广东清远抽水蓄能电站岩体水压致裂综合测试与应用研究

广东清远抽水蓄能电站的输水隧洞围岩承受最大静内水压力高达7.0 MPa,因此原地应力状态、围岩自身承载能力及高压透水性状等对工程的科学设计不可或缺。测量结果表明,工程区现今地壳应力场的总体特征为:水平主应力为最大主应力,最大水平主应力的优势方向为NW向;厂房区围岩的最大主应力值一般为14.5±0.5 MPa,最小主应力值一般为9±0.5 MPa;围岩自身的抗载强度一般为10~14 MPa;在8~10 MPa高压力作用下围岩基本不透水。洞室围岩物理力学参数的这些测试成果,为工程的科学设计提供了可靠依据。     

某抽水蓄能电站水压致裂法地应力测试分析

由于水压致裂法能在深钻孔中测量岩石应力并且具有花费较少的优点,因而得到了广泛的应用。测量原理表明,水压致裂应力测量过程中的一些特征压力点,如破裂压力Pb、重张压力Pr、关闭压力Ps等与岩石应力有关。实例分析证实,水压致裂法应用于地应力分析是合理可行的。     

水压致裂法测定岩体应力在马鹿塘工程中的应用

东北勘测设计研究院研制改进了水压致裂设备（包括封隔器和印模定向设备），并成功地应用于马鹿塘水电工程厂洞区水压致裂法岩体应力测试中。经实测，测得该区的最大水平主应力量级为６．８（±１．４）ＭＰａ，方位为Ｎ１３°（±５．６°）Ｅ，最小水平主应力量级为４．１（±０．７）ＭＰａ，最大、最小水平主应力比为１．７。上述成果规律性较好，可用于工程设计中。     

广东阳江抽水蓄能电站高压隧洞钢筋混凝土衬砌结构设计

采用透水衬砌理论对阳江抽水蓄能电站高压隧洞钢筋混凝土衬砌结构进行模拟计算,并应用于衬砌结构设计中,衬砌结构运用良好,可为其他类似工程提供参考。     

套钻解除法和水压致裂法地应力测试对比研究

以深圳抽水蓄能电站高压隧洞以及地下厂房围岩应力状态为例,同时采用套钻解除法和水压致裂法进行了地应力对比测量。对比测试结果表明：水压致裂测试成果与应力解除法测试成果有一定的偏差,但整体结果具有良好的一致性,可以相互印证,它们的平均值代表了测量区地应力状态的综合信息。     

抽水蓄能电站地下厂房区地应力测试研究

地应力是抽水蓄能电站地下厂房区围岩稳定性评价的重要依据。采用水压致裂法对某拟建抽水蓄能电站地下厂房区和高压岔管部位展开现场地应力测试,获取测孔围岩破裂压力、瞬时关闭压力、重张压力等平面应力测试参数,并基于这些参数计算岩体三维地应力。测试结果表明:3个测试断面最大主应力均小于10 MPa,倾角介于56.64～68.50°之间,方位角介于340.34～18.61°之间;中间主应力和最小主应力分别介于5.41～7.61 MPa、4.08～6.71 MPa,倾角值均较小;竖向应力分量与自重应力理论计算值基本一致,表明地下厂房区和高压岔管区地应力场均以自重应力场为主。水压致裂法测试地应力成果规律性较好,可为类似工程提供参考借鉴。     

锦屏超高压岩体水压致裂法地应力测试系统研制与应用

锦屏二级水电站引水隧洞上覆岩体一般埋深1 500～2 000 m,最大埋深约为2 525 m,具有埋深大、洞线长、洞径大的特点,为超深埋长隧洞特大型地下水电工程。最大地应力可达到70 MPa以上,在隧洞开挖过程中,由于存在超高的地应力,局部岩体出现了强烈的岩爆和变形,给隧洞的设计、施工及安全带来很大的困难和隐患。加上钻孔中经常出现岩饼现象,常规的孔径应变法和水压致裂法地应力测试难以有效进行。为了能够实测到深部岩体的地应力状况,开展了超高压应力状态下的岩体地应力测试方法研究,成功研制出了超高压水压致裂法地应力测试系统,并在锦屏工程中得到了实际应用,取得了良好的测试成果。此测试系统的成功研发,为将来在公路、铁路、水电和矿业等领域的超埋深超高地应力的测试提供了条件。     

桐城抽水蓄能电站地下厂房区地应力测试成果分析

该工程项目在前期勘察资料的基础上,布置了1条主探洞和4条支探洞,分别在上竖井、高岔、地下厂房位置、并在探洞中沿厂房轴线和高岔轴线布置钻探和测试工作。结合工程项目的勘察布置,从水压致裂测试结果分析地下厂房和地下洞室群的地应力成果。     

水压致裂法在某深埋隧洞地应力测试中的应用

介绍了水压致裂法原地应力测量原理,对某隧洞的水压致裂法试验成果进行了详细分析,查清了该隧洞部位地应力大小和方向,评价了地应力对隧洞施工的影响。     

阳江抽水蓄能电站高压固结灌浆现场试验设计及参数优化

以阳江抽水蓄能电站水道高压固结灌浆为研究对象,系统设计了现场固结灌浆试验,研究了10ＭＰａ超高压灌浆的可行性,并对灌浆参数进行了优化。试验结果表明:受岩体不均匀性影响,相同类别围岩的不同试验单元,高压水泥灌浆时的灌浆量差异显著,化学灌浆封堵水泥颗粒无法进入的微细裂隙是采取的必要措施;采用较高压力时的灌浆效果更优,灌浆孔入岩大于2ｍ段采用8ＭＰａ～10ＭＰａ压力水泥灌浆、再采用8ＭＰａ压力原孔扫孔化学灌浆补强可行;Ⅱ、Ⅲ类围岩分别采用2．5ｍ和2．0ｍ排距合适;采用湿磨细水泥浆液与普通水泥灌浆相比,灌浆效果差别不明显。     

深圳抽水蓄能电站高压隧洞及厂房区地应力测试分析

为了论证深圳抽水蓄能电站工程高压引水隧洞设计方案的合理性,需要确定地下厂房区和高压隧洞的地应力状态,因此如何确定可供工程应用的岩体初始地应力场,是岩土工程中一个急需解决的实际课题。对此,通过对应力解除法和水压致裂法进行现场地应力测试,并结合有限元回归分析,从高程和深度分析原始应力的变化规律、应力场组成情况,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,两种测试成果都可以应用在本工程设计中。     

水压岩体静态劈裂法的研究与应用

新的岩体静态劈裂法是用水压橡胶管型劈裂机来研究的。本文简要介绍了这种方法、劈裂机及其系统，以及在巨石破碎及隧洞下半面开挖中的两个应用实例。     

抽水蓄能电站砼衬砌高压隧洞工程地质条件探讨

抽水蓄能电站高压管道(包括高岔)采用钢筋砼衬砌,是充分利用围岩承载能力,由围岩承担高内水压力,从而减小衬砌厚度、缩短工期、节省投资。在高内水压力作用下围岩不发生水力劈裂,是高压隧洞采用钢筋砼衬砌的必要条件。高压隧洞能否采用钢筋砼衬砌完成取决于围岩工程地质条件,主要表现在4个方面:围岩类别、上覆岩体厚度、最小主应力、围岩渗透性。该文结合广州抽水蓄能电站、惠州抽水蓄能电站、深圳抽水蓄能电站的工程实际,分别从抗抬理论经验准则、最小主应力准则、围岩条件、渗透准则,对砼衬砌高压隧洞工程地质条件评价进行探讨,提出评价基本原则和经验。     

水压致裂法地应力测量破裂准则的探讨

本文研究了水压致裂法地应力测量的破裂准则,主张采用三轴载荷条件下的霍克和布朗破坏准则置代经典理论的最大单轴拉应力破坏准则,提出了对经典理论的修正公式,并举有实例。     

白莲河抽水蓄能电站大坝混凝土面板抗裂性能研究

在混凝土基础配合比基础上,进行掺加聚丙烯腈纤维、钢纤维、减缩剂等材料混凝土的力学性能、变形性能、早期开裂性能、耐久性能试验的研究,比较掺加新材料后面板混凝土的抗裂效果的改善情况,提出混凝土优化配合比。目前电站大坝总渗水量远小于设计值,面板混凝土最大压、拉应变均较小,表明优化配合比方案有效防止了大坝混凝土面板裂缝的产生,对改善面板的抗裂性效果明显。     

广东阳江抽水蓄能电站地下厂房岩体变形试验研究

广东阳江抽水蓄能电站地下厂房高压岔管的最大动水压力约10 MPa,采用刚性承压板变形试验方法研究了各类岩体在高压力下的变形特性。试验成果较好地反映了各类围岩的岩体变形特性,为设计提供了依据,为今后同类工程的岩体变形试验积累了经验,具有一定参考应用价值。     

水压致裂应力测量在铁路隧道设计中的应用

在秦岭1、3、4、5号等4个钻孔中进行的水压致裂应力测量获得了600m以上地层内的主应力值及最大水平主应力方向。通过对所得应力资料的综合分析研究,为铁路设计部门在确定隧道走向及考虑岩爆问题方面提供了有益而可靠的依据。同时也为水压致裂应力测量在地下工程勘探设计中的应用开拓了新的领域。     

水工隧洞钢筋混凝土衬砌水压致裂分析方法研究

引入具有水力耦合属性的内聚单元模拟衬砌裂缝、衬砌-围岩交界面,以反映缝隙的位移非连续特征以及内部压力水体的流动特性.结合渗流-应力间接耦合方法,提出了水工隧洞钢筋混凝土衬砌水压致裂算法,探究了衬砌裂缝发展历程、裂缝宽度演化以及缝隙内部水压力传递特征等,并基于此系统分析了衬砌-围岩有条件联合承载特性的影响.计算分析表明,...     

页岩在水压致裂过程中破裂规律的数值模拟研究

为研究流固耦合作用下,单孔页岩水压致裂过程中孔洞裂隙扩展规律,利用RFPA^2D-Flow数值软件,建立不同层理倾角、不同水压作用下的黔北地区牛蹄塘组单孔页岩进行单轴数值模型试验研究。研究结果表明页岩抗压强度以及弹性模量均表现出明显的各向异性,并通过声发射进一步揭示了页岩的破坏规律研究成果为黔北地区凤冈三区下寒武纪统黑色页岩在水力压裂下页岩气开采提供重要理论指导。