双江口水电站主厂房开挖初期围岩变形破裂与稳定性分析研究

双江口水电站主厂房初步开挖过程中脆性破坏现象明显,煌斑岩脉影响洞段围岩变形问题突出.为此,在主厂房初期开挖结束之后,综合围岩变形多点位移计监测、围岩裂隙钻孔成像观测、地下厂房开挖过程数值仿真和煌斑岩脉对局部洞段变形影响的3DEC模拟等手段,提出基于围岩松动圈与厂房截面面积的洞室稳定性评价方法,对围岩变形破裂特征及其稳定...     

白鹤滩大型地下厂房开挖围岩片帮破坏特征、规律及机制研究

 在建的金沙江白鹤滩水电站地下厂房开挖规模巨大,其复杂地质条件和高应力导致围岩破坏现象突出。针对左、右厂房第一层开挖过程中曾频繁遭遇到的围岩片帮破坏问题,结合地质、施工、测试、试验及数值分析资料,全面总结和深入分析玄武岩片帮机制。首先,归纳和总结地下厂房围岩片帮破坏的基本特征与规律,包括其表现形式、形态特征、空间位置、破坏规模、滞后规律、破坏发展特征、对应岩性及支护特征等主要信息;进而重点探讨厂区地应力、岩体结构、岩性、施工因素等对围岩片帮的影响规律;最后,综合分析揭示片帮的形成与发生机制。该研究可为白鹤滩水电站地下厂房后续开挖过程中围岩片帮破坏的预防和调控提供重要支撑,也可为同类高地应力条件下大型地下洞室类似围岩破坏的防控提供参考。     

锦屏一级水电站地下厂房围岩开裂变形机制研究

针对锦屏一级水电站地下厂房高应力、低强度应力比条件下开挖施工引起的围岩变形开裂及相关力学问题,从全空间赤平投影解析、平面投影应力特征等多角度全方位研究地下厂房区地应力场分布特征及规律;并结合力学定性分析和三维数值模拟等手段对地下洞室群围岩变形开裂机制进行深入分析,研究洞室群围岩开挖损伤演化规律。研究表明,锦屏一级地下厂房区域出现的围岩、喷层较大变形乃至破坏现象本质上是由高地应力和相对较低的岩体强度形成的不利组合所造成的,在主厂房、主变室的拱腰、拱座和边墙以及母线洞侧墙等部位出现的开裂破坏,属于典型的高应力、低强度应力比条件下围岩的卸荷变形与破坏。提出锦屏地下厂房围岩变形开裂概化模型,为地应力场反演和施工过程的数值仿真分析提供重要参考和定性依据;最后针对开挖维护围岩稳定性问题提出相应的建议,为锦屏一级地下厂房的开挖施工及动态支护设计提供技术支持。     

金沙江白鹤滩水电站坝区左岸边坡变形特征及机制分析

左岸河谷边坡的稳定问题是白鹤滩水电站重要的工程地质问题之一,在地质历史过程中,随着河谷下切,岸坡不同部位不同高程的岩体均产生不同程度的卸荷变形,研究这些变形特征及变形机制对于从宏观上定性把握左岸边坡的稳定性至关重要。根据勘察成果初步分析,左岸河谷边坡变形受缓倾角错动带以及NW向断层控制明显,具体地,卸荷裂隙的空间分布和发育规模均与其相对这些控制性结构面的位置相关,并且表现出较强的规律性。总结这些规律并采用离散单元数值分析软件UDEC和3DEC模拟河谷下切过程中这些控制性结构面对边坡变形的控制作用,进一步印证地质上的分析成果,同时结合地质勘察与数值计算成果分析左岸边坡的变形机制。     

三台阶七步开挖法黄土铁路隧道围岩变形规律研究

三台阶七步开挖工法运用在大断面黄土隧道开挖,具有较好的效果,研究各个开挖步中围岩的变形与受力,对隧道施工过程中的安全、支护措施和质量控制以及施工结束后对结构内力的影响,具有重要的工程应用意义。以太兴铁路二标段向阳村大断面黄土铁路隧道Ⅴ级围岩加强段工程为背景,采用断面预埋压力计、应变计等监测仪器对围岩压力及钢拱架变形进行动态监测,掌握围岩的变形特性;同时利用有限差分软件,模拟七步开挖工法开挖过程,并用壳结构单元模拟初期支护,分析得出不同开挖步下围岩的塑性区、位移、应力以及初期支护的内力变化。结合数值计算和现场试验采集的数据,从而确定开挖过程中围岩变形规律和支护受力分布特征。     

双江口水电站地下厂房顶拱开挖围岩损伤分析及变形预警研究

以双江口水电站左岸地下厂房为研究对象,构建三维空间"体"微震监测系统,对顶拱开挖过程围岩微震信号进行实时拾取,依据微震活动特征圈定围岩损伤区域,结合常规监测结果与现场探勘情况分析微震活动时空演化与施工动态响应关系;引入分形–岩石力学理论,揭示围岩渐进损伤直至宏观变形全过程分形维值演化规律。研究结果表明:微震活动与施工工况、地质条件密切相关,安装间段厂横0-57m～0-43m下游侧拱肩微震事件聚集由爆破开挖强度及长大岩体裂隙控制;围岩损伤表现出非剪切破裂特征,破裂尺度增大时微震信号呈现低频特征;分形维值出现陡降是岩体发生宏观变形的前兆信号。研究结果可为类似地下厂房开挖围岩损伤分析及变形预警提供参考。     

乌东德水电站地下厂房开挖过程微震监测与围岩大变形预警研究

乌东德水电站右岸地下厂房洞室群地质条件复杂,大规模洞室开挖导致围岩变形问题突出,严重影响施工进度及人员安全。引入高精度微震监测系统,分析微震时空演化特征,结合现场施工动态、地质资料和常规监测数据,揭示地下厂房围岩损伤特征;对比地下厂房围岩外观变形监测数据,探讨围岩大变形过程中震源参数演化规律,提出围岩大变形预警方法。研究表明:微震时空分布规律能够很好地反映地下厂房施工动态对围岩扰动情况,微震事件聚集演化与围岩变形损伤密切相关;围岩大变形开始前,微震活动频率增加;能量指数迅速增长至较高水平,视体积均匀增加;微震信号频率呈降低趋势。研究结果可为地下厂房洞室群后续开挖、加固及围岩大变形风险预测提供重要参考。     

白鹤滩水电站左岸坝基柱状节理玄武岩开挖与锚固施工技术研究

白鹤滩水电站左岸坝基高程665m以下为柱状节理玄武岩岩体,岩体结构为柱状镶嵌结构,柱体长度一般2~3m,直径13~25cm,微风化原岩条件下柱状节理处于压紧状态,岩体性状较好,但由于柱状节理玄武岩的岩体结构特点,开挖后岩体性状可能受松弛影响较大。柱状节理玄武岩对特高拱坝变形应力、坝基及边坡局部稳定、基础处理等都可能带来一定的影响。     

洞室开挖围岩的变形与受力分析

地下室是在具有初始应力场的围岩中开挖的,考虑初始应力与否,不仅位移场大不相同,而且在无支护情况下围岩位移量还与时俱增,因此在现场进行洞体围岩变形观测拟在洞室成型后再进行其结果与实际情况不符。本文结合工程实际谈点看法,不妥之处请批评指正。一、观察到的问题某地下洞室毛洞跨度约30米,边墙高17米,矢跨比0.37。位于石炭纪石灰岩中,岩石破碎,地质耕造复杂,易坍塌。扩挖时先对已坍落空间进行喷锚加固处理,而后按梁、拱、墙     

金沙江白鹤滩水电站柱状节理玄武岩 岩体变形特性研究

 金沙江白鹤滩水电站坝址区柱状节理玄武岩与一般柱状节理玄武岩相比,特点明显,其柱状节理起伏、不规则,柱体断面不规则且切割不完全,柱体内微裂隙发育,岩体内缓倾角构造结构面也较发育,岩体完整性较差,但呈断续镶嵌结构。在柱状节理玄武岩工程地质调查、岩体弹性波测试、多种现场岩体变形试验等工作基础上,系统分析了白鹤滩柱状节理玄武岩的基本力学特性和不同试验加载条件下的岩体变形机制。白鹤滩柱状节理玄武岩中发育的柱状节理、微裂隙及缓倾角结构面是导致岩体变形模量较低的主要因素;柱状节理玄武岩水平向变形模量明显大于铅直向变形模量,是由结构面发育特征和岩体应力状态决定的;新鲜柱状节理玄武岩中的柱状节理和微裂隙为硬性结构面,围压状态下呈闭合状,解除围压后易张开、松弛,保持围岩状态下柱状节理玄武岩仍具有较高的变形模量。     

华东深厚淤泥层基坑开挖变形规律及对策

华东沿海地区淤泥具有压缩性高、含水量高、承载力低、呈明显的流塑软塑状特点,基坑开挖风险极大,本文通过对某长大基坑全面详实的监测,并结合施工工况进行分析,总结出深厚淤泥地层深基坑开挖变形的规律与原因,提出针对性的开挖方法及施工对策,对类似软土深基坑的开挖具有一定的借鉴意义。     

隧道下穿采空区围岩变形规律研究

为了研究下穿煤矿采空区条件下隧道围岩变形规律,以太原—焦作高铁控制性工程——皇后岭隧道为工程背景,通过开展数值对比试验,分析采空区与隧道不同距离、不同围岩强度、不同支护强度影响下拱顶位移变化规律。结果表明：随着隧道顶部与采空区距离的逐渐增大,拱顶沉降逐渐减小,即距离越大,采空区对隧道围岩稳定性的影响越小,采空区对隧道的有效影响范围约1.7倍的隧道洞径。随着围岩强度等级的降低,拱顶位移呈现指数式增长,隧道围岩稳定性受围岩强度等级影响显著。隧道拱顶位移随着支护强度的增大,位移不断减小,围岩等级越低,支护强度对隧道变形的有效控制效果越好。     

白鹤滩水电站左岸边坡开挖卸荷过程微震视应力特征研究

微震事件视应力可反映岩质边坡应力变化情况。以白鹤滩水电站左岸边坡为研究背景,分析岩质边坡爆破开挖卸荷过程微震视应力与能量、地震矩的关系,重点研究微震视应力在爆破开挖前后变化特征,结合数值模拟,通过微震视应力变化情况开展边坡稳定性评价。研究结果表明:微震视应力随地震矩和辐射能量的增大而增大;高视应力微震事件的出现可反映工程施工中的强烈爆破开挖扰动程度;通过微震视应力分布特征圈定的主要损伤区与RFPA3D数值模拟结果基本吻合;视应力急剧下降,累积视体积呈增长趋势,是边坡围岩变形的前兆信号。研究成果可为基于微震监测的类似大型岩石边坡稳定性评价提供参考。     

软硬丛生地层围岩变形规律研究

通过对青岛地铁3号线江西路地下车站开挖过程中地表沉降监测数据的变化总结,以掌握在地下暗挖施工过程中软硬丛生地层围岩的变化规律,为其他类似项目提供借鉴经验。     

承压水地层基坑开挖变形规律研究

随着我国城市地下空间的开发利用,地铁车站基坑在施工过程中常面临地下水的影响。以成都地铁10号线刘家碾站基坑工程为依托,采用数值计算的方法研究承压水对基坑开挖的影响。通过研究发现,与普通地层基坑开挖相比,承压水的出现使得地连墙水平变形、基底隆起变形有所增大,采取降水减压措施抵消承压水影响的同时,会引起周边地层产生较大沉降,对周围环境产生不利影响。在实际施工过程中,应对承压水采取合理有效的治理措施,既能满足降水要求,又能减小降水对周边环境的影响,达到最佳的降水效果。     

深基坑开挖支护变形规律与控制

随着基坑不断加大,改变了地下水和原有土质的应力,这就对支护的结构提出了更高的要求,以防工程维护结构产生变形甚至损坏。分析了深基坑护体系的概念,通过数学预测方法和时空效应对深基坑支护结构的变形规律进行分析,并提出了相应的控制方法,对于防止支护结构变形,更好地优化工程维护具有参考价值。     

乌东德水电站右岸地下厂房开挖围岩破坏模式及形成机制研究

 乌东德水电站右岸地下厂房洞室群布置复杂,中低应力条件下,“陡倾、小夹角”等不利岩层产状导致结构面控制型破坏现象突出。结合地质、现场勘查、常规监测、微震监测及数值模拟资料,全面总结和分析右岸厂房下游拱座岩体破坏模式及形成机制。首先,基于现场勘查及常规监测资料,归纳和总结围岩破坏的基本特征与规律,包括其破坏形式、空间位置、破坏规模、破坏发展特征等主要信息;其次,总结岩体破坏孕育、发展过程中微震活动强度的时间演化规律,分析得到基于微震活动特征的层状岩体破坏前兆;最后,采用“微震监测”为主“数值模拟”为辅的综合分析手段,揭示下游拱座岩体发生弯曲倾倒的破坏本质及其形成机制,探讨岩体结构对拱座围岩破坏的力学影响机制。该研究可为陡倾层状岩体中大型地下洞室优化开挖方案和支护措施提供依据,也可为同类大型地下洞室相似围岩破坏的防控提供参考。     

隧道围岩动态变形规律及控制技术研究

主要针对隧道围岩动态变形规律问题以及相关控制技术问题进行重点研究与分析。立足于前人积累的经验基础,阐明隧道施工过程对围岩变形产生的动态规律。并在此基础上,结合成昆线项目施工,严格按照围岩变形控制技术管理原则及要求,阐明相关技术要点问题与措施管理问题,为围岩变形控制工作的顺利实施提供内在驱动力。最后,根据当前隧道围岩现场施工情况,对施工管理措施问题加以总结与归纳,以期可以为隧道围岩现场施工工作提供良好保障。     

地下巷道围岩变形规律的实测研究

大型煤矿在开挖后,巷道的变形与稳定性变化成为煤矿安全性研究的基础.本文以河南永煤集团地下煤矿综放面布置的具体条件,进行现场实测,根据测量结果对综放回采巷道在围岩开挖过程和回采过程中的岩体表面和内部变形进行了综合研究,从而得出巷道围岩在开挖和回采期间的变形规律.研究结果对改善大型地下工程巷道的维护和煤矿安全生产有着积极的...     

深基坑开挖支护变形规律及控制措施研究

以某地产基坑工程为背景,借助数值模拟方法和现场实测数据,对深基坑开挖引起的变形及基坑变形控制措施进行研究。通过对计算值和实测值进行对比,对基坑围护桩的水平位移、沉降及坑底隆起进行分析。从围护桩的嵌固深度、支撑位置及刚度、坑底土体加固、坑外隔离墙设置等几个方面介绍了基坑变形控制措施。