积石峡排沙洞断层洞段开挖施工顺序数值试验研究

黄河积石峡水电站左岸底孔泄洪排沙洞0+088.5断面距洞顶2 m存在着软弱夹层,对洞室稳定支护结构安全极为不利。采用大型分析软件FINAL,对该洞段进行了施工期的围岩稳定性及支护结构安全性分析,研究了3种开挖方案:全断面开挖、分层开挖与左右导洞开挖,得出了最优洞室开挖方案,结果表明,左右导洞开挖能更好的满足施工期围岩的安全稳定性要求。     

复杂支护结构软弱地层深竖井施工过程仿真分析

在软弱地层中修建深竖井工程存在围岩失稳坍塌与支护结构破坏等施工安全风险,而合理可靠的开挖支护施工方案是软弱地层深竖井工程施工期围岩稳定与支护结构安全的重要保障。针对某抽水蓄能电站软弱地层排风深竖井工程,建立考虑其复杂支护结构体系的施工全过程仿真分析模型,分析设计开挖支护方案下软弱地层围岩-支护结构体系的应力变形状态,并对施工期围岩稳定性与支护结构安全性进行了评价。在此基础上,通过对比不同开挖层厚、不同衬砌施作时机条件下的软弱地层围岩-支护结构体系施工力学性态,给出针对设计开挖支护方案的合理调整建议。     

杨房沟水电站导流隧洞施工安全监测

杨房沟水电站两条导流隧洞均布置在右岸,上游洞段为变质粉砂岩夹炭质板岩,下游洞段为花岗闪长岩。变质粉砂岩洞段围岩稳定性较差,对施工围岩安全有较大影响。为了保证开挖、支护施工的进度与安全,在导流隧洞及进出口边坡设立了围岩受力及变形监测系统。系统的实际运行表明,监测成果在隧洞开挖及支护施工中起到了重要作用,根据监测成果调整的施工方案确保了施工的顺利进行,保证了工期。对监测系统的方案设计、运行、调整以及资料分析、所发挥的作用进行了介绍,以期为类似工程监测提供参考。     

隧洞开挖对上交叉公路影响分析及支护设计

结合山西省东山供水工程9号隧洞地质及平榆高速公路实际情况,针对隧洞开挖对上交叉公路的影响进行了分析计算,得出隧洞开挖对覆盖层扰动完全不会影响高速公路的安全运行。介绍了隧洞与高速公路交叉段施工支护方案,提出了与普通洞段支护方案不同的一些技术特点。     

不良地质条件下调压室开挖与支护设计

新疆某工程调压室开挖揭露围岩条件差、裂隙发育、岩体破碎.为保证施工安全,在竖井开挖前,采用深孔预固结灌浆方式提高围岩自稳能力.竖井及上室开挖过程中,根据实际揭露的围岩条件,采用动态一次支护方案,保证了开挖过程的安全以及洞室围岩的稳定性.同时,结合工程溜渣井塌方,探讨在反井钻施工中,保证溜渣井井壁稳定性的施工方案,可对类...     

拉哇水电站地下厂房围岩稳定分析

大型地下洞室群结构及地质条件复杂,其围岩稳定性受施工方法、支护方式及围岩自身等多方面因素影响。以拉哇水电站地下厂房为研究对象,采用三维非线性有限元法进行数值模拟分析,研究其在开挖过程中围岩位移、应力及塑性区的变形规律,分析其围岩稳定性能,为工程开挖及支护提供科学依据。结果表明:拉哇水电站围岩变形最大位移达74. 44 mm,拉、压应力最大值分别达1. 06 MPa和23. 14 MPa,主厂房顶拱、边墙及洞室交叉部位区域稳定性较低,在实际施工中,应加强监控并适当调整支护方案。     

苗尾水电站引水道竖井开挖支护施工方案研究

苗尾水电站引水道竖井段地质条件较差,洞室围岩以Ⅳ类岩体为主,在施工过程中选择合理的施工方案是保证施工安全和控制施工质量的关键所在。本文通过分析苗尾水电站引水道竖井及上下弯段的地质情况、结构特点,提出综合运用适当扩挖支护、钢筋混凝土支护、玻璃纤维锚杆支护、钢支撑钢拱肋支护、分层分部开挖支护等手段的开挖支护方案,为不良地质条件下施工提供了有效的借鉴方案。     

层间错动带影响下巨型地下洞室围岩变形及支护措施研究

白鹤滩水电站地下洞室群规模宏大且围岩地质条件复杂,软弱层间错动带影响下的地下洞室群开挖围岩稳定性及支护设计难度成为白鹤滩水电工程建设当中的关键技术问题。以右岸7号尾调室受层间错动带斜切影响为例,采用3DEC数值分析软件对其在不同支护方案下围岩和层间错动带变形的控制效果进行分析,探讨层间错动带分布位置对系统支护方案和局部加强支护方案的影响。研究表明:7号尾调室开挖围岩整体稳定性良好,系统支护方案满足维持整体稳定要求,但在层间错动带C_4、C_5局部影响范围内,需进一步采取针对性的加强支护措施,从而加强局部围岩的安全储备。研究工作的成果可为类似深埋地下工程施工及支护方案的确定提供参考。     

小垂距交叉软岩隧道现场监测分析

针对公路与铁路小垂距交叉软岩隧道的特点,以云南某上穿公路隧道为背景,对该隧道右幅交叉段进行隧道净空收敛、围岩内部结构应力、围岩深部位移等项目的监测。根据监测结果,分析该隧道的围岩和支护结构的变形以及受力特点。结果表明,隧道右幅交叉段Ⅴ级围岩采用三台阶临时仰拱法开挖是可行的,能够有效地控制围岩变形,围岩稳定变形时间在30 d左右。监测成果可用于对隧道稳定性进行评估与预警,以便及时调整支护参数,保证隧道施工安全性。     

陕西省引汉济渭二期工程引水叉洞施工变形特性研究

在已建引水隧洞旁新建叉洞会引起交叉段围岩和支护结构的应力释放与重分配,使得交叉段附近岩体与支护结构力学行为发生变化,影响已建引水隧洞的安全可靠性。基于引汉济渭二期工程,通过建立黑河引水隧洞与连接洞交叉段三维有限元模型,采用摩尔库伦屈服准则,研究在Ⅲ类围岩条件下,连接洞开挖、引水隧洞正常运行、预留岩塞段开挖及引水隧洞交叉段衬砌拆除等施工过程对引水隧洞位移、应力等影响。结果表明：连接洞前段开挖对引水隧洞的影响变形在0.02 mm以下,影响较小;引水隧洞正常运行时,在距交叉口20 m内范围内,岩塞体最大变形在0.08 mm内,因此预留20 m岩塞可以保证安全;预留岩塞段开挖,交叉口附近15 m范围内衬砌最大下沉变形为0.6 mm,衬砌未出现拉应力,引水隧洞结构安全;交叉段衬砌拆除后,剩余衬砌最大变形小于1.0 mm,引水隧洞衬砌受压,最大压应力在4.0 MPa以内,衬砌结构安全。     

考虑初期支护作用的引水隧洞衬砌结构配筋计算

我国水工高压隧洞设计规范中并未考虑围岩和初期支护的承载作用,往往使得最终的配筋量偏大,造成了不必要的浪费,并增加了施工难度.为此,结合某水电站引水隧洞,利用数值分析方法,模拟了隧洞施工全过程和初期支护的作用效果,分析了施加初期支护和不施加初期支护情况下的围岩稳定性,根据数值计算成果进行了衬砌结构配筋,并开展了裂缝开展宽...     

基于无导洞方法的连拱隧道结构设计与施工研究

以黄延高速公路羊泉沟连拱隧道为依托,提出在IV级围岩中采用无导洞施工方法,采用工程类比对该隧道结构支护参数进行了多方案比选,介绍了该隧道的工程地质水文地质概况、支护结构设计、施工工序安排与要点。基于有限元方法对其施工全过程进行了三维数值分析,获得了隧道结构体系力学性状随施工过程的变化规律,为设计与施工方案提供了理论依据。     

隧洞典型断面围岩稳定性数值模拟研究与支护设计效果分析

隧洞开挖过程中,由于开挖卸荷及扰动的影响围岩出现大变形、局部塌方等工程地质灾害,严重威胁到施工安全及进度.本研究依托杨房沟水电站引水隧洞工程,选取了典型断面,开展了数值分析研究,获得了应力场、变形场和塑性区分布特征.通过有限元数值模拟方法,对不同类型围岩区隧洞开挖后围岩稳定性特征以及初期支护效果进行分析,为优化支护设计...     

南水北调釜山隧洞管棚施工技术

管棚施工技术是充分发挥超前支护作用，减少地表下沉，防止围岩坍塌，从而增加施工安全度，提高隧洞长期稳定性的新型有效施工技术。介绍了釜山隧洞工程采用20 m管棚超前支护的施工技术，运用该技术可以克服隧洞洞口裂隙多、围岩破碎等不利地质条件，加快施工进度，确保安全生产，提高隧道的长期稳定性，使洞室成型保持整体完好，围岩整体稳定能得到保证，并取得了一定的经济效益和社会效益。对其他类似工程的施工具有显著的借鉴和指导意义。     

隧道施工动态仿真分析

由于隧道开挖施工引起围岩应力重分布,使得围岩局部产生应力集中,因而隧道容易产生塌方、变形过大等危害。因此掌握隧道施工过程中围岩及衬砌的状态,对隧道的稳定性和安全性分析尤为重要。FLAC3D数值模拟软件可以模拟隧道开挖、支护施工的整个过程[1],并可分析各施工时段的围岩应力和变形以及跟踪点的应力、变形全过程曲线,从而判断隧道的稳定性。结合在建摩天岭1#通风斜井工程采用FLAC3D软件对隧道的动态施工进行了仿真模拟分析,通过对跟踪点的位移、应力的分析,得到了不同级别围岩下的变形和应力的全过程曲线以及影响范围,为隧道的设计和施工提供了理论依据。     

大洞径隧洞钻爆法开挖松动圈超声波长观孔检测应用实例

隧洞围岩松动圈是分析隧道稳定性、进行支护结构设计的一个重要因素。通过对水电施工阶段特长、特大引水隧洞开挖后,采用超声波测试技术对隧道的围岩松动圈长期观测孔的检测应用典型实例,分析松动圈的深度范围及随时间的变化机理,为设计人员对施工设计方案的优化及后期施工方案的制定,提供依据和指导。     

隧洞穿越高应力压密散体施工对策及其适应性分析

滇中引水工程狮子山隧洞处于F_Ⅲ-102和F₁₆断裂构造夹持带,地应力高,其D₁^l钙质页岩、炭质页岩呈散体压密结构。地质分析表明,区域地质挤压构造残余高地应力是隧洞大变形的主要动力源,低抗载性劣化破碎结构是隧洞产生失稳变形主要内因。现场揭示隧洞破坏形式主要表现为开挖卸荷失稳坍塌、掌子面挤出、支护严重挤压变形。针对高地应力条件下散体压密结构的围岩特性和典型破坏特征,提出施工应遵循“预支护、快掘进、快支护、快闭合”的原则,并总结了适用于该地质条件的针对性施工对策:选用ST-20管棚钻机进行长15 m的Φ108 mm大管棚超前预支护施作与周边和掌子面围岩注浆加固;采取“及时强支护”并设置让压锚杆和长锁脚锚管抑制变形措施;施工期间加强围岩监控量测和围岩内部变形监测,实施动态控制,信息化施工。实践证明,隧洞穿越高地应力挤压破碎带时,采取对浅部围岩进行加固、主动支护与被动支护相结合的施工措施,能有效抑制围岩松动圈向深部发展与变形,有力保障隧洞安全顺利施工。     

水电站引水隧洞围岩稳定分析及支护设计

水电工程引水隧洞施工具有开挖路线长、工程量大、开挖洞径大等特点。在施工过程中受不良地质的影响容易出现涌泥、涌水、坍塌等事故。本文以良湾水电站引水隧洞为例,对围岩稳定性进行计算分析和论证,并对围岩初期支护方案进行设计,为洞室结构施工提供有效参考。     

引黄工程国际Ⅰ标新奥法施工爆破对隧洞围岩扰动影响的试验研究

围岩是隧洞最基本的支护结构成分，如何看待围岩、处理围岩是新奥法设计施工全过程中最首要的问题。岩体开挖后引起围岩承载力下降，其主要原因就是爆破的影响。为保护岩体天然承载力，减轻和消除因爆破给围岩带来的损伤，引黄国际Ⅰ标地下工程爆破参数优化试验与分析，提出了优化的隧洞光面爆破与松动爆破参数及在施工中应注意的有关问题，以保证围岩开挖后轮廓面光滑平整，并且最大限度地保护围岩少受扰动，致使新奥法施工顺利进行。并通过爆破振动的观测与分析，得出了只要按优化爆破参数开挖施工，并把最大单响药量控制在３０ｋｇ左右，爆破振动就不会对本洞１０ｍ以远以及距２０ｍ的相邻隧洞的围岩产生任何危害影响。