水布垭水利枢纽地下厂房软岩处理及支护设计

阐述了水布垭水利枢纽地下厂房围岩软岩处理及支护设计方案，重点介绍减小厂房围岩变形的工程技术措施以及地下厂房的支护设计。安全监测资料和二维、三维有限元计算分析成果表明，地下厂房围岩的基本设计支护参数是合适的，围岩处理设计是成功的，保证了地下厂房围岩的稳定。图1幅。     

水布垭水电站地下厂房软岩置换简介

由于地形条件的限制 ,国内外已有不少水电站采用地下式厂房。当地质条件较差时 ,如何处理局部软岩 ,保证厂房洞室稳定至关重要 ,软岩置换是处理局部软岩的方法之一。水布垭水电站地下厂房周边吊车梁附近的软岩就是采用置换方法处理的。从置换方案的确定、围岩稳定性分析、置换体施工、监测等方面对水布垭地下厂房软岩置换处理进行了简要介绍     

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。     

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。     

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。     

水布垭水电站地下厂房软岩处理措施研究

水布垭水利枢纽是国家"十五"重点建设项目,装机容量1 840 MW,其右岸地下电站是一个以引水洞、地下厂房、尾水洞为主体的庞大而复杂的地下洞室群,地下厂房尺寸为168.50 m×23.00 m×65.47 m(长×宽×高).通过多种数值模拟方法计算,对控制地下厂房边墙变形和围岩稳定的上部及下部软岩的处理方案和处理时机进行了系统研究,确定上部及下部软岩分别采用"混凝土置换超前软岩封闭支撑体"和"保留软岩支撑隔墩并进行综合加固"的处理方案.监测资料表明,地下厂房围岩是稳定的,软岩处理方案是合适的、成功的.     

水布垭水电站地下厂房岩台岩体盖重固结灌浆

水布垭水电站地下厂房围岩软硬相间,下部绝大部分为Ⅳ～Ⅴ类围岩,强度低,且软岩与硬岩界面间发育有大量层间剪切带。电站地下厂房开挖地质条件十分复杂,通过精心研究设计,采用岩体本身作为盖板对下部岩台岩体进行大规模固结灌浆的方法加固围岩,取得了较好的效果和经验,确保了地下厂房的稳定,缩短了直线工期至少一个月,节省了工程投资。     

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。     

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.     

基于工程类比的高地应力地下洞室高边墙围岩支护强度评价

高地应力地下厂房高边墙围岩支护强度的评价对于保证大型地下工程围岩稳定性具有重要意义。猴子岩水电站地下厂房地应力高、强度应力比低,施工开挖中出现喷混凝土开裂、岩锚梁错位、岩体开裂、锚墩内陷等典型的围岩变形破坏现象,对洞室安全造成严重威胁。通过多点位移计、锚杆和锚索的应力监测数据分析,将猴子岩和锦屏Ⅰ级水电站地下厂房进行比较,提出了预应力锚索和锚杆的单位面积预应力支护强度计算方法,并根据评价结果对局部洞段进行针对性的围岩补强支护设计。结果表明:猴子岩地下厂房围岩变形整体上比同期的锦屏Ⅰ级围岩变形大,而锚索应力水平比锦屏Ⅰ级小,锚杆应力水平整体相当;猴子岩地下厂房下游边墙的支护强度大于锦屏Ⅰ级下游边墙的支护强度,上游边墙的支护强度小于锦屏Ⅰ级下游边墙相应部位支护强度,猴子岩地下厂房上游边墙补强支护后的围岩变形得到有效控制,表明了补强措施的有效性。研究可为类似高地应力地下洞室围岩支护设计和支护强度评价提供参考和借鉴。