大型地下厂房洞室群开挖顺序优化研究

地下洞室群的开挖顺序是影响洞室围岩稳定性的主要因素之一.结合拟建双江口水电站厂区地形地质条件及洞室群结构特点,采用三维弹塑性有限元法,研究不同开挖工序下洞室群围岩的应力场、位移场及破坏区分布规律,对围岩的稳定性进行分析,并以开挖过程中对周围岩体的扰动破坏体积最小、应力集中程度最小、最大位移最小作为优化准则,提出了较优的...     

某大型地下厂房洞室群支护设计和围岩稳定分析

介绍了某大型水电站地下厂房洞室群开挖顺序、支护设计和稳定分析情况，通过多方案的分析比较，确定了该地下厂房洞室群的开挖顺序和支护参数．施工可行，经济合理。采用的研究方法主要包括工程类比、有限元分析和地质力学模型试验等。     

大型地下洞室开挖支护弹塑性损伤有限元分析

应用弹塑性损伤有限元理论,采用增量荷载变刚度迭代法,对地下厂房洞室群的稳定性进行三维数值模拟,以判定地下厂房洞室群布置、施工开挖顺序、围岩支护参数的合理性。模拟计算结果表明:围岩的破坏区基本限制在洞周2~6 m范围内,洞周位移为2~5 cm,围岩应力分布较均匀,整体稳定状态较好,说明采用的开挖方式和锚固支护参数基本是合理。但在洞室交岔口和断层穿过的部位,锚杆应力和洞周位移偏大,在断层处局部破坏范围也较大,这些部位的稳定条件稍差,在施工中可增加一些随机锚杆和锚索进行支护。通过施工过程中监测数据与计算结果的对比分析,验证了三维弹塑性损伤力有限元计算的正确性。     

卡拉水电站地下洞室群稳定性分析及洞室间距优化研究

不利地质构造及软弱地层是卡拉水电站地下洞室群围岩稳定控制的关键性因素,鉴于此,采用离散元方法建立了包含不同级别结构面及软弱地层的节理岩体模型。在节理岩体模型的基础上,对处于优化设计阶段的卡拉水电站进行洞室群稳定性分析以及主副厂房洞和主变洞间距优化研究。数值计算结果表明：地下厂房洞室群整体稳定性较好,地下厂房区围岩具备成洞条件;但存在软弱地层T₃z^2-5区域围岩变形较大,局部区域节理相互切割易造成块体滑落等工程地质问题,需要对其重点关注;结合洞群开挖后围岩内场量的分布情况以及经济指标和力学指标,从定性和定量角度对洞室间距进行了优选,最终确定主副厂房洞和主变洞间距50 m为最优方案。相关研究成果对于卡拉水电站洞室优化、安全施工具有一定指导意义。     

大型地下洞室群安全监测设计探讨

文章详细阐述了索风营水电站地下洞室群的安全监测设计及施工期监测数据的初步分析。目前该水电站的地下洞室群已开挖完成，监测成果表明围岩稳定性较好、位移量较小，为设计与施工提供了可靠的依据。同时文章还对大型地下洞室群安全监测的常规和新型监测手段等有关问题进行了介绍和探讨。     

彭水地下电站厂房洞室布置及支护设计

彭水水电站是在复杂岩溶地区建设的大型地下电站,地下电站洞室群布置充分适应了厂区的围岩地质特性,在高陡倾角的岩层中主厂房洞室平行于岩层走向布置,将主变布置在地表、母线出线通过长竖井连接、率先采用新型的变顶高尾水隧洞,极大地减小了地下电站洞室群的规模;以充分翔实的地质勘探成果和多理论、多方法的数值模拟分析为基础,确定了主厂房顶拱以张拉锚杆喷锚支护为主、边墙以预应力锚索及喷锚支护为主的支护方案,在施工过程中强调"新奥法"动态支护设计的理念,并在岩锚梁锚固、预应力锚墩结构、高边墙无盖重固结灌浆等方面积极创新.     

地下洞室支护理论初探

地下工程施工具有一定的复杂性和多变性,地下洞室的稳定问题也是其最主要的工程地质问题之一,地下洞室支护的好坏直接影响到工程的施工进度、造价和今后工程的安全运行。对地下洞室支护的各种理论进行了总结和说明,以期能合理地利用现代支护理论来保证地下工程安全顺利地进行,具有一定的参考作用。     

地下洞室群稳定分析中的围岩强度及支护强度敏感性研究

从某工程的实例出发,通过三维有限元计算,重点分析了不同方案下的围岩破坏区、洞周位移、洞周应力及锚杆、锚索应力等方面差异,并研究了围岩强度及支护强度与地下洞室群稳定之间的相互关系。     

三里坪电站地下厂房洞室群围岩支护

三里坪地下厂房洞室群通过二维弹塑性有限元分析进行支护,并在施工期根据安全监测情况,布置了一定数量的应力应变仪器对围岩变形进行监测,增设了一定数量的张拉锚杆,确保了厂房洞室群围岩的安全稳定。     

大型地下洞室群动态安全信息模型研究

针对地下洞室群围岩稳定性的动态反馈和控制,引入四维模型建立地下洞室群动态安全信息模型,以"前期反演反馈分析结果检验—即时参数动态反演分析—下期开挖洞室围岩力学行为预测"为循环流程,把工程信息、地质信息、安全监测信息、数值仿真信息等耦合到地下洞室稳定性的动态反馈和控制研究中。耦合可视化技术、检测分析理论、参数反演理论、数值仿真技术及计算机技术,同时利用C#.NET编程技术来模拟动态施工过程,建立三维可视化综合集成工程模型与施工过程中动态信息的有效映射关系,实现地下洞室群施工环境下安全状态的快速、准确、实时的反映,从而对施工期设计优化提供参考。     

巨型地下洞室群有限元计算的数字化建模

地下洞室有限元计算的网格剖分是影响整个计算工作进度和质量的重要因素。采用平面网格加参数化平推方式自动形成大三维空间计算网格,同时采用空间任意切面技术形成空间平面断层计算网格,解决了巨型地下洞室群计算的有限元网格剖分问题。利用计算机技术进行数字化建模,有效地提高了有限元计算前处理工作的速度和质量。     

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。     

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。     

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。     

母线洞对地下洞室群施工期风流行为的影响研究

基于CFD技术,采用标准k-ε湍流模型,分别建立地下洞室群风流场单相流模型和CO扩散混合模型。对施工期通风风流行为进行三维数值模拟,分析了母线洞贯通前后主厂房的风流场分布和厂房内不同位置CO浓度分布随时间的变化趋势。结果表明：母线洞贯通后使得主厂房内低速涡旋区增大,造成厂房底部施工工作面附近风流场紊乱,在工作面附近区域形成污染物滞留区。这易导致主厂房和主变室之间形成污风循环,对安全施工造成影响。     

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。     

糯扎渡水电站大型地下洞室群施工安全监理

糯扎渡水电站地下工程洞室多,断面尺寸大,围岩条件差,施工工期紧,施工难度大,对施工安全影响较大。为了保证施工安全,监理机构建立了完整的施工安全管理体系,包括“一岗双责”制度、施工安全管理技能研讨制度、危险源辨识和施工安全管控重点项目台帐制度等。施工过程中,监理部门切实落实了施工安全管理措施,确保了工程施工安全顺利完成。     

大型地下洞室群变频施工通风系统运行管理研究

针对传统的大型地下洞室群施工通风管理中存在的系统匹配性差、安装不规范、风管漏风率高、风机能耗大等问题,以确保工作面通风效果,节能降耗,规范管理为目标,依托金沙江白鹤滩水电站地下厂房洞室群,通过对大型地下洞室群施工通风系统选型配置、安装验收、运行维护等方面管理进行研究,形成了一整套通风效果良好、高效节能的变频施工通风系统运行管理体系。采用FLUENT流体数值计算软件,建立洞室群三维非稳态湍流模型,研究了主厂房施工期污染物逸散规律,并通过现场污染物测试进行了验证。数值仿真计算和现场测试结果表明:变频施工通风系统布置合理,运营维护到位,风管漏风率小于9. 5%,洞内气流组织顺畅,作业面爆破通风15 min内污染物即可随风流排出洞外,达到相关规范要求;变频风机根据不同工序调节开度,可节省电能49. 5%以上,节能效果明显。研究成果对大埋深水电站地下洞室群施工通风运行维护管理具有一定的参考意义。     

龙滩水电站地下洞室群施工全过程动态仿真研究

龙滩水电站地下洞室群施工是一个极其复杂的过程，采用计算机仿真及GIS技术对龙滩水电站地下洞室群进行施工全过程的动态可视化仿真研究，为地下洞室群施工组织设计提供了科学有力的分析工具。通过龙滩水电站地下洞室群施工全过程动态可视化仿真计算，可以得出施工工期、施工进度计划、关键路线、资源强度、施工交通运输系统行车密度及施工过程动态演示等成果，极大地提高了地下洞室群施工组织设计的现代化水平。