惠州抽水蓄能电站地应力测试与分析

为了确定惠州抽水蓄能电站高压隧洞以及地下厂房围岩应力状态,利用应力解除法以及水压致裂法进行了地应力测量,并通过有限元回归分析,预测了包括重要工程部位在内的整个工程区岩体应力分布.     

分散相流量对液态金属复合微滴的影响

本文以竖直共轴微通道为研究对象,采用液态金属为分散相、海藻酸钠溶液(1wt%)为连续相,二者在微通道内形成两相流,改变分散相流量和固定连续相流量,通过高速摄影技术对微滴形成过程进行拍摄分析。复合微滴形成经历了滴流包覆(Dripping)、柱塞流包覆(Squeezing)、复合射流(Compound Jetting)三种模式。根据实验数据,绘制出以连续相流量为横坐标、分散相流量为纵坐标的流型分布图。发现固定连续相Qc,改变分散相流量Qd对微滴产生频率fd、连续相悬滴包覆分散相微滴数目n、微滴产生机理有明显影响。只有在滴流包覆(Dripping)模式下,才能获得均匀的复合微滴。     

高压隧洞裂隙密集区岩体原位变形试验

为了解深圳抽水蓄能电站高压隧洞裂隙密集区岩体变形特性,针对衬砌前隧洞围岩开展了钻孔变形和岩体声波试验工作。与前期勘探平硐内承压板变形试验结果对比,分析了裂隙产状对试验结果的影响,认为陡倾角裂隙对钻孔变形试验结果影响较大、裂隙区的岩体变形模量普遍降低。研究成果对提高岩体现场变形试验的准确性及代表性具有一定的参考价值。     

阿尔泰山山前活动断裂带内现今地应力状态及稳定性分析

新疆阿尔泰地区分布着亚洲大陆内部一个规模宏大的活动构造带,同时,历史地震资料也显示阿尔泰山是一个比较活跃的地震带,分析断裂带内现今地应力状态对评价其地震活动的危险性具有重要意义。通过对布置在阿尔泰山山前活动断裂带内2个近700 m的深孔进行原位水压致裂法地应力测试,揭示了活动带内现今应力状态分布规律。结果表明:测试范围内空间主应力状态在埋深320 m左右由逆断型向走滑型转换,进而说明该复合断层近场存在应力分区现象;两孔实测最大水平主应力方位主要呈NW向,与震源机制解综合印证了区内NWW向断裂右旋走滑的活动特征。最后,基于实测地应力资料,结合库伦摩擦滑动准则及Byerlee定律对研究区内活动断裂的稳定性进行了力学分析,分析得出截至目前该活动断裂尚未具备诱发失稳的力学条件,处于相对稳定状态。这为其现今活动性研究补充了新的基础地质力学资料,为近场有关工程项目的选址提供科学参考。     

钻孔孔壁切缝解除地应力测试方法数值模拟研究及工程应用

为解决高应力环境中的地应力测试的难题,通过数值分析方法对试验过程中切缝深度的优化及切缝布置方案进行了模拟研究,并将该方法应用于锦屏地下实验室应力测量中。数值模拟结果表明:当初始应力场以平行于切缝方向应力分量为主时,切缝两侧应力完全释放所需的切缝深度最大,为16 mm。进行现场试验时,为了提高试验的可靠性,避免切缝之间的相互影响,往往一个给定的钻孔深度只布置一个切缝,且切缝间距一般>200 mm。测试结果表明测试部位岩体处于极高应力状态下,与钻孔钻进过程中出现岩芯饼化现象相符合。     

输水隧洞软岩段TBM掘进挤压大变形与支护受力分析

隧洞软岩大变形严重威胁到 TBM 安全运行,软弱围岩的变形具有明显的蠕变特性。针对某深埋输水隧洞软岩TBM掘进洞段的围岩变形和支护结构安全展开分析和评价,研究高应力条件下软岩的蠕变特性,比较不同支护方式管片结构的受力状态。研究表明:软岩洞段TBM掘进采取大断面扩挖和管片+豆砾石层+聚乙烯泡沫板缓冲层支护,缓冲层的施加明显改善管片的受力状态,有效地提高了管片结构的安全裕度。建议在类似的深埋软岩隧洞工程中,开展有针对性的岩体流变试验和变形监测,选取合适扩挖断面尺寸和支护方式,给围岩变形预留足够空间,为TBM的顺利掘进提供可靠的作业条件。研究成果为保障隧洞顺利掘进提供了技术支持,也可为其他同类超长深埋隧洞的修建提供参考。     

湖南省桂阳抽水蓄能电站高压引水隧洞稳定性分析

为研究湖南桂阳抽水蓄能电站高压引水隧洞稳定性,在工程区开展了高压压水试验和地应力测试,定量描述了隧洞围岩在高内水压力作用下的渗透特性,分析了整个工程区特别是重要工程部位的岩体应力状态,在此基础上根据围岩条件、抗抬理论准则、最小主应力准则、渗透准则评价了高压引水隧洞的渗透稳定性。结果表明：(1)工程区水平主应力大小总体上随深度的增加而增大,3个主应力之间的关系为S_H>S_Z>S_h,属于走滑型应力状态,钻孔附近地壳浅表层的最大水平主应力方位平均为NW32°,高压岔管及厂房区域属中等-低地应力区。高压压水试验结果显示隧洞围岩属于弱至微透水岩体;(2)高压引水隧洞各洞段具有足够的埋深条件,满足抗抬理论准则,同时隧洞围岩的抗渗透能力及抗水力劈裂能力均较好,基本满足钢筋混凝土衬砌方案的要求。     

官地水电站地下厂房区地应力测试与应用分析

为了确定雅砻江官地水电站地下厂房区初始地应力场,并为厂房及洞室系统的优化布置提供依据,在地下厂房区6个部位各布置了一个钻孔,采用空心包体式钻孔应变解除法进行了三维地应力测量。测试结果表明:最大主应力量值为20~22MPa,属中高应力区,最大水平主应力方向在NW~NNW之间。最大水平主应力与地下洞室初期布置方向夹角近90,°不利于洞室围岩的稳定性。为此,从综合考虑地应力和地质构造条件的角度,提出了调整地下厂房布置方向的优化建议。     

常用地应力测试技术评价

 地应力测试技术多样,缺乏相互间的横向比较,各种方法的无选择应用制约了行业的整体发展。简要介绍了地应力测试技术的发展过程和分类,借用机械设计方案评价的基本原理,建立简单评价体系,对常用地应力测试技术的功能性、经济性、操作及安全性先进行单项评价,再进行综合评价。根据评价结果给出了结论,并提出了地应力测试技术的发展方向。     

阳江抽水蓄能电站地应力场回归分析

采用基于三维有限元正演分析、应力实测资料及将岩体自重和构造应力作为地应力的主要构成因素的多元线性回归方法,对阳江抽水蓄能电站的地应力场进行回归分析.通过拟合实测地应力资料获得对应于地应力构成因素的回归系数,进一步获得了整个工程区特别是重要工程部位的岩体应力分布.回归结果表明:工程部位岩体属中等应力水平,最大水平主应力方位随埋深的增加由EW方向至NWW方向偏转.文章最后揭示了工程局部应力场与区域应力场构造的关系.