地下洞室群施工时空随机模拟和施工方案优选

本文以循环网络技术为基本技术手段，结合地下洞室群的施工特点和经验，在借鉴过去研究的经验和成果的基础上，深入进行了地下洞室施工时空的随机模拟研究。编制了CSS和CSSCQ程序，该程序较以往更好地反映施工实际，这在运用小湾水电站地下洞室群施工模拟，进行了施工方案优选，并为其施工程序和优化提出了一些良好的建议。     

中东某抽蓄地下厂房洞室群地震动力响应分析

针对中东某抽水蓄能电站地下厂房抗震稳定性问题,以掌握地下厂房洞室群围岩地震动力响应为目标,采用动力时程分析方法,依据当地及欧洲标准,对该地下厂房洞室群地震响应进行三维非线性数值模拟,分析了洞室围岩加速度、位移、塑性区、应力分布特征及支护受力特征。结果表明:在地下厂房洞室群围岩开挖面上,围岩的加速度会表现出明显的放大效应,且结构面上会加剧加速度响应;位移时程响应与输入地震荷载位移时程曲线形态一致,但在幅值和相位上有一定差异;围岩相对变形、残余变形较大的部位与加速度放大系数较大的部位一致,围岩塑性区和应力松弛区增加较为明显的部位与加速度放大系数较大、相对变形和残余变形较大的部位基本一致;在地震作用下,围岩支护结构受力增长较小,锚杆受力超过300 MPa的百分比与围岩变形、塑性区的发展规律一致。研究成果对地下工程围岩抗震稳定性分析和抗震设计具有参考价值。     

超大型地下洞室群合理布置及围岩稳定研究

设计中的溪洛渡,小湾工程地下厂房洞室群有许多关键技术问题。通过对设计理论,计算方法和数学模型等方面深入广泛的研究,除对传统的设计计算方法及其计算软件进行了全面系统的完善和改进外,在初始地应力场的分析研究,渗流控制与优化研究,围岩稳定与支护方式研究,地下洞室群合理布置研究,合理施工顺序研究,施工系统仿真与进度研究及抗震稳定性研究等方面都有所创新,在某些方面取得了突破性进展,提高了我国超大型地下洞室群的设计水平,并具有较好的应用价值,从而取得了较好的经济效益和社会效益。     

鱼潭水电站地下洞室群的开挖与支护

比较全面地介绍了鱼潭水电站地下洞室群开挖与支护的施工方法，着地地下厂房与调压室的开挖顺序，岩锚梁岩台开挖、尾水岔薄壁结构的开迫使民支护方法作了比较详细的介绍。     

大型水电站地下洞室群三维地震反应时域分析

建立了某水电站地下厂房洞室群的三维有限元模型,采用粘弹性边界及相应的地震动输入方法,进行了SV波竖直人射下的动力响应时域分析.分析结果表明:地震时,动位移、加速度幅值沿洞室断面高程逐渐增大;各洞室相交部位、洞脚、沿洞室轴向和横向突变部位的动拉、压应力较其他部位大;同一断面内沿高度方向垂直于洞室轴向的水平动位移和加速度在时程波形变化及频谱图上,各点非常接近,但动应力差别较大.     

索风营水电站大型地下洞室群围岩稳定分析

本文依托索风营水电站工程大型地下洞室群结构,研究复杂软弱岩体的强度准则和物理力学参数的关系,以及围岩加固机理等关键技术问题,以解决大型地下洞室群结构在设计、施工和运行中的各种问题,加速地下洞室群施工速度,简化施工工艺,节省工程投资,确保工程安全。     

白鹤滩水电站超大型地下洞室群施工期通风技术探讨

针对白鹤滩水电站地下厂房洞室群施工期通风问题,为了解决地下洞室群规模大和埋深大所导致的通风散烟困难,制定了地下洞室高标准通风控制指标,引入了瑞典生产的变频风机及风带,提出了分期布置、专用通风洞室与机械通风相结合、正压和负压混合式通风的施工期通风技术,布置了专用排风平洞和挡风墙彻底分离正压送入的新鲜空气与负压抽排的废气。结果表明:该技术应用效果明显,各爆破开挖工作面在爆破后30 min,CO、NxOx和粉尘PM10等主要污染物浓度能达到国家规范要求,部分洞室符合或接近PIARC2007标准要求;专用排风平洞内污染物均超规范标准2～7倍,各开挖部位的污染物均能在排风竖井顶部排风机作用下流入排风洞内,再通过排风洞排至洞外。研究成果有效解决了超大规模和埋深条件下的地下洞室群通风散烟难题,实现了地下洞室群高标准通风控制要求。     

地下洞室自稳性的尺寸效应研究

在同一水电站工程中,不同洞径的地下洞室虽然具有类似的地质环境和围岩性质,但是洞室破坏往往存在显著不同的特征,存在显著的尺寸效应。文章以辽宁省胜利水电站的地下洞室群为例,选择不同尺寸的洞室断面,利用FLAC3D软件对洞室变形的尺寸效应展开研究,结果表明洞室位移变形、塑性区深度与洞室尺寸之间存在二次函数关系。     

龙滩水电站地下厂房洞室群围岩稳定性研究

龙滩水电站输水发电系统洞室群是结构复杂的巨型地下工程。洞室群围岩为陡倾角层状岩体，围岩的稳定性是工程建设的关键问题。针对围岩稳定性和支护处理，在工程勘测设计阶段先后进行了大量的分析研究工作，在工程施工初期又进行了科研攻关，为全面论证该巨型地下工程围岩稳定性提供了有力的技术保障。     

试论地下洞室群施工专家系统的开发

开发地下洞室群施工基于模型的实时专家系统，使地下洞室群施工管理智能化，将施工专家的经验，智慧在施工的各个环节加以体现，文中对解决这个领域问题智能化的关键技术，如系统结构，知识表达，逻辑推理及其相关问题进行了探讨。     

地下洞室震害类型及破坏程度影响因素数值分析

通过对世界各国实际震害资料的搜集整理,综合分析得出地下洞室地震破坏形式有山体边坡破坏造成的结构破坏、洞口塌方、洞室横断面错动破坏、沿相交断层产生较大位移、围岩剥落、支护或衬砌扰动或变形等。运用数值模拟技术,分析地下洞室震害程度影响因素。计算结果表明地震烈度越高,洞室越易遭受破坏;圆形洞室动力稳定性较好;建在均匀、坚硬的岩石中的地下洞室不易遭受地震破坏;地下洞室所处区域地应力越大,其位移动力响应值较小;地下洞室衬砌刚度增大在一定程度上将会加大震害程度;洞室出口段容易遭受地震破坏。     

结构-波浪-海床耦合系统中大圆筒结构的波压力响应

以沉入式大圆筒结构为对象，通过设计随机波浪水槽实验，测取了在单筒和连续筒两种结构型式、两种沉入深度和两种波谱输入下结构表面的动波压力分布。波面高度以及波压力历程均在领域进行分析。通过计算结构表面沿高程和沿环向的波压力谱及波压力传递函数，将单筒实测结果与基于线性绕射理论的解析解进行了比较，同时也详细对比了两种结构型式下的实测结果。文中汇报了在研究中获得的新发现及进行的相应分析，特别是在结构——波浪——海床动力相互作用下对波压力响应机理以及针对连续筒的研究，可为工程应用提供有价值的参考。     

基于三维地质模型的大型地下洞室群布置优化研究

工程区域地质条件是影响地下洞室群布置最主要的因素。本文基于NURBS技术和地质结构单元实体分割理论，建立了工程地质三维整体模型。在该模型的支持下，结合参数化建模得到的地下洞室群三维几何模型，进行了模拟开挖和地下建筑物特征部位的地质三维可视化分析。将该方法应用于西南某大型水电工程中，在综合考虑各种约束性地质因素的条件下，通过多方案的地质综合评价，在地质构造上实现了地下洞室群布置的快速优化，为最终方案的确定提供了重要的技术支持。     

地震待载作用下地下韵筋混凝土结构 报伤破杯模拟研究

综合运用钢筋混凝土和土体两种材料非线性本构模型,对某工程实例进行地震破坏的模拟研 究。分析结果表明,结构内部在强震作用下产生了混凝土开裂、钢筋屈服等损伤和破坏,通过与采用 弹性结构模型的计算结果进行对比,发现采用弹性结构模型虽然可以得到与非线性模型相近的结构位 移,但是会显著低估结构内发生的变形,并且无法准确指示结构内部发生损伤的部位。因此,采用非 线性结构模型分析地下结构的抗震安全性是非常必要的。     

复杂地质条件下大型地下洞室群稳定性分析

为了分析在复杂地质条件下大型地下洞室群的稳定性,以某水电站地下洞室群工程为研究对象,阐述了其工程地质赋存条件,指出了影响其开挖稳定的三大因素（高应力、大尺寸、复杂地质条件）,概化了其典型地质剖面,并依此建立了数值仿真分析模型,进行开挖后洞室群稳定性分析。通过对计算结果分析,提出了相应的支护措施,并根据位移监测结果、声波测试结果对数值计算结果进行了相应的验证,结果表明,数值分析结果可信度较高,可作为工程稳定分析依据。     

大型地下洞室群主洞室规模优化及支护设计研究

通过对乌东德水电站岩锚梁体型、蜗壳开挖结构及母线廊道内电气设备布置等方面的研究,对主厂房洞室规模进行了合理优化。基于对国内17个已建水电站地下厂房资料进行统计分析,建立了厂房不同部位长短锚杆与洞室规模之间的关系,同时结合规范初步确定了厂房不同部位的支护方案及参数。在此基础上,构建三维数值模型,进一步分析不同工况下洞室群围岩的稳定性。研究结果表明:优化后的水电站地下厂房布置紧凑,厂房规模大幅降低,与同期建设的白鹤滩水电站相比,其跨顺比、长垂比降幅分别达10.6%和15.7%;施加的围岩支护可以较好地控制围岩变形,且有锚索支护工况在保障洞室稳定安全方面较优,围岩整体稳定性较好,进一步验证了支护方案设计的合理性和有效性。研究成果可为类似地下工程的安全建设提供借鉴。     

大型地下洞室群地质信息三维可视化分析与应用

提出采用三维地质建模技术进行大型地下洞室群地质信息可视化分析的研究方法,构建了模拟真实地质形态的地下洞室群地质三维可视化模型,直观准确地描述了工程所处的地质条件和地质环境。基于所建立的地质模型,可实现与地下洞室群相关的多项地质信息的三维可视化分析。工程应用表明该方法可为应对复杂地质条件下地下洞室群设计与施工中的地质问题提供一种有效的分析手段。     

地下水封石洞油库对地下水的影响数值模拟分析

根据钻孔提水试验数据求出影响半径和渗透系数,按照地下水动力学方法求出了洞库涌水量,采用三维地下水数值模拟模型MODFLOW对山东某地地下水封石洞油库涌水对地下水位的下降影响规律和地下水漏斗进行了数值模拟和预测,分析石洞油库涌水对区域地下水的影响。分析结果表明:洞库涌水量较小,在施工3 a期间涌水主要来自岩石的弹性释水,对地下水位基本无影响;不考虑储油的情况下,模拟洞库运行50 a,地下水位在垂向随时间线性下降,平面上影响范围不大。     

非一致地震作用下高坝-复杂地基体系动力响应分析

地震波场的构建与输入是高坝抗震分析的关键。本文提出了一种适用于三维成层场地的自由波场时域化求解方法,并在此基础上建立了远置层界面模型以分离上行和下行波场,以解决不规则场地和断层分布等复杂地质条件;进而结合不同波型的连续性特征与振动特性,利用几何推导将单列节点位移推广至整个空间场地,以提高计算效率;并采用改进的波动输入方法将复杂波场转换为地基边界上的等效节点力。本文重点研究了精细化的三维高坝-地基体系在垂直和倾斜入射SV波作用下的动力响应,并与均质地基条件下的结果进行对比。结果表明：非一致地震波作用下坝体结构动力响应的空间差异性显著,坝顶不同位置的位移极值响应可相差至80%;SV波倾斜入射时坝体振动响应远大于垂直入射的情况,位移极值可相差2~3倍,高应力区时段相差较大,且整个体系的拉裂破坏范围更广;复杂地质条件会加剧坝体的损伤情况,且对较大应力区的产生时间与分布情况有显著影响。研究结果证实了综合考虑地震波的非一致特性与场地地质条件的必要性,可为其他大型工程结构抗震响应分析提供参考。     

构皮滩水电站地下洞室围岩稳定数值模拟分析

基于弹塑性围岩理论,对构皮滩水电站地下洞室群的开挖进行了有限元数值模拟,对开挖后围岩的位移场、应力场及塑性区特征进行了比较分析。结果表明,构皮滩水电站整个洞室群的围岩基本上是稳定的,但在局部工程部位(洞室群的两洞相交处和岩体节理劈理出露部位等)出现了较大位移和应力集中,因此,施工过程应注意合理支护。