清江水布垭枢纽地下洞室施工开挖数值分析

通过非线性二维有限元计算,对水布垭地下电站洞室开挖围岩的应力与变形进行了分析,探讨了主厂房洞室局部软岩置换、喷锚支护等措施对围岩开挖位移与应力的影响。在此基础上,对设计采用的各种支护处理措施的加固效果以及地下厂房洞室围岩的整体稳定性作出评价。     

清江水布垭枢纽地下厂房岩石力学研究

水布垭地下厂房岩石力学问题主要表现为复杂的岩体结构及软岩对洞室围岩的控制作用。针对水布垭地下厂房岩石力学问题开展了系统的岩石力学研究,包括地应力分布特征、岩石力学特性、工程岩体分级、岩体稳定与支护数值模拟、洞室围岩变形破坏特征、超载安全度以及洞室围岩开挖与支护措施等。结果表明：水布垭地下厂房洞室开挖在技术上是可行的;所采用的软岩处理、洞室围岩喷锚支护以及尾水管槽间留隔墩并加锚桩的综合处理措施是合理的,作用效果明显。并综述了主要相关内容的研究成果。     

水布垭水电站引水发电系统洞挖施工监理

水布垭水电站地下电站厂房系统地质条件之复杂在国内外均较为罕见。本工程第一次在地下电站工程设计中大规模对软岩部位采用混凝土置换的形式以保证施工及运行安全。因本地下厂房处于软岩中、高边墙、大跨度，导致洞室岩体稳定问题较突出。在施工中根据不同的工程地质条件和工程特性，采取不同的开挖、支护方法，确保洞室施工安全及运行期的安全。     

水布垭地下厂房系统开挖支护施工经验

水布垭水电站地下厂房系统洞室众多,且地质条件较差,因而洞室群的开挖施工困难,结合工程地质条件,重点介绍了水布垭地下厂房系统施工通道布置与开挖分层、主厂房软岩置换施工、吊车梁与置换体附近主厂房开挖施工措施,总结了开挖支护的主要施工经验,分析了应改进的主要方面,对类似工程施工组织设计有一定启发.     

水布垭电站地下厂房系统开挖支护施工方法研究与实践

水布垭电站所在区域地质条件复杂,地下厂房处于软岩中,高边墙、大跨度,洞室岩体稳定问题较突出。在工程施工中大规模对软岩部位采用混凝土置换。文章介绍了施工中引进先进的施工设备机械工艺,根据不同的工程地质条件和工程特性,采取不同的开挖、支护方法,以确保洞室施工及运行期的安全。     

水布垭水电站地下厂房软岩置换简介

由于地形条件的限制 ,国内外已有不少水电站采用地下式厂房。当地质条件较差时 ,如何处理局部软岩 ,保证厂房洞室稳定至关重要 ,软岩置换是处理局部软岩的方法之一。水布垭水电站地下厂房周边吊车梁附近的软岩就是采用置换方法处理的。从置换方案的确定、围岩稳定性分析、置换体施工、监测等方面对水布垭地下厂房软岩置换处理进行了简要介绍     

水布垭地下厂房软岩置换施工工艺研究

目前国内外水电站采用地下式厂房越来越多，在复杂的地质条件下布置地下厂房在所难免。由于厂房的布置规模趋向扩大，如何处理局部软岩使厂房洞室稳定安全至关重要。软岩置换是解决这一问题的重要手段，水布垭地下厂房经多次模型试验，设计决定采取对高程199～223m段主厂房软岩进行置换，这在水电站地下厂房中属首例。该文对实际施工中存在的软岩置换问题进行分析与总结。为类似工程设计及施工提供工程实例。     

清江水布垭地下厂房洞室模型试验研究

应用地质力学模型实验方法,详细研究了水布垭水电站地下洞室在地应力场作用下,洞室无处理、软岩置换与锚桩锚杆3种方案的开挖稳定情况,比较了3种方案的应力、变形、超载破坏形式及超载安全系数。成果表明：洞室无处理的稳定性最差,其较大拉应力值为1.44 MPa,较大变形值为29.1 mm,超载安全系数为1.75。软岩处理方案超载安全系数为2.5,软岩处理加喷锚支护情况安全系数大于2.6。水布垭地下厂房洞室开挖,在技术上是可行的,软岩处理和洞底锚桩处理及锚杆支护作用效果明显,可确保洞室的安全可靠。     

蟠龙抽水蓄能电站软硬间层地质条件下洞室群开挖对软岩的影响研究

蟠龙抽水蓄能电站地下厂房系统多跨越软硬间层的地质区,软岩地质区的洞室围岩稳定问题突出。结合工程建立了包含洞室群与软、硬岩层的三维整体有限元模型,采用三维非线性有限单元法,研究了洞室群开挖过程中软岩层的变形规律和应力状态。分析表明:开挖过程对软岩层扰动显著,开挖完成后,软岩层最大变形量在沿厂房轴线方向为24. 3 mm、垂直厂房轴线水平方向为50. 2 mm、铅直方向为35. 5 mm;厂房区出现一定范围的塑性区。从工程安全角度考虑,建议在地下厂房开挖前进行开挖过程对软岩层的影响分析。     

大岗山地下厂房洞群施工开挖围岩稳定性分析

为分析大岗山水电站地下厂房洞室群施工开挖过程中围岩的稳定性状况,采用多元回归分析方法反演了厂区初始地应力场,提出了厂区初始地应力的分布函数;根据建立的地下厂房三维数值计算模型,获得洞室开挖后围岩位移场、应力场和塑性区的变化规律。计算结果表明:大岗山地下厂房洞室群开挖后围岩整体是稳定的,洞周分布的软弱岩脉是影响围岩稳定的关键因素,在地下厂房施工过程中,必须对软弱岩脉和开挖暴露的破碎带进行超前注浆加固处理。计算成果有效指导了工程的设计与施工。     

In the Central Committee of the Communist Party of the Soviet Union and the Council of Ministers of the USSR

Power Technology and Engineering -     

分流对弯道水流紊动强度影响的试验研究

采用先进的三维超声波多普勒流速仪（ADV）对不同分流比情况下弯道水流紊动特性进行了系统的试验研究。根据试验数据,探讨了不同分流比工况下弯道水流的紊动机理,分析了其紊动特性,同时对紊动强度分布特点进行了比较。     

前置掺气坎坡度对阶梯溢洪道掺气水流影响的数值模拟

为研究复杂边界条件下气液两相界面的流动及混掺现象对工程建设的影响,结合某大型水电站的溢洪道,利用RNG k-ε模型对其进行三维流场模拟,采用有限体积法离散控制方程,并用GMRES算法进行压力求解,对前置掺气坎式阶梯溢洪道和传统阶梯溢洪道泄流壁面上的高速掺气水流进行数值模拟。结果表明:随着掺气坎坡度的增加,其掺气空腔及掺气浓度均有所增大,随着水流下泄掺气浓度沿程降低,达到一定距离后趋于稳定,掺气浓度值达到了减免空蚀破坏的要求;与传统阶梯溢洪道的模拟结果进行对比可知,增设前置掺气坎后,既可以增加前几级阶梯的掺气浓度使水流提前达到水气平衡,也没有降低阶梯式溢洪道的消能率,为解决传统阶梯溢洪道中出现的工程难题提供了一种新思路。