基于岩体结构面特征的地下水封洞库轴向优化

地下水封洞库是国家战略石油储备的主要模式,其主洞室轴向的合理布置,不仅对洞室稳定有利,而且可节省支护成本.库址区岩体结构面特征是洞室轴向布置的决定要素.通过对地下水封洞库工程区地表和深部结构面的调查,确定了库址区岩体的4组优势结构面特征;通过设置不同的主洞室轴向布置方案,运用块体理论分别计算了不同方案下洞室可能形成的关...     

块体理论在地下水封石洞油库围岩稳定性的分析与应用

选址在围岩条件较好的地下水封石洞油库工程,围岩失稳情况以洞壁局部块体失稳为主。为了分析洞室局部块体失稳的可能性,通过现场调查,按照块体理论,首先找寻可能形成的块体,然后确定块体的滑移方式,最后利用现场调查的各项参数计算块体稳定性系数,评价块体的稳定性。按照该理论,利用Unwedge程序进行分析计算,部分计算不稳定块体方量与实际块体塌落方量相比,计算值偏小,这主要为该程序计算的块体为关键块体。总之,分析结果与实际情况基本相符。     

地下水封洞库洞室轴线方向优化方法

地下水封洞库洞室轴线方向对围岩稳定性、支护费用及施工安全等具有重要影响。基于洞库工程特性,提出了洞室轴向综合优化方法和评价指标。首先,依据国内规范确定出洞室轴向可选范围;然后,基于等效连续介质模型和非连续介质模型,以围岩最大位移、塑性区体积、稳定系数及结构面最大剪位移为评价指标,确定出各模型条件下的最优洞室轴向;基于关键块体理论,以支护压力为评价指标,确定出该条件下的最优轴向;最后,全面分析各评价指标计算结果,综合确定出最优洞室轴向。结果表明:构建的数值模型应包含掌子面,以全面反映施工过程安全性;基于强度折减法确定围岩稳定系数时,使用位移-折减系数曲线的位移突变点作为临界折减系数评判方法较计算不收敛评判法更为合理。将提出的洞室轴向综合优化方法应用于山东某地下水封洞库工程,优化结果证实了该方法的可行性和可靠性,可为相关工程提供参考。     

西藏某地下洞库围岩稳定性分析

依据拟建洞库工程地质条件举出了4种不同的结构面组合关系,并提出了4种洞库围岩失稳形式。根据岩体完整程度、岩石饱和抗压强度以及岩体风化程度,并结合洞库围岩稳定性,对洞库围岩进行了基本质量分级,划分了围岩类别,洞库围岩类别有Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类,其中Ⅳ、Ⅴ类分别占76.2%、19.7%,围岩稳定问题严重。对于Ⅳ、Ⅴ类围岩,建议采用导洞开挖法或台阶开挖法施工,开挖过程中建议采用超前锚杆临时支护,钢拱架支撑,钢筋混凝土衬砌,在中等风化石英砂岩、断层及影响带、覆盖层等含水层中施工时需加强排水措施。     

地下水封洞库岩体质量分级体系研究

由于地下水封洞库多为大跨度、高边墙、不衬砌或少衬砌的地下洞室,因此建库岩体多为质量较好的花岗岩、花岗片麻岩等,但现有岩体质量分级体系不能很好地针对此类工程进行岩体分级。在确定了影响地下水封洞库工程岩体质量分级因素的基础上,考虑RQD值、结构面空间分布、粗糙度、地下水、地应力和储存压力等因素,提出了适用于地下水封洞库岩体质量分级体系(UWCQ),并应用该分级体系进行黄岛地下水封洞库工程的岩体质量评价。证明UWCQ体系对评价地下水封洞库岩体质量是可行的,能满足工程需求。这对地下水封洞库的开挖方式选择、支护方案确定和安全性评价具有重要工程意义。     

基于连续介质理论的地下水封石油洞库渗流场及水封适宜性研究

以山东某地下水封石油洞库工程为背景,基于连续介质理论,综合分析了在洞室开挖涌水和水 幕系统补水的双重作用下渗流场的变化,进而用来评价该拟建库址区兴建地下水封洞库的水封适宜性。 通过研究发现,在当前拟建库址区,采用规范中最不利于水封密闭性的水幕系统布置方案,洞室开挖工 期一年后,地下渗流场未发生剧烈变化,与黄岛已建工程实测数据水文地质类比结果相差不大,该分析 方法切实可行,同时,分析结果均满足保证水封效果的评价指标,该拟建库址区地质体适宜建立地下水 封石油洞库。     

地下水封洞库施工质量检测及管理工作改进探讨

相较其他石油存储型式,地下水封石油洞库具有安全、经济、环保等显著优势,地下洞库的施工质量是发挥这些优势的前提。目前我国大型地下水封石油洞库施工质量检测存在技术力量投入不足和管理流程不畅等弊端,导致洞库工程建设质量存在隐患,影响洞库工程优势发挥。明确了工程质量检测对保障洞库工程建设质量、促进工程动态设计和加强过程控制的重要意义,考虑地下水封石油洞库工程在围岩稳定性、水封性和维修条件等方面的显著特点,剖析了水封洞库工程施工质量控制及检测的重点,针对现阶段洞库工程质量检测及管理模式中存在的问题,探讨了在洞库工程现场设立第三方试验室的作用及优势,提出了保障第三方试验室有效运行的合理化措施,并提出了开展水封洞库工程质量检测专项技术规程编制等建议。     

断层破碎带与洞室间距对地下水封洞库洞室稳定性的影响研究

地下水封洞库通常在花岗岩等硬质岩体中开挖形成,其库区地质构造多发育有断裂构造、节理裂隙等不良地质结构。为了探究断层破碎带对地下水封洞库洞室稳定性的影响,依据湛江地下水封洞库库址区地质构造及地应力实测资料,基于FLAC^3D有限差分软件,分析了断层破碎带距洞室不同距离时的围岩位移及模型断面典型位置的位移。结果表明:①断层破碎带位置对洞室近边墙围岩稳定性影响较大,对远边墙围岩稳定性影响较小;②当断层破碎带距离近边墙的距离超过1/2洞室跨度时,断层破碎带对洞室围岩稳定性影响可忽略。研究成果对于类似洞库工程选址及安全距离的选择具有良好的指导作用。     

大型地下水封洞库施工通风

实践发现,大型地下水封洞库开挖施工过程中,施工通风的规划布置及其重要,当供风距离过长和作业面数量增多时,通常会采用分期、分区供风的方式,以达到规范要求及施工需要。此外针对地下水封洞库的设计图纸和现场施工条件,研究通风装置组成设计及整体布局规划,从安全、经济等方面进行作为切入点,明确最佳的通风方式,确保工程顺利完工。     

地下水封洞库岩体质量可拓评价

基于可拓学的物元模型,借助可拓评价模型对地下水封洞库岩体质量进行分类。根据岩体质量分类的影响因素,确定经典域和节域,并利用均方差法求取的权系数和引入的关联度,对地下水封洞库质量进行可拓评价。将该模型应用于黄岛地下水封洞库工程,得到了较好的预测结果,虽然与BQ法和RMR法对比得到的结果有异,但取样分析表明可拓评价模型的结果更合理,能够反映地下水封洞库岩体质量的等级。     

某电站地下洞室群围岩稳定及支护效果数值分析

利用三维拉格朗日有限差分法,研究了某电站地下洞室群围岩稳定性,模拟了洞室开挖过程和支护过程,分析了洞室群围岩的变形形态、应力状态和塑性区分布。最后,综合评价了某电站地下洞室群围岩稳定性。     

杨房沟水电站地下厂房围岩稳定分析

杨房沟水电站地下厂房具有"跨度大、边墙高、规模大"的特点,开挖过程中出现不同的围岩变形破坏问题.笔者通过现场调查分析,总结了地下厂房下游边墙的三类边坡破坏模式:应力型破坏、结构面型破坏、结构面～应力组合型破坏,其中,结构面控制型为主要变形破坏模式.依据不同变形破坏模式,在系统支护的基础上,采取相应的加强支护措施,经支护...     

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。     

澜沧江某水电站地下厂房围岩稳定性分析

通过对澜沧江某水电站厂房区地下洞室的工程地质条件分析,评价了该电站地下厂房围岩的稳定性。在此基础上,利用三维有限元法对其围岩岩体变形进行分析计算,为洞室位置的选定及支护形式设计提供地质依据。     

向家坝水电站地下厂房洞室群围岩稳定分析

 采用三维弹塑性损伤有限元数值分析法对向家坝地下厂房洞群围岩稳定性进行了分析论证。探讨了围岩力学参数以及围岩力学模型对洞周塑性区、应力与位移的影响,通过多种方案计算和比较,论证了向家坝地下厂房大型洞室参数、支护形式、支护参数的合理性。综合分析后认为：向家坝水电站右岸地下厂房洞室群的成洞条件较好,围岩基本是稳定的,经过锚喷支护后整体稳定是有保证的。     

大型地下硐室围岩支护动态设计方法的研究

随着水电建设的发展,地下发电硐室规模越来越大,地质条件也越来越复杂,单一分析方法已不能满足地下硐室围岩锚固稳定分析,需要建立综合性的围岩锚固分析系统。结合拉西瓦水电站的大型地下硐室围岩支护设计过程,提出大型地下硐室围岩支护动态调整法。此方法成功地应用于该工程的围岩支护设计中,收到了良好的经济和社会效益。这种综合性的围岩锚固分析体系可以很好解决大型地下硐室围岩锚固设计。     

岩溶回填改善地下洞室群围岩稳定性的数值分析

岩溶是石灰岩地区地下水作用的过程与结果,是隧道洞室所面临的不良地质现象之一。结合岩溶系统区域内大型地下电站的建设,采用显式有 限差分法模拟地下厂房的施工开挖,分析了岩溶系统对地下厂房洞室群围岩稳定性的影响,
评价了溶洞回填处理措施的加固效果。     

废弃浅埋洞室围岩稳定性及破坏机制分析

运用快速拉格朗日差分分析程序FLAC研究新疆乌鲁木齐“世纪花苑”三期工程废弃人防地道在拟建高层建筑作用下的稳定性,通过对洞室围岩应力、应变的变化情况、破坏分布状况及发展规律的分析,阐述了相应的破坏机制。     

洞室围岩收敛变形灰色理论预测

洞室开挖后，洞周围岩的应力状态将会发生应力重分布。这是一个复杂的物理力学过程，其直观表现是洞室围岩发生位移。在以新奥法为代表的现代隧洞工程中，常常以收敛变形量测值作为判断围岩稳定状态和支护结构的经济合理性指标之一。一般地讲，围岩收敛变形是随时间而变化的。因此，收敛量测得到一个与时间顺序有关的数据列。我们曾根据围岩变形随时间变化的特点，利用岩石流变理论进行了研究。本文简略地介绍了采用灰色理论的原理和