锦屏一级水电站地下厂房施工期下游拱腰部位的裂缝成因分析

锦屏一级水电站地下厂区地质条件复杂,地应力较高。本文通过对厂房下游拱腰部位裂缝的性状和特征分析,得出厂房下游拱腰部位出现裂缝的主要原因是地下厂区地应力较高,岩石强度偏低,高地应力及局部偏压的存在,导致开挖后厂房下游侧顶拱部位围岩强烈的应力集中,应力超过了围岩强度,围岩表层在高地应力作用下劈裂,并向临空方向变形,从而造成地下厂房下游拱腰部位的开裂。     

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。     

锦屏一级水电站地下厂房施工期围岩变形分析

锦屏一级水电站地下厂房所在区域属于高—极高应力区,且地质条件极其独特而复杂。在支护强度很高的情况下,围岩变形和松弛圈深度仍然普遍偏大。对围岩变形和裂缝发育的特点进行了尝试性归纳和总结,从地应力和岩层产状两个方面,对锦屏一级水电站地下厂房围岩变形发展与裂缝成因机理进行了分析,并就高应力区的大型地下洞室的支护设计、变形规律和存在的问题等提出了看法。     

基于工程类比的高地应力地下洞室高边墙围岩支护强度评价

高地应力地下厂房高边墙围岩支护强度的评价对于保证大型地下工程围岩稳定性具有重要意义。猴子岩水电站地下厂房地应力高、强度应力比低,施工开挖中出现喷混凝土开裂、岩锚梁错位、岩体开裂、锚墩内陷等典型的围岩变形破坏现象,对洞室安全造成严重威胁。通过多点位移计、锚杆和锚索的应力监测数据分析,将猴子岩和锦屏Ⅰ级水电站地下厂房进行比较,提出了预应力锚索和锚杆的单位面积预应力支护强度计算方法,并根据评价结果对局部洞段进行针对性的围岩补强支护设计。结果表明:猴子岩地下厂房围岩变形整体上比同期的锦屏Ⅰ级围岩变形大,而锚索应力水平比锦屏Ⅰ级小,锚杆应力水平整体相当;猴子岩地下厂房下游边墙的支护强度大于锦屏Ⅰ级下游边墙的支护强度,上游边墙的支护强度小于锦屏Ⅰ级下游边墙相应部位支护强度,猴子岩地下厂房上游边墙补强支护后的围岩变形得到有效控制,表明了补强措施的有效性。研究可为类似高地应力地下洞室围岩支护设计和支护强度评价提供参考和借鉴。     

坪头水电站地下厂房围岩稳定分析与变形破坏特征

坪头水电站地下厂房洞室围岩以中硬细晶白云岩为主,厂区地应力属中、低地应力,围岩整体稳定性较好。受细晶白云岩沿结构面“砂化”特殊现象的影响,地下洞室沿结构面的块体稳定性问题较为突出。本文从围岩整体稳定分析、监测资料对比、施工开挖过程中围岩的变形破坏特性上,对坪头水电站地下厂房围岩的稳定进行了介绍和分析。     

我国高地应力地区地下厂房围岩稳定分析及其中几个问题

围岩稳定是地下工程的一个重大技术问题,在高地应力地区该问题显得更为突出.为了顺利地进行拉西瓦水电站地下厂房设计工作,我们在以往工作的基础上,搜集了二滩、鲁布革、白山等高地应力地区水电站地下厂房围岩稳定计算,模型试验及现场观测资料.并对照东风,龙滩水电站地下厂房及金川巷道变形资料,希望从中找出高地应力地区地下厂房围岩变形的大致规律.并就高地应力地区地下厂房围岩分析及厂房设计工作提出一些看法.     

岩壁吊车梁荷载试验过程中围岩变形综合检测

锦屏一级水电站地下厂房属高地应力区.检测成果表明,地下厂房上、下游围岩岩体松弛卸荷深度较大;监测成果表明,岩壁吊车梁部分梁段结构缝的开合度、岩壁吊车梁与围岩的开合度、结构锚杆的锚杆应力均较大.根据锦屏一级水电站特别咨询团第四次咨询会议,明确要求对岩壁吊车梁运行安全性进行评估.为此,在地下厂房岩壁吊车梁荷载试验过程中,对岩壁吊车梁附近围岩岩体进行全面的变形综合检测是十分必要的.     

高地应力硬岩大型洞室群围岩变形破坏与岩石强度应力比关系研究

岩石强度应力比是表征围岩稳定性的重要指标之一。研究围岩变形破坏与强度应力比的关系,揭示二者间的规律性联系,对高地应力硬岩大型地下洞室群围岩稳定性控制具有重要意义。以具典型高地应力特点的锦屏一级水电站和猴子岩水电站2个硬岩大型洞室群为研究对象,首先系统梳理了2个工程的围岩岩性、岩石强度和初始地应力等工程地质条件,并详细统计了洞室群施工期围岩破坏类型和数量;通过对地下洞室群围岩的岩石强度应力比进行分区,并结合围岩140多个破坏现象和发生部位,建立了高地应力硬岩大型洞室群围岩变形破坏与岩石强度应力比之间的联系;采用不同的初始地应力分级标准,并结合洞室群围岩破坏特征,验证了基于强度应力比修正的地应力分级标准对高地应力硬岩洞室群的适用性,揭示了围岩应力诱导型破坏随岩石强度应力比的变化规律。研究成果有助于今后高地应力条件下硬岩大型地下洞室群施工期围岩破坏类型预测,并为提出具有针对性的施工期围岩稳定控制措施提供参考。     

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。     

“锦屏一级地下厂房洞室群围岩破裂扩展机理与长期稳定控制关键技术”科技项目成果通过鉴定

<正>2017年4月6日,"锦屏一级地下厂房洞室群围岩破裂扩展机理与长期稳定控制关键技术"科技项目成果通过中国岩石力学与工程学会组织的鉴定。经钱七虎、王思敬、陈祖煜等国内7名权威专家鉴定认为:研究成果在高地应力大型地下洞室群围岩长期稳定性控制技术领域达到国际领先水平,社会经济效益显著,促进了行业技术进步,具有广泛的市场推广应用前景。锦屏一级水电站地下厂房洞室群规模大,地质条件复杂,地应力水平高,围岩强度应力比低,卸荷松弛强烈,破坏范围与     

长河坝水电站地下厂房围岩变形特征

以施工期变形监测资料为基础,结合地质条件、物探、监测和施工资料,对长河坝水电站地下厂房的围岩变形破坏特征进行了分析。分析结果表明:高应力区大跨度地下洞室群洞室立体交叉,作为一种非连续介质,岩体在施工过程中厂房顶拱累计变形总量小,变形深度大,每次开挖爆破震动使得变形速率呈阶梯状增大。厂房上下游边墙岩锚梁部位累计变形总量相对较大,变形时间长,变形速率随深度的增加逐渐减小;受爆破震动影响,变形曲线呈阶段性上扬。主厂房与洞室平交段变形时间长,累计变形位移量大,其变形速率大、变形深度大与岩体结构面关系不大,变形大主要与地应力较高、交叉洞段开挖卸荷以及爆破开挖后应力重新调整等有关。根据变形特征,提出了一些施工建议。     

锦屏一级水电站厂区松弛围岩无盖重固结灌浆施工

锦屏一级水电站地下厂区地质条件十分复杂,地应力水平较高,岩体强度相对较低,结构性断层发育,局部有煌斑岩脉和节理发育。受复杂地质情况影响,厂房下游拱腰部位出现喷砼层变形开裂掉块,岩体变形破坏现象。为了抑制厂房变形,确保围岩稳定安全,设计提出了针对性加固措施,主要介绍了松弛围岩无盖重条件下固结灌浆施工技术。     

高地应力区地下厂房开挖中微震活动性分析

猴子岩水电站地下厂房埋深大、地应力高,厂区地质条件复杂,发育多组结构面和次级断层。为研究地下厂房围岩在开挖过程中的稳定性,采用加拿大ESG微震监测系统进行了实时动态监测。监测数据显示,地下厂房围岩开挖过程中微震事件数量偏多,主要聚集在1号与3号母线洞之间及其上部围岩;同时,结合施工情况和地质条件分析,该区域为识别和圈定的潜在失稳破坏区域。在已有微震资料基础上,借助常规监测数据,解释了围岩变形与微震空间分布之间的内在联系。研究结果可以为地下厂房支护措施提供参考,也为更好地理解和探索高应力岩体损伤变形机制予以借鉴。     

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。     

锦屏一级水电站厂房洞室群围岩变形破坏力学机制研究

锦屏一级水电站地下厂房洞室群所在区域地应力较高,岩石强度相对较低,地质条件十分复杂,围岩破坏形式多样。本文在多年监测资料和物探资料系统整理与分析基础上,结合洞室开挖揭露的地质条件、施工过程中表现的变形破坏现象以及动态设计加固措施等,综合深入研究洞室卸荷岩体变形破坏的力学机制。     

澜沧江某地下洞室高地应力特征及围岩稳定预测研究

近年来，西南地区建成了白鹤滩、溪洛渡、锦屏一级、官地等大型水电工程，在地下工程施工中大多遇到了高地应力问题，围岩产生了片帮、剥落，甚至是岩爆等。拟建工程位于青藏高原核心部位，大量的勘察资料显示，工程区存在高地应力，在对勘探工程揭示的高地应力现象及地应力测试成果分析基础上，结合工程类比预测了地下洞室围岩破坏的主要形式为片帮、剥落掉块、弯折内鼓，大规模岩爆的可能性小。并结合数值计算分析了围岩应力调整特征及变形，认为高边墙的潜在变形是施工期重点关注的工程问题。     

高地应力地区地下厂房贯穿开挖支护技术措施

锦屏一级水电站地下厂房处于高地应力地区,地质结构复杂、断层分布广,主厂房下部洞室纵横分布、挖空率高,开挖期间对围岩的稳定和施工安全提出了很高要求。通过对主厂房下部洞室群的开挖支护施工的总结和探讨,介绍高地应力下其开挖成型的技术控制措施,为以后高地应力区域工程设计与施工提供参考。     

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。     

水电站高地应力地下洞室群施工期围岩变形破坏研究

针对猴子岩水电站地下洞室群施工期岩体破坏现象,研究了其围岩变形破坏模式,利用应力莫尔圆和复合强度判据对高地应力情况下的应力驱动型变形破坏进行了成因机理分析,并提出了有效的工程应对措施。研究成果有利于进一步认识高地应力地下洞室群围岩变形的稳定性,可供类似地下厂房洞室群的设计与施工借鉴。     

黄金坪水电站地下厂区三维地应力场反演分析

地下厂房的厂区三维地应力场反演分析计算,是超大型地下洞室群围岩稳定研究的重要内容,本文以黄金坪水电站为例,根据实测地应力值和山体地形、地质条件建立三维地应力场反演计算模型,采用三维非线性有限元反演地下厂区初始地应力场,并对各种计算模型进行地应力插值计算。计算结果说明在主要建筑物处的反演计算应场基本与实测地应力点吻合,反演计算应力场基本上反应了实测应力点的基本规律。