高地应力特长大断面隧洞围岩稳定监测与分析

对大埋深高地应力大断面引水隧洞开挖围岩稳定问题,运用隧洞施工理论和监测技术与方法,充分结合工程实际,采用断面收敛仪、多点变位计、振弦式锚杆应力计等监测仪器及方法对围岩收敛变形、隧洞围岩深部变形以及锚杆轴力等围岩稳定进行监测和分析。结果表明：大埋深软L弱围岩地质条件下,隧洞会产生大变形,即使是在初期支护的作用下,净空收敛的量值和速率在测试初期也是很大：隧洞开挖效应对左右边墙锚杆的轴力变化影响较大,而对拱顶锚杆的轴力变化影响较小;洞室开挖侧墙水平应力释放容易导致高边墙产生片帮、剥落,在开挖时应加强高边墙的位移和应力监测,适时进行支护。     

大坂膨胀性泥岩引水隧洞长期稳定性分析

 结合室内三轴蠕变试验与数值仿真技术,研究大坂引水隧洞膨胀性泥岩饱水状态下蠕变力学特性,建立泥岩非线性蠕变力学模型,并开展大坂引水隧洞TBM施工开挖、支护、长期运营过程的饱和渗流–应力耦合仿真计算。重点模拟TBM开挖预留变形、初次支护半年后顶管片和侧管片开裂破坏问题,以及采取锚杆、围岩注浆、二次衬砌和钢支撑相结合的联合二次支护措施后隧洞长期安全性的评价与设计验证问题,研究成果为引水隧洞的支护设计提供依据,对同类工程的研究具有一定参考意义。     

沙湾水电站引水隧洞穿越赋水砂砾石地层设计和工程实践

以沙湾水电站引水隧洞穿越八棱沟工程为例,设计阶段采用了工程类、理论计算等方法,在赋水砂砾石地层下,分析了确保引水隧洞穿越八棱沟施工安全和运行期安全,调整隧洞开挖断面、初期支护和施工工艺,加强现场安全监测与信息反馈,对设计和施工进行动态调整。     

“高地应力下特大断面隧洞施工技术及围岩稳定性研究”成果通过专家鉴定

日前,在长春新民宾馆,吉林省科技厅组织专家对中铁十三局集团公司承建施工的雅砻江锦屏二级水电站工程《高地应力下特大断面隧洞施工技术及围岩稳定性研究》项目成果进行了鉴定。《高地应力下特大断面隧洞施工技术及围岩稳定性研究》是针对国家重点工程锦屏二级水电站引水隧洞群TBM组装洞超大埋深、高地应力和特大断面等特点,     

“高地应力下特大断面隧洞施工技术及围岩稳定性研究”成果通过专家鉴定

日前,在长春新民宾馆,吉林省科技厅组织专家对中铁十三局集团公司承建施工的雅砻江锦屏二级水电站工程《高地应力下特大断面隧洞施工技术及围岩稳定性研究》项目成果进行了鉴定。《高地应力下特大断面隧洞施工技术及围岩稳定性研究》是针对国家重点工程锦屏二级水电站引水隧洞群TBM组装洞超大埋深、高地应力和特大断面等特点,     

TBM综合支护系统在中部引黄引水隧洞不良地质段的应用

文章以中部引黄引水隧洞工程为例,在不良地质段TBM施工中,通过使用挂网、布设永久性锚杆、喷射混凝土等措施,对隧洞围岩进行支护,可以有效缩短支护作业时间,提高TBM支护作业效率和设备掘进效率,并且施工过程中无塌方,取得了良好的支护效果,对类似工程有借鉴意义。     

引水隧洞施工技术要点

无论隧洞处于何种地质条件,都需要施工单位根据因地制宜的原则,合理选择隧洞开挖、支护、爆破等施工技术,确保工程的顺利进行。本文以某引水隧道工程为例分析了引水隧洞的支护、爆破、通风与监测等技术,望对其它引水隧道施工有所帮助。     

引水隧洞施工及运营过程数值分析

利用ANSYS大型数值分析软件对引水隧洞TBM掘进段的施工及运营过程进行了三维数值模拟.采用生死单元,获得了隧洞在施工各个阶段的应力及位移释放情况.对数值计算结果进行了分析,得出一些有意义的结论,对大型隧洞工程的设计和施工具有指导意义.     

N-J水电站引水隧洞大变形段长期稳定性分析

深埋软岩隧洞围岩蠕变特性将会对隧洞的长期稳定性产生重要影响。以巴基斯坦N-J水电站深埋引水隧洞的泥质粉砂岩为研究对象,通过室内的三轴蠕变试验,建立了适用于该岩石的幂指数蠕变模型。通过对大变形段围岩变形监测结果的反演分析,得到了围岩体的蠕变参数,并基于此对引水隧洞软岩大变形段的长期稳定性进行了分析。结果表明,引水隧洞运营10年后,围岩的拱顶下沉增量为20.3mm,水平变形增量为18.1mm,衬砌的受力主要以压应力为主,最大压应力达到了63.4 MPa,主要出现在拱顶和拱腰部位,出现了局部的受压破坏,为保证隧洞安全,需在拱顶和拱腰部位进行加强支护。     

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。     

引水隧洞变形治理的安全管理措施

在引水隧洞工程施工中,软岩变形是影响施工的一个难点。尤其是在高地应力条件下产生的变形危害更加突出。为了保证引水隧洞的施工质量,需要做好引水隧洞的变形治理工作。基于此,本文对引水隧洞变形治理的安全管理措施进行探讨。     

深埋长大引水隧洞三维物理模型渗透性试验研究

 地质力学物理模型试验是研究地下工程问题的主要方法之一。结合锦屏二级水电站引水隧洞工程,对高渗透压下深埋引水隧洞进行施工过程的物理模拟,设计制作水压自动控制供水系统,离散式花管渗流生成系统,实现渗流场的高度仿真模拟。对动态施工过程中引水隧洞围岩内部的渗流及演化规律进行计算分析,实体模型内特征点的渗透压力计算值、实测值比照结果证明模型渗流试验系统的科学性和合理性。试验结论为引水隧洞的防渗施工技术设计提供理论依据,并对引水隧洞的长期稳定性、安全性评价和预测具有重要意义。     

预应力锚杆在隧洞软岩变形段处理中的应用与施工

锦屏引水隧洞是锦屏二级水电站的主体工程,该隧洞在施工过程中揭露出绿泥石片岩软岩洞段,此洞段在高地应力及围岩自身破碎作用下在开挖支护后产生大变形,在对变形洞段处理时除了施工钢拱架、普通水泥砂浆锚杆和喷射混凝土常规支护手段外,还增加了预应力锚杆、锚筋桩及预应力锚索加固支护,增强了变形洞段支护能力,保证洞稳定安全及工程质量,文章主要浅述预应力锚杆在此工程施工中的运用。     

基于BOTDR的锚杆拉拔试验研究

对锚杆应力分布状态的监测一直是岩土锚固工程中的难题之一。针对基于布里渊光时域反射计分布式光纤传感技术的特点设计了传感光纤的布设方案及安装工艺;结合锚杆拉拔试验,分析了这一技术用于锚杆应力状态监测的可行性。结果表明:基于BOTDR的分布式光纤传感技术具有结构简单、易于布设安装和测量范围大的优点,可以直观地得到锚杆在各级荷载下锚杆的通体应力、应变分布特征,试验中获得的多项测试数据的规律性都较好,该技术在锚杆应力应变分布状态的长期监测中具有广阔的应用前景。     

锦屏二级水电站引水隧洞衬砌混凝土裂缝缺陷修补

混凝土裂缝是一个普遍存在而又难以解决的工程实际问题。锦屏二级引水隧洞衬砌混凝土在高压水流、山体应力等情况下产生了诸多裂缝,采用化学灌浆对混凝土裂缝进行修复,进而对结构混凝土进行补强施工,取得良好的效果。对锦屏二级水电站引水隧洞衬砌混凝土裂缝缺陷修补工艺进行了总结。     

锦屏二级水电站TBM选型及施工关键技术研究

 锦屏二级水电站引水隧洞属于深埋特长隧洞,其中2条引水隧洞施工采用敞开式硬岩掘进机(TBM)进行施工。引水隧洞TBM开挖直径12.4 m,位列世界第二。引水隧洞穿越区域水文地质条件复杂,开挖中面临地下水预报及处理、通风、岩爆防治等三大关键技术问题。通过对大量文献资料和工程实例的研究,概述TBM近半个世纪的发展及其在隧道建设中的应用现状和主要问题。对锦屏二级水电站区域地质条件以及主要的工程地质问题进行分析,结合国内外已有的TBM施工经验,对锦屏二级TBM选型以及在施工中面临的超前地质预报、围岩稳定、高地应力及岩爆、突涌水、溶洞、有害气体、断层破碎带等不良地质条件所采用的施工方法进行分析研究,针对性地提出在各种不良地质条件的下的TBM施工对策,对锦屏二级水电站TBM施工提出建议,研究成果可供类似工程参考。     

秦岭北缘某深埋引水隧洞应力场特征研究

岩体初始地应力场是研究地下洞室围岩稳定状况和隧洞选线的重要依据。应用水压致裂法对秦岭北缘某深埋引水隧洞应力进行测定,结果显示隧洞围岩应力等级属于中低～高应力水平,应力量值呈σ_H＞σ_h＞σ_z特征,最大水平主应力方向为近NE向,与区域构造主压应力方位接近一致。基于实测数据,对工程区应力场进行回归反演,并结合区域构造应力对隧道沿线的深埋和浅埋段应力场分布规律进行了研究,以期为引水工程的设计和施工提供参考。     

引水隧洞不良地质洞段开挖施工技术

结合贵州大花水水电站引水隧洞的工程概况，介绍了隧洞开挖施工方法、爆破设计及围岩支护措施，以使隧洞在施工期和运行期具有长期的稳定性，并总结了施工经验。     

引江济淮工程膨胀土渠坡失稳机理及加固效果分析

膨胀土是一种吸水膨胀软化、失水收缩干裂的特殊土,工程界常称之为灾害性土,处理膨胀土渠坡是引江济淮工程的主要技术问题之一。对引江济淮工程典型段膨胀土渠坡的失稳机理及原因进行了分析,通过设置观察窗对渠坡的裂隙进行了观测,采用水泥改性土换填、钢筋锚杆和GFRP筋锚杆技术对渠坡进行加固处理,介绍了水泥土换填、渠坡锚杆加固设计方案和施工专项技术,利用应力计监测了在注水期和水位稳定期情况下两种锚杆的应力变化,并采用自动化监测系统对加固后的渠道边坡变形进行了现场监测。监测结果表明：钢筋锚杆加固边坡位移最大为12.07 mm,GFRP锚杆位移为4.64 mm;锚杆应力在注水期逐渐增大,在水位稳定期趋于稳定,在降水期逐渐降低;渠底和渠坡深层岩土体位移发展都很小,说明渠坡加固效果良好,无明显滑动面产生。     

地洛水电站引水隧洞支护技术与施工

根据地洛水电站西溪河引水隧洞工程特点,从洞内支护、洞外边坡、砂浆锚杆施工、喷射混凝土施工、超前小导管及注浆、钢格栅与钢支撑安装等方面介绍了支护工程的施工,解决了施工中的安全、进度、质量和成本等问题,为类似工程提供了参考依据。