蒲石河抽水蓄能电站地应力与地下厂房设计关系浅析

蒲石河抽水蓄能电站采用地下厂房，厂房埋深达２６０ｍ。厂房部位的最大水平主应力１４．３９ＭＰａ，最小水平主应力９．２４ＭＰａ，均大于垂直向自重应力７．０６ＭＰａ。通过自重应力场，天然应力场以及最大水平主应力方向与厂房轴线方向的不同交角对厂房洞室的不同影响比较，地应力的存在对厂房洞室开挖后的应力重分布及稳定性影响定量分析，表明在地下厂房设计中，地应力的大小和方向都是设计过程中不可缺少的一项指标，直接关     

广西岩滩水电站地下厂房区地应力测试与分析

采用水压致裂法和钻孔孔壁应变测量法两种测量方法对广西岩滩电站二期工程地下厂房区进行了地应力量测。通过对实测资料进行比较和分析认为：两种方法测量的成果一致性较好;岩滩电站二期工程地下厂房区处于一般应力水平;受复杂地质构造影响,地下厂房区存在构造应力痕迹;地下厂房轴线与最大主应力σH方向为小角度相交,地应力场对厂房洞室稳定有利;地应力场对地下厂房稳定性的影响有限。     

卡里巴水电站地下厂房区应力场回归分析及评价

为了对卡里巴水电站地下厂房区地应力场特征及其围岩稳定性进行评价,采用基于三维有限元模拟的多元回归分析方法,对地应力实测资料进行了回归拟合,获得了工程区应力场的分布规律。其中,计算值与实测值能较好地拟合,回归效果良好。根据回归分析结果可知:地下厂房区以水平向构造应力场为主,属于低应力区,其应力分布主要受地形地貌、地层岩性和断裂构造的影响;最大水平主应力与拟订地下厂房的长轴线近于平行,有利于厂房围岩的稳定。     

高第二主应力条件下大跨度洞室围岩变形破坏特征分析及支护措施

猴子岩地下厂房区域地质构造复杂,洞室群埋深大,位于以水平构造应力为主的高—极高地应力区。与一般高地应力情况不同的是,猴子岩厂区第一、第二主应力均较高,分别达到36.43 MPa和29.82 MPa,使得高地应力对洞室高边墙的不利影响不能通过调整厂房轴线来规避,这为洞室施工和支护设计带来较大挑战。从工程施工过程中出现的变形破坏现象以及位移、支护应力监测资料、声波检测资料入手,归纳高第二主应力下大跨度地下洞室群的变形破坏特征为:1岩爆现象普遍;2围岩变形量及破坏深度大;3锚固支护结构负荷水平高。对围岩变形破坏机理作初步探讨,并根据支护效果总结了高第二主应力下支护设计和支护措施的经验,可为高第二主应力条件下大跨度洞室围岩的稳定分析提供参考。     

云南某水电站地下厂房区地应力场模拟分析

结合水电站大型地下厂房区工程地质条件,建立三维有限元地质模型,利用钻孔中实测的三维地应力数据与有限元(ABAQUS)相结合,对地应力场进行多元线性回归分析,求得回归系数并建立多元线性回归方程。建立模型中各节点应力分量与坐标的函数关系,利用ABAQUS用户子程序反演模拟出地应力场,利用地应力场云图及矢量图分析判断地应力场发育规律,分析判断地下厂房区地应力大小与方向,结果表明,地下厂房区为中等地应力区,地下厂房在开挖过程中有发生轻微岩爆的可能。     

长河坝水电站地下厂房围岩复合型变形破坏特征分析

长河坝水电站地下厂房实测最大地应力超过30 MPa,岩石强度应力比为3.75~7.5,属于高地应力区。监测资料统计结果表明:长河坝水电站地下厂房实测变形量值大于典型的高地应力地下厂房——锦屏一级水电站地下厂房的变形量。但长河坝水电站地下厂区地应力水平低于锦屏一级水电站厂区,岩体质量优于锦屏一级水电站厂区。针对这一异常现象,从声波测试资料、变形监测数据及厂区结构面特征等方面出发,对长河坝水电站地下厂房围岩变形破坏特征进行了综合分析,认识到长河坝水电站地下厂房围岩变形量大的根本原因在于高地应力下结构面对围岩的劣化作用被加剧,从而导致围岩出现浅层松弛程度大、变形量大的现象,属于结构面与应力复合型变形破坏模式。根据研究结果,对长河坝水电站地下厂房支护设计的合理性进行了评价。     

解峪地下泵站地质勘察及厂房布置方法

介绍了解峪地下泵站的工程和地质概况,通过地下厂房围岩质量和完整性分析,结合地下厂房围岩地质构造和地应力状态,提出了在高地应力区厂房轴线与最大水平主应力方向宜一致或小角度相交,厂房长轴方法选定时,要以主要结构面为主控制因素.     

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。     

高地应力洞室围岩变形破坏规律研究

锦屏一级水电站右岸地下厂房地质条件复杂,地应力高,对围岩稳定造成较大不利影响。统计分析了厂区地下洞室群施工期的围岩变形破坏现象,归纳出高地应力条件下地应力方向、洞室轴线方向对围岩变形破坏的影响规律。研究表明,高应力条件下洞室群围岩破坏程度除了受最大主应力控制,还与洞室规模密切相关;而且高地应力引起的围岩破坏在时间上有滞后性,需研究实施支护的合适时机。上述结论为地下洞室后续合理施工及支护提供了理论依据,也可为高地应力区洞室轴线布置和围岩变形破坏预防提供参考。     

白鹤滩水电站右岸巨型地下厂房围岩高应力破坏特征分析及处理措施

白鹤滩水电站右岸巨型地下厂房地质条件复杂,初始地应力水平较高,开挖支护实施阶段厂房顶拱及高边墙围岩普遍发生了片帮、破裂、松弛、轻微岩爆及喷层开裂等高应力破坏。为了确保地下厂房围岩稳定安全,在地质条件、地应力水平、围岩特性分析基础上,结合围岩变形监测、数值计算、现场查勘等分析了厂房围岩高应力破坏特征,并系统地提出有效的浅表层和深层喷锚组合的加固处理措施,从而确保了围岩稳定和施工安全。积累的经验对高地应力区大型地下洞室开挖支护具有一定的指导意义。     

二滩水电站地下厂房洞室群围岩变形机理研究

二滩水电站地下厂房是我国目前已建成的最大的地下厂房，采用三大洞平行布置，且整个洞室群处于高地应力区，在设计上布置了对洞室围岩的位移和支护应力监测，并在施工中得以实施。在土建施工过程中及完工后对监测成果进行了反馈分析，弄清了围岩产生大变形的机理。本文主要介绍地下厂房洞室群开挖过程中围岩的变形、支护应力变化特征以及岩爆现象，并探讨其原因。本成果可为高地应力区洞室开挖的监测和反馈分析的信息化设计提供参考。     

广州抽水蓄能电站厂区地应力测定及分析

本文介绍了广州抽水蓄能电站地下厂房区岩体全应力场的实测成果,以及用有限元回归拟合计算的厂房区地应力场结果。分析表明:该厂房区地应力场系由自重与构造应力场叠加,而以自重应力场为主导的应力场,最大水平应力约为10MPa,其方向为NNW向。在设计高边墙、大跨度的地下厂房时,必须给与足够的重视。     

二滩水电站地下厂房的监测及反馈分析

二滩水电站地下厂房晚国目前已建成的最大的地下厂房，布置上采用三大平行洞室，且整个洞室群位地高地应力区，在设计和施工中对洞室夺的位移和应力进行了监测，并对监测成果进行了反馈分析，文章介绍了厂房地下洞室开挖过程中围变形特征，岩爆等现象，为高地应力区洞室开挖的监测和反馈分析的信息化设计提供参考。     

十三陵抽水蓄能电站地下厂房区初始地应力研究

十三陵抽水蓄能电站地下厂房跨度大，埋藏深，其轴线选择与支护设计在一定程度上受厂区地应力制约。本区虽属中低地应力区，但地质构造背景复杂，地应力有其自身特点，其组成及分布规律特别是对工程的影响值得研究和探讨。根据现有成果分析，厂区岩体初始应力中，构造应力与岩体自重应力并存，以最大主（压）应力为１０ＭＰａ左右进行水工设计稳定分析计算是基本适宜的；但对于厂房顶拱及拱座部位，应适当提高这一取值为宜。     

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。     

二滩水电站地下厂房的开挖与支护

二滩水电站地下厂房是我国目前最大的水电站地下厂房，其地下洞室布置集中，纵横交错，且位于高地应力区，在施工过程中曾先后发生了数十次不同规模的岩爆，为了保证地下厂房的施工进度和质量，在开挖过程中对厂房洞室的开挖程序，爆破方法、岩爆及其防范措施、高地应力围岩支护和安全保护以及围岩变形监测等方面进行了认真的研究，采取了一系列有效的措施，保证了开挖与支护的顺利进行；并为高地应力区地上洞室的开挖提供了宝贵经验     

杨房沟水电站厂房开挖围岩破坏效应研究

杨房沟水电站地下厂房开挖区工程地质条件复杂,围岩破坏效应控制是施工组织设计的关键。通过现场观察与测试,统计和分析了地下厂房应力分布特征、围岩破坏类型及破坏程度,建立了开挖区地应力与围岩破坏响应的联系,并用3DEC模拟了中导洞开挖过程中围岩变形、塑性区分布及主应力的分布特征,为围岩开挖稳定提供了科学依据与技术指导。     

西南某水电站三维地应力场分布规律研究

地应力对于分析水电工程的地下洞室或厂房稳定性至关重要,为分析西南某大型水电站的三维地应力场分布规律,保证地下厂房洞室群的稳定性,对水电站现场进行了实地地质调查,分析了所获取的大量地应力实测资料和探洞片帮特征,并对探洞片帮进行了数值模拟计算。研究结果表明:该水电站总体上水平向应力大于自重应力,以构造应力为主;右岸岩体地应力大于左岸岩体地应力,左、右岸厂房区及河谷区有应力松弛和应力集中,岸坡区有应力松弛现象;水电站左岸、河谷及右岸地应力方向存在明显差异,左岸厂房区的地应力方向为NW向,右岸厂房区地应力方向为NNE向,河谷为EW向,整个工程区地应力是以构造应力为主的中等量级地应力。研究结果为该水电站地下洞室稳定性分析提供了相关参考和依据。     

三峡工程地下厂房区域地应力测量与研究

 叙述了三峡右岸地下厂房第三次进行地应力测量的情况。综合分析比较前两次测量成果后指出：在该测量区域地应力场以构造应力场为主，自重应力场为辅，最大主应力的方向为NWW向，倾角接近水平，量值约9～10MPa，最大水平主应力的方向为NW58°，与拟建的地下厂房轴线NE43°线成79°夹角。     

高地应力条件下隧道TBM施工岩爆分析

高应力条件下,地下工程在脆性岩体中施工很容易导致岩爆的发生。以N-J水电站大埋深引水隧洞为研究对象,首先采用应力解除法进行现场地应力测试,发现引水隧洞的地应力以构造应力为主,最大主应力达到了107 MPa,较高的地应力水平是导致现场岩爆发生的主要原因。为进一步分析引水隧洞岩爆规律,将地应力场转换至隧道局部坐标,在考虑地应力场剪应力影响的情况下,采用能量判据,通过数值方法计算得到了岩爆的分布范围。