第三系有水泥岩地质支洞进主洞施工技术

主洞与斜井交叉口处围岩为第三系N1+2有水泥岩,空间三维受力复杂,尤其主洞横向挑顶开挖支护难度相当大,工作面小,安全、质量隐患多,开挖支护不当很容易发生大变形,甚至塌方发生安全质量事故,因此必须制订科学合理的挑顶施工方案,并对交叉口进行加强支护.文章主要介绍了支洞交叉口加强、主洞横向挑顶、小导洞开挖等施工,保证了斜井支...     

伊泰兹水电站引水洞施工支洞堵头稳定性分析

赞比亚伊泰兹水电站引水洞施工支洞堵头设计主要采用了两种解析法进行计算分析,为确保安全,考虑到施工技术、封堵条件、堵头所在位置等的影响,采用可靠度理论对堵头长度进行了分析计算,同时采用了三维有限元方法对堵头变形、位移等进行了复核,最终确定了满足稳定要求的堵头设计长度。     

龙滩水电站左岸地下厂房区三维地应力场反演分析

在龙滩地下厂房区工程地质和试验洞变形监测结果综合分析的基础上，建立地质概化和试验洞施工开挖模型；采用地应力场随埋深变化呈线性分布的假设，并根据地应力测试成果，确定地应力场的分布区间。在此基础上，采用均匀设计方法和三维显式有限差分法，通过模拟试验洞的开挖变形，对龙滩水电站厂房区岩体地应力场进行了三维变形反演分析。对比计算位移和监测位移，计算各方案的位移目标函数，获得了岩体地应力场沿深度的分布规律。比较监测与计算位移，两者在量值上相当，在变形趋势上也基本相同，而且实测与计算所得的地应力值较吻合，表明所获得的岩体地应力场是基本合理的，同时说明此反演方法简便、有效。     

龙滩水电站巨型地下洞室群稳定性分析

龙滩水电站地下洞室群的围岩由陡倾角、软硬相间的层状砂岩和泥板岩构成,层间断层和错动非常发育.运用有限元法和离散单元法模拟了地下洞室群开挖过程中围岩的变形和破坏特征,评价了洞室群的整体稳定性.计算成果表明洞室群围岩变形特征和破坏特征主要受断层和层间错动带控制;洞室上游侧墙的变形和破坏特征表现为围岩顺结构面的剪切滑移;洞室下游侧墙则以倾倒变形破坏为主;顶拱变形表现为下沉,底板变形表现为轻微回弹,两者的稳定性较好;有限元和离散元模拟的围岩变形和破坏特征基本一致.     

西龙池抽水蓄能电站地下厂房随机块体稳定性分析

基于三维裂隙网络模拟技术和块体理论，对山西省西龙池抽水蓄能电站地下厂房进行了随机块体的稳定分析与预测。验算了系统锚喷支护对不稳定块体的支护效果，论证了不稳定块体的加固措施和支护参数的合理性，为工程设计和施工提供了可靠的依据。     

水电站地下厂房层状围岩现场监测及稳定性研究

对复杂变化地质环境下的主厂房围岩进行各种因素作用下的综合稳定分析,并依据多种测试手段,对开挖后洞群交叉部位的围岩位移、松动范围等进行动态跟踪监测.研究开挖过程中主厂房顶拱围岩的变形规律、围岩松动范围,并利用有限差分法对地下洞群各开挖步序的围岩位移进行计算分析.实时监测数据和理论计算成果对比分析表明:计算结果与监测数据较好吻合.因此研究成果对同类型大型地下洞群层状围岩变形破坏特征、变形规律、力学行为、松动范围的研究具有重要的参考价值,并对一些控制性指标的界定具有理论指导意义,同时对大型地下洞群的设计和施工具有一定的指导作用.     

三峡地下厂房岩体结构及围岩稳定性控制

长江三峡工程右岸地下厂房共安装6台700MW水轮发电机组,主厂房为直墙曲顶拱型断面,高度大,跨度长,浅埋于白云尖山体坚硬的混合花岗岩体内,其岩体结构特征控制围岩稳定状态。通过岩体结构的构造演化,结构面分布及工程地质特性研究,并结合主厂房开挖变形监测、三维数值模拟及结构面组合效应分析,较详细地探讨了岩体结构对主厂房围岩变形及块体稳定性的控制作用。成果可供三峡地下厂房及类似大型地下洞室围岩稳定及支护设计参考。     

二滩水电站地下厂房三维边界元分析及稳定性评价

我们用三维边界元法计算了二滩水电站地下厂房围岩的应力重分布和变形。不仅分析了厂房稳定性的应力条件,还考察了开挖引起的围岩能量变化对厂房稳定性的影响。 该厂房处于高应力区,由三个大洞室和许多与它们相连接的管道组成,所以厂房围岩的应力重分布和变形是一个典型而又复杂的空间问题。为此采用了特别适于处理空间问题的边界元法。在计算中又采用了笔者提出的“数值积分的非均匀精度法”有效地节省了计算机时。 分析结果表明,在主厂房与管道的连接处附近应力集中相当严重。同时也证实,就大型岩石工程的空间课题研究而言,无论在输入数据准备量、计算机时和结果的精确度方面,边界元法都显著优于有限元法。 我们认为,这分析结果对类似的水电站地下厂房的稳定性研究也有一定的参考价值。     

溪洛渡地下厂房施工开挖的弹塑性损伤及岩锚支护计算

根据建立的弹塑性损伤本构模型及岩锚支护模型对溪洛渡地下厂房洞室群施工开挖稳定性进行了三维非线性有限元计算,获得了一些有益的工程结论。     

西龙池地下洞室围岩的现场监测及其稳定性分析

西龙池地下洞室群围岩呈缓倾角互层状结构，层理发育，岩性复杂，洞室开挖过程中，各种地质因素交互作用，洞室问相互影响。对复杂变化地质环境下的主厂房围岩进行了各种因素作用下的综合稳定分析，并依据多种测试手段，对开挖后围岩的稳定性和变形进行实时监测，掌握了洞室层状围岩变形破坏特征。以地下洞室开挖为算例，研究了围岩的力学动态，得出一些有益的认识和结论。围岩位移量计算结果与监测数据较好吻合，为施工开挖步序提供了可靠的依据。     

龙潭隧道F2断层处涌水突泥机理及治理研究

在岩溶地区深埋长大隧道的施工过程中,当隧道穿越断层、岩溶发育地段和富含水区域时,容易发生涌水、突泥等事故,给施工安全带来极大威胁。龙潭隧道属于深埋特长岩溶隧道,施工期ZK72+205~ZK71+940段断层溶蚀带发生了四次涌水突泥事故,针对这四次事故,基于该段地层的岩溶发育规律,从地质学角度系统地分析了涌水突泥机理。分析得到:具有丰富补给来源的地下水、松散的岩溶洞穴堆积物给涌水突泥创造了必要条件,一经开挖扰动,事故一触即发。基于涌水突泥机理的分析结果,合理选择了超前小导管挤压劈裂注浆、负压排水、长管棚注浆、前进式分段高压注浆等治理措施,成功穿越了该段,完成了贯通,所得结论对类似工程具有一定的借鉴意义。     

岩溶对公路隧道围岩稳定性的影响研究

针对我国公路隧道修建日益增多及岩溶分布广泛的现状 ,利用“公路隧道结构与围岩综合实验系统 (CTSSSRH)”和有限元分析程序对岩溶区公路隧道围岩稳定性进行了一系列的大型相似模型试验和数值模拟研究 ,探讨了溶洞大小对围岩稳定性的影响 ,总结了公路隧道围岩稳定性与岩溶关系的一些规律     

溪洛渡电站泄洪洞闸室支护设计与稳定性分析

溪洛渡水电站泄洪洞采用有压接无压洞内龙落尾的型式,有压段末端设工作闸门室。为了论证泄洪洞工作闸门室开挖支护方式的可行性和合理性,本文根据地形地质条件和结构布置特点,采用三维非线性有限元法建立了相应的计算模型,对泄洪洞工作闸门室从施工开挖到支护进行了全过程仿真,对围岩变形特征、应力状态以及塑性区分布等进行计算分析,确定了围岩稳定支护参数。通过施工过程的监测资料与计算结果的对比分析,印证了应力、变形及塑性区分布的特点,说明设计方案是合理的。     

江边水电站地下洞室群围岩稳定性数值分析

利用显式有限差分快速拉格朗日分析程序FLAC3D,在进行初始地应力反演的基础上,建立了四川江边水电站地下厂房洞室群的三维非线性地质力学模型。采用基于能量耗散原理的弾脆性本构模型,对设计开挖和支护方案进行了全过程模拟分析,得到了施工过程中洞室群围岩的位移、应力和塑性区分布特点,并与现场监测情况进行比对,根据分析结果提出了加强监测的位置、加强支护的部位,并建议主厂房下游边墙和主变洞上游边墙之间区域采用预应力锚索进行重点加强,最后对支护系统和建议的合理性进行评价,对地下洞室群的设计和施工起到了一定的指导作用。     

高陡边坡对矿体围岩稳定性影响的研究

以FLAC3D作为基本的分析工具,按照动态数值模拟思路,以大冶铁矿东露天的工程地质条件为依据,系统研究了无边坡和有边坡两种情况下,矿体开挖过程中巷道围岩塑性屈服区的变化和分布特征,分析表明：在整个矿体的开挖过程中,矿体周围岩体的屈服区大小是随开挖深度的不断增加而增大,并且其破坏类型也随开挖深度的增加而改变,高陡边坡的存在使塑性屈服区的体积明显增加.     

半明半暗法隧道进洞洞口段边坡稳定性研究

以黄衢南高速某隧道为例,探讨了采用半明半暗法对该隧道洞口稳定性的影响,介绍了半明半暗隧道进洞方案在该隧道中的应用,利用数值模拟手段对最终方案进行了分析,并对现场监测数据进行了比较,研究结果表明“半明半暗”进洞方案对隧道洞口边坡稳定性影响较小,其应用是成功、有效的。     

殿会坪连拱隧道边仰坡稳定性分析及整治

连拱隧道边仰坡具有开挖范围大、受到多次开挖扰动的特点.以常吉高速公路中的殿会坪隧道为例,进行了边仰坡和隧道洞内的现场测试,从地质条件、地形地貌、地下水情况、施工方法和施工质量等方面分析该连拱隧道仰坡稳定性的影响因素,提出了整治措施,在实际中获得成功应用.     

金川电站左岸引水发电系统进水口边坡块体稳定性分析

边坡开挖为边坡岩体中的岩石块体创造了新的临空条件,块体的初始稳定状况受到了外界影响,因此需要重新对结构面组合块体稳定性进行评价。通过对金川水电站左岸引水发电系统进水口边坡的岩性、构造、变形失稳机制以及岩体质量和力学参数的研究,利用空间坐标建立了边坡和结构面的三维地质模型,结合边坡的开挖设计,进行平行和垂直轴向边坡方向的剖切,从而得到块体组合情况。然后,利用商用岩石边坡块体稳定性计算程序对各潜在不稳定块体进行计算。计算结果表明:除了在极端的工况下局部块体会失稳外,其它块体均较稳定。     

海岛地下水封洞库围岩稳定性及水封可靠性研究

为提高我国的石油储备量及海岛资源利用率,在海岛环境建造地下水封油库成为了一种新的思路。海岛环境相比于内陆具有更好的水力条件,且可作为港口,便于油品运输。以某海岛地下水封油库为依托,基于流固耦合理论,采用有限元数值模拟方法对海岛环境建造地下水封洞库的围岩稳定性和水封可靠性进行研究。结果表明:在海岛环境建造地下水封洞库围岩的应力和位移均较小,可以满足围岩稳定性要求;在不设置水幕系统情况下,开挖地下洞库会在洞库上方形成明显的降落漏斗,部分洞库顶部甚至发生疏干现象,无法满足水封可靠性要求;在设置水幕系统后,地下洞库上方可形成较大厚度的地下水覆盖层,可以满足水封可靠性要求。该成果对在海岛环境下建造地下水封洞库的研究具有借鉴意义。     

城市地铁隧道中间风井处车箱内瞬变压力模拟分析

本文采用动网格技术及三维数值模拟方法模拟地铁列车通过中间风井处的车隧压力波动问题,分析了不同行车速度、不同密封性能条件下车内瞬变压力的变化规律,得出了在列车通过中间风井处是否采用土建工程措施以减低车内瞬变压力而达到人员舒适性的条件.本文研究成果可为城市地铁隧道环控系统设计提供参考.