深溪沟水电站地下洞室围岩松动圈检测及成果分析

为检测大断面洞室在开挖爆破过程中对岩体的损伤,对洞室稳定性及开挖质量进行了评价,采用声波法进行了深溪沟水电站导流洞洞室围岩松动范围的检测.通过对声波波谱进行分析,得到了洞室不同类别围岩的松动范围,为判定洞室稳定性及开挖支护参数的合理性评价提供了依据.     

龙滩电站地下洞室开挖爆破松动圈测试及成果分析

为检验地下厂房、主变室大断面洞室开挖的爆破参数,采用声波跨孔法进行了地下厂房及主变室Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类围岩爆破开挖的测试,并分析了声波测试图谱,确定了不同围岩类别的爆破松动圈和塑性区。根据其大小,确定地下厂房、主变室Ⅰ层以下各层中间拉槽爆破开挖参数、预留边墙保护层厚度,以保证大断面、高边墙的地下洞室开挖不因受爆破的影响而加深松动圈及诱发塑性区的扩大发展,以致于恶化其围岩的稳定性。     

爆破开挖过程中厂房围岩松动圈测试与分析

地下洞室在爆破开挖过程中由于围岩卸荷,形成一个沿开挖边界环状分布的松动圈。基于声波测试法,对某地下厂房一典型断面进行松动圈的测试。通过统计和观察岩体声波速度的量值变化和分布规律,讨论了单孔与跨孔声波测试的优缺点。结果表明,跨孔声波测试法受微小裂隙的影响小,能较单孔法更好地反映局部岩体波速。分析了爆破开挖参数对测试区围岩松弛深度的影响,通过调整优化爆破参数,使围岩松弛深度基本小于0.6 m,为岩体的稳定性分析、爆破参数优化及安全加固提供了参考依据。     

岩滩水电站扩建工程地下厂房卸荷松动圈研究

卸荷松弛是岩体开挖工程中极为常见的现象,开挖过程中岩体初始地应力得到释放发生回弹变形,在临空面形成一定厚度的卸荷松动圈。松动圈内岩体的材料力学参数降低,对建筑物的稳定带来了不利的影响。运用有限元分析、声波等手段,研究岩滩水电站扩建工程地下厂房系统开挖后围岩卸荷松动圈范围,对全面了解工程结构稳定性、选取合理的支护方式具有非常重要的意义。     

考虑松动圈的地下洞室群施工期岩体参数反演

结合大岗山水电站地下厂房洞室群施工期分层开挖特点,提出考虑松动圈参数弱化效应的反演基本模型。引入GA-BP算法,基于正交试验设计与FLAC^3D差分程序获得神经网络学习样本及测试样本,建立起围岩力学参数与位移之间的高度非线性映射关系。根据现场实测位移和网络映射位移,建立目标函数,采用遗传算法在岩体参数经验取值范围内,搜索使目标函数取得最优解的参数组合,以获取反演的最优岩体参数。最后利用获取的岩体参数进行正演分析并进行位移的后验差法检验,结论表明了该方法的适用性,其可用于反馈并指导地下工程设计与施工。     

洞室松弛圈测试技术与应用

开挖地下洞室,迫使岩体应力重新分布,在洞壁周边的岩体将出现应力释放的松弛带。测试洞室松弛圈是查明洞壁岩体的松弛厚度,测定松弛、未松弛岩体的力学参数,从而为围岩分类、洞室支护提供依据。通过一个岩体构造发育,松弛厚度不易判别的工程实例,阐明了物探方法测试洞室松弛圈的有效性。     

大型地下洞室高边墙稳定施工技术研究及应用

针对彭水电站高边墙岩性本身具有自稳时间短、抗风化能力弱,破坏机制具有突然性,不易被检测设施所掌控等特点,首次从岩体卸载的角度着手,采用薄层开挖随层支护、系统地应用钢质楔头预应力中空注浆锚杆和以钢垫板替代混凝土锚墩头新技术、通过无盖重固结灌浆加固处理、无裂缝预应力岩锚梁施工等创新技术,有效地控制了洞室高边墙围岩的开挖卸荷变形、确保了布置在高边墙上岩锚梁结构的稳定,实现了高效快捷的工程建设目标。填补了国内外大型地下洞室在陡倾角、薄层顺岩层走向布置的高边墙稳定施工技术领域的空白。     

地下洞室松动区模型及其在反馈分析中的应用

在地下洞室的开挖过程中，由于钻孔、爆破以及其它施工操作的影响，将会在洞室周围的岩体中产生出一个松动区．在这一区域中的岩体将会呈现出强烈的非线性特征．这种性征对围岩的位移有重要的影响，在基于位移监测所进行的反馈分析中必须加以考虑，否则会引起很大的误差．笔者在介绍了前人的几种松动区模型之后，提出了一种更适合于地下厂房复杂洞室群位移反馈分析的松动区模型，位移相关松动区模型（DDM）的概念，并介绍了它在我国最大的地下水电站地下厂房施工中的应用．     

隔河岩电厂引水隧洞施工振动与松动圈监测

论述了隔河岩电厂引水隧洞开挖过程中的动态安全监测对工程的监控作用和效果。利用爆破振动监测与声波(地震剖面法和同孔法)监测相结合,成功地完成了隧洞开挖施工中安全监测的全过程,并对其成果进行了分析评价,为我国在复杂地质条件下,安全高效地进行群洞开挖取得了有益的经验。     

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。     

地震波入射方向对地下岩体洞室动态响应的初步分析

利用FLAC^3D初步分析了不同埋深、不同地应力条件下以及同一埋深、同一地应力条件下地震波的入射方向对地下岩体洞室的影响。分析结果表明,在埋深为200赫时,侧压系数为2和侧压系数为2,不同埋深两种条件下,位移响应均随入射角的增大而先减小后增大;在同一埋深、不同地应力条件下,当侧压系数〈1,随地应力和入射角的增大．位移先增大后减小,侧压系数〉1时,相反。     

大型地下洞室上层爆破开挖对下层围岩振动特性的影响

某地下实验厅采用上、下层同时爆破开挖,最后进行贯通的开挖施工方案。采用现场爆破试验监测的手段,研究了上层水平钻孔爆破开挖时下层围岩的质点峰值振动速度及频率特性,分析了上层爆破开挖对下层围岩动力稳定的影响。研究结果表明,大型地下洞室上层水平钻孔爆破开挖时,爆炸地震波能量主要向下层岩体传播,致使下层洞室顶拱处的振动速度大于上层底板相同距离处的振动速度;爆破振动主要以剪切波(SV波)的形式向下层岩体传播,下层洞室围岩在平行于炮孔纵轴向(实验厅纵轴向)方向上的振动速度最大;由于上层的爆破振动以体波的形式在岩体内向下层传播,下层围岩的振动频率更高。     

碎裂松动岩体高边坡稳定分析及防治

高陡峡谷地区,碎裂松动岩石的存在对边坡稳定性起到重要影响。针对碎裂松动岩体的定量化指标获取尚无成熟方法、碎裂松动岩体稳定分析困难、防护效果不佳等问题提出一套碎裂松动岩体高边坡稳定分析及防治的解决方案。对碎裂松动岩体特性进行研究,分析其存在的破坏模式;根据碎裂松动岩体的分布范围及主滑动方向进行计算剖分,基于有限元应力的虚功率法对碎裂松动岩体边坡稳定进行分析;最后基于边坡稳定分析结果对碎裂松动岩体边坡不稳定位置采用削坡开挖、喷锚支护、柔性防护网防护以及坡面截排水相结合的处理措施进行防护。     

复杂地质条件下洞室围岩初始地应力场研究

初始地应力场的确定是地下洞室稳定性评价的基础.在对现场实测地应力资料分析的基础上,研究了断层等地质构造对初始地应力场分布的影响机理,指出岩体变形模量比是影响应力的关键因素之一.研究了能反映断层引起应力释放效应的初始地应力场反演分析的变刚度方法.考虑与不考虑断层影响情况下的某工程初始地应力场的计算结果和实测结果对比表明,考虑断层影响的结果与实测结果更接近,从而证明了断层应力释放效应作用及基于岩体变刚度的初始地应力反分析方法的合理性.     

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。     

熵权法在大型地下洞室群施工方案选优中的运用

通过分析熵权法及模糊综合评价法原理,将两个方法结合,避免了人为赋权值的不确定性造成的误差。并结合具体工程实例,将上述方法运用于某地下洞室群施工方案比选中。通过引用文献[3]中原始数据,且考虑比文献[3]中影响施工进度更多的指标,计算各个方案的综合评价值,得出的最终方案优选顺序与文献[3]稍有差别,但最优方案一致,且较文献[3]得出的最优方案辨识度更高,能够为施工决策者提供更切合实际的施工方案选优依据。     

大洞径隧洞钻爆法开挖松动圈超声波长观孔检测应用实例

隧洞围岩松动圈是分析隧道稳定性、进行支护结构设计的一个重要因素。通过对水电施工阶段特长、特大引水隧洞开挖后,采用超声波测试技术对隧道的围岩松动圈长期观测孔的检测应用典型实例,分析松动圈的深度范围及随时间的变化机理,为设计人员对施工设计方案的优化及后期施工方案的制定,提供依据和指导。