩破裂随时间发展的特征。首先采用室内试验和数值分析,证明破裂是大理岩开挖后的主要响应方式,表明锚杆应力计和声波测试在现场测试中具有更好的适用性,而多点位移计敏感性较差。利用GSI随时间指数递减代表大理岩强度随时间递减,进而表征隧洞开挖损伤区随时间的增加而增加,在此基础上,建立应力腐蚀模型SC。将现场已获得的监测数据作为SC模型中相关参数的校核依据,对大理岩的长期力学响应、锚杆受力状态和衬砌结构安全性进行详细分析,采用SC模型得出的特征与现场实际开挖响应具有很好的一致性。     

杨房沟水电站地下厂房围岩稳定分析

杨房沟水电站地下厂房是典型的大跨度、高边墙地下洞室群,工程区地质条件较复杂,高边墙及洞室间岩柱的稳定性是洞室设计的关键。根据地应力测试数据,采用边界位移条件回归方法,构造出厂区初始地应力场。采用FLAC3D软件对洞室群围岩稳定进行计算分析,获得洞周围岩变形与应力特征、塑性区分布及支护结构的受力状态,对地下厂房洞室群围岩稳定性做出评价,为洞室设计提供了科学依据与技术指导。     

各向异性岩体条件下的地应力计算程序

为了研究岩体的各向异性性质对于地应力测量的影响，本文根据广义平面应变理论，编制了应力解除法地应力测量的计算程序，其例的结果表明，各向异性对地应力测量计算结果的影响十分显著。     

中国地应力场分布规律统计分析

查阅迄今为止中国现有的实测地应力资料，参照霍克–布朗的地应力分析、统计和拟合方法，形成实测平均水平地应力与垂直地应力的比值随深度变化的散点图，回归实测平均水平地应力与垂直地应力的比值随深度的变化曲线并与霍克–布朗曲线进行比较，发现深度超过1 200 m以后，中国实测平均水平地应力与垂直地应力的比值统计值大于霍克–布朗曲线中值，且最大应力包线与霍克–布朗包线基本吻合，而最小应力包线的应力水平小于霍克–布朗包线的应力水平。进一步分析回归中国岩浆岩、沉积岩和变质岩等3种岩性的地应力统计结果，得到类似的回归曲线。统计结果对了解中国地应力场的宏观分布情况具有重要参考价值，对进行深埋地下结构分析计算和辅助设计具有重要的实用价值。     

锦屏一级水电站地下厂房洞室群稳定性分析与思考

 首先对修建于我国西南地区雅砻江干流上重要的梯级电站—— 锦屏一级水电站地下厂房洞室群的巨大规模、布置的复杂性,以及在极高地应力作用,和受到3条大断层及多组节理切割等复杂地质条件下,由于岩体强度较低及工程地质条件的不利组合,对地下厂房洞室群的稳定性提出的严峻挑战进行介绍。对该地下厂房洞室群施工中出现的远远超过同等规模的其他地下厂房的围岩变形,并表现出明显的时效性,还有衬砌开裂、围岩松动区持续加深、已经施工的锚杆锚索张力超限以及突然释放等各种特殊现象进行描述;然后从高地应力特点、岩体流变特性、变形特性等角度对这些现象产生的原因进行初步分析;最后针对上述情况对渐进性支护施工、分级控制锚索初始锁定张力、松动圈强化固结等若干对策的可行性进行探讨。     

官地水电站坝址区初始地应力场反演分析

岩体初始应力场是影响岩体变形与稳定的主要力源,也是岩土工程设计和施工中考虑的主要因素之一,尤其在高地应力地区显得尤为重要。根据官地水电站厂区的地质条件及地应力实测资料,运用有限元数值分析方法,对坝址区初始应力场进行回归反演分析,计算结果表明:厂区存在较大的水平向地质构造作用,岩体的地应力由自重和构造应力叠加而成;通过多方案分析论证,实测点的计算应力值与实测值在量值上和方向上均较为接近,表明反演得到的坝址区三维地应力场是合理的,符合近坝区地质构造历史背景,其成果可供工程采用。     

地应力场中含瓦斯煤岩变形破坏过程中瓦斯渗透特性的试验研究

 利用典型煤与瓦斯突出矿井松藻煤电集团打通一矿突出煤层原煤制备型煤试件,应用自行研制的含瓦斯煤样三轴瓦斯渗流试验装置,进行含瓦斯型煤试件的全应力–应变过程瓦斯渗透特性变化规律的试验研究。研究结果表明：恒定瓦斯压力时,在某一围压下,峰前渗流速度随轴向应力先减小后缓慢增大,到达峰值应力后,随轴向应力的减小而增大。全应力–应变过程曲线与渗流速度–轴向应变曲线具有较好的对应关系。煤样的峰值渗流速度随围压的增加而减小,呈现较明显的线性关系。对比试验表明,在一定的围压和瓦斯压力范围内,保持瓦斯压力不变增加围压可减小煤样渗透率,保持围压不变增加瓦斯压力可增大煤样渗透率。研究结果对于利用地应力场抽采瓦斯、通过瓦斯涌出量预测煤岩的变形破坏具有现实指导意义。