地下厂房岩锚梁裂缝成因分析及处理

针对官地水电站厂房下卧开挖过程中出现的岩锚梁裂缝,结合现场地质条件、监测数据,对岩锚梁裂缝的成因进行详细的分析研究后提出了对其裂缝进行化学灌浆处理措施,并作了具体阐述,以保证岩锚梁的稳定性和安全性。     

地下厂房岩锚梁纵向裂缝成因分析及发展趋势

 地下厂房第六层开挖结束后,岩锚梁混凝土上表面出现纵向裂缝,测缝计监测结果显示岩锚梁裂缝部位两处的下部开合度数据大于上部值,不符合一般规律。结合现场地质条件、监测数据、施工因素和数值计算,对岩锚梁纵向裂缝的成因进行详细的分析。研究结果表明,岩锚梁距离母线洞洞顶距离只有5.2 m,3条夹层斜穿岩锚梁部位围岩和母线洞,施工开挖造成围岩应力调整,局部应力集中现象明显,导致岩锚梁部位岩体产生不均匀变形。数值计算结果表明,夹层JC2–2及下部小夹层形成的锥形块体随地下厂房的开挖有向外“挤出”的趋势,当变形体位于岩锚梁下部时,即形成下部的开合度值大于上部的开合度值这样一种看似不合理的现象,且CZ0+87断面开度值大于CZ0+127断面的,计算结论与监测结果吻合良好。最后,预测不同部位的岩锚梁现有裂缝发展趋势及可能出现裂缝的部位,并给出几点支护处理措施的建议。     

龙滩电站地下厂房岩锚梁施工

龙滩水电站地下厂房跨度大,围岩类型为砂岩、泥板岩及泥板岩互层。桥机轮压为950MPa,岩台开挖、岩梁锚杆施工,梁体砼施工难度均较大。通过现场爆破试验,确定爆破控制参数,通过爆破振动试验,提出了控制爆破振动的措施。由现场试验指导施工技术措施,保证岩锚梁的施工质量,加快了施工进度。     

水电站地下厂房岩锚梁开挖技术

岩锚梁(岩锚悬臂吊车梁)是近年来广泛应用于水电站地下厂房的结构设计方式。溪洛渡电站左岸地下主厂房岩体地质结构复杂,采用分序开挖、光面爆破的施工方法,保证了岩面成型质量。     

地下厂房岩锚梁开挖及支护施工要点探讨

SK水电站地下厂房岩锚梁岩台爆破开挖是地下厂房最为关键且难度最大的环节,通过对测量放样、造孔工艺、装药结构及爆破网络等质量工艺的精细化管控,岩锚梁开挖面平整度、轮廓等均满足规范要求.文章对具体施工要点进行了浅析,以供借鉴.     

大型地下厂房岩锚梁爆破安全控制标准研究

利用动力有限元数值模拟，研究爆破震动荷载作用下岩锚梁的动态响应特性，研究结果表明爆破震动作用下保证岩锚梁的安全关键在于防止岩锚梁与岩台黏结面被拉裂，应严格控制岩锚梁水平向质点峰值振动速度。结合龙滩水电站地下厂房开挖爆破震动对岩锚梁影响控制的工程实例分析，综合考虑岩锚梁的结构特点、混凝土的强度性能、强度随龄期的增长规律、岩锚梁与岩台黏结面的微观结构及强度等因素，探讨大型地下厂房岩锚梁龄期小于28d条件下进行下层岩体开挖的可行性及不同龄期的爆破安全质点振动速度控制标准。认为岩锚粱浇注后28d内，爆破安全振动速度可以按新浇混凝土的控制标准确定；龄期大于28d的岩锚梁，振动速度小超过7cm／s的控制标准有一定安全储备。     

某水电站地下厂房岩锚梁开挖爆破研究

为获得良好的岩台开挖效果,利用相关工程经验并结合现场实际,在岩石完整与破碎部位采用不同的钻爆参数进行垂直孔与仰孔相结合的岩台光爆试验,分析和比较不同开挖方案的爆破效果,综合考虑爆破震动安全监测和围岩松动圈测试的成果,确定了一组开挖岩台的最优施工程序和钻爆参数.     

岩锚吊车梁承载机理模型试验研究

水电站地下厂房岩锚吊车梁是一种先进的结构形式，已在我国水电工程建设中发挥了重要作用，并且还将会发挥越来越重要的作用。通过对现有岩锚吊车梁设计方法分析，指出其存在问题，并结合某大型水电站地下厂房岩锚吊车梁仿真材料模型试验研究成果，分析了设计和施工中值得注意的地方。     

某厂房大型现浇屋面梁的裂缝分析

在大跨度工业厂房结构中,楼盖采用现浇刚性屋面时,温度对结构的影响较大,在设计中不能忽略,否则将造成隐患。如萧山市某厂的一幢两层18m跨的工业厂房,原设计为全现浇刚性屋面上加隔热预制小板,后因甲方要求经设计单位同意改为柔性屋面,竣工后     

框架厂房施工中梁板裂缝成因分析

钢筋混凝土结构的裂缝是一个极其普遍的工程问题,裂缝的出现和扩展,常常是结构构件受损的标志。对于已出现裂缝的钢筋混凝土结构构件,若不进行具体的分析和及时处理而任其发展,将导致钢筋锈蚀,混凝土剥落甚至整个结构垮塌。因此,裂缝的调查与处理在混凝土工程实践中具有十分重要的意义。     

统一强度理论应用于岩石的讨论

具有多种形式的双剪理论已得到广泛的研究和应用,但没有基于试验数据的拟合与其他真三轴强度准则进行直接比较。以主应力形式直接构建线性和非线性统一强度理论,利用岩石的真三轴压缩、常规三轴压缩和伸长的试验结果,确定多个强度准则中的材料参数。统一强度理论对试验数据的拟合偏差较大,不能描述岩石常规三轴压缩和伸长强度随最小主应力的非线性增加,难以描述强度随中间主应力的变化趋势;而非线性理论使用2个隐式函数分段表示,实际计算时需进行多次比较判断。在最小主应力较低时,统一强度理论给出的岩石强度显著偏高,似乎不宜应用于孔壁崩落确定地应力、钻孔稳定性分析等。     

瀑布沟水电站地下厂房洞室群施工期围岩位移特征分析

 根据监测资料分析地下厂房洞室群的整体变形量级及空间分布情况。结合地质资料和开挖施工进度,以主厂房为例,从位移量、深度规律、位移速率等方面分析地质因素和施工因素对位移的影响,及二者的相互影响效果。研究结果表明：主厂房变形较大部位集中在岩锚梁部位和下游边墙;上游断层影响效应不明显,下游有无断层部位位移量差异较大,临近部位交叉施工对下游围岩位移影响较大,施工因素强化了地质因素的影响力度;变形是多种因素共同作用的结果,而地质因素和开挖施工是变形产生、发展的主要影响因素;地质条件差的部位变形较大的规律并不完全正确,施工不当的会加大结构面的影响效果,使围岩位移加剧,即使在无结构面的情况下,也会造成围岩大变形;一般断层通过的部位变形表现为“张开”位移,变形在穿过结构面部位差异明显。断层对变形的规律也是复杂多样,与其强度和所处位置有很大关系,有待进一步的研究。爆破是开挖施工的主要手段,其技术研究有很高的学术价值和经济意义。      

向家坝水电站地下主厂房围岩稳定监测分析

 主要介绍向家坝水电站右岸地下厂房开挖过程的围岩变形及锚固效果监测,监测结果表明,由于开挖支护控制较好,围岩总体变形不大,并通过对开挖全过程变形监测资料的分析,获得开挖过程对围岩变形的影响范围,以及变形监测前期位移量丢失的估算,本工程实例可供同类工程借鉴与参考。     

地下厂房顶拱围岩变形机制分析

针对水电站地下厂房开挖过程中顶拱出现局部坍塌和变形持续发展的现象,结合地质资料、监测成果和施工过程,对变形产生的原因从表面宏观变形表现和深部位移特征2个角度作定性和定量的分析。分析结果表明,在地下洞室开挖过程中产生的坍塌和垮塌现象,主要是受开挖后应力重分布,以及爆破作业的影响,形成的小型不稳定块体,断层及裂隙结构面的存在是主要地质因素,支护滞后是造成局部坍塌的主要施工因素。因此,考虑岩体的非连续性,施工期采取有力的支护措施对确保顶拱围岩稳定十分重要。平行施工在一定程度上可以加快施工进度,但对围岩位移会造成一定影响。对于顶拱围岩而言虽然施工作业面已远离,但由于施工强度大、爆破频繁,对顶拱部位围岩位移发展仍具有一定的控制作用,因此在复杂地质条件下施工过程中应尽量避免平行施工。     

乌东德特高拱坝-地下厂房整体稳定相互作用机制分析

当特高拱坝地下厂房受地形、地质条件限制,需建在坝肩较近位置时,厂房的开挖施工和长期运行常会影响坝肩安全稳定。首先以乌东德大坝为例,分析大坝与厂房布置的特点,然后从力学的角度分析大坝和地下厂房的力学和安全稳定的相互作用机制;并采用 Drucker-Prager 屈服准则,对大坝与厂房开展精细非线性三维有限元分析,重点研究大坝和厂房在正常荷载和超载荷载下的变形、应力、拱推力、坝肩基础、整体安全度分布以及相互作用机制,得到大坝与厂房相互影响稳定的工作状态条件。研究成果可供类似工程设计分析提供参考。     

岩锚吊车梁破坏机制的计算模拟分析

采用非线性有限元方法研究了钢筋混凝土岩锚吊车梁和围岩的力学特性。结合某水电站三期扩建工程实践，假定地下厂房围岩和混凝土材料满足Drucke-Prager弹塑性本构关系，采用三维有限元方法计算模拟了岩锚吊车梁的破坏机制，并进行了相应的稳定性分析。数值模拟结果表明，地下厂房围岩与岩锚吊车梁交界面的粘聚力和摩擦系数大小对岩锚吊车梁的稳定性有着重要的影响。随着围岩与混凝土岩锚吊车梁粘聚力的降低，岩锚吊车梁的抗滑安全系数减小。而当围岩与岩锚梁交界面出现破坏时，岩锚吊车梁的安全系数为3．7。地下厂房的继续开挖对于吊车梁系统锚杆和周围岩体的应力分布有较大影响。有效控制地下厂房爆破开挖对围岩的损伤，对于改善岩锚吊车梁的受力状态和提高吊车梁的稳定性具有实际意义。     

官地地下厂房洞室群施工期围岩位移特征分析

对官地水电站地下厂房洞室群施工期围岩位移特征进行分析,以主厂房为例,研究结构面对位移的影响和位移随时间曲线的变化规律。分析表明：地下厂房围岩位移为0～20 mm,位移较大部位出现在主厂房边墙中上部和岩锚梁部位。开挖揭露量级较大部位的位移主要受到错动带控制,施工期洞室最大位移达到61.49 mm,结构面附近的张开位移是该部位的主要位移。锚杆和锚索对围岩位移起到很好的约束作用。位移主要发生在开挖施工期间,且随开挖过程表现出典型的阶跃上升特征;开挖施工结束后围岩位移收敛速度较快,围岩位移的时效特征不显著,洞室群稳定状况良好。     

基于微震监测的水电站地下厂房安全性评价研究

 将微震监测系统引入水电厂房,在塌空区域建立精度较高的ISS微震系统,通过互联网实施远程控制。对获得的大量微震监测进行数据处理,采用不同方法对塌空区和整个地下厂房进行稳定性分析。从微震事件的时空和能级分布规律对塌空区进行稳定性判断;采用能量指数法、能量指数与累积视体积法、施密特数与累积视体积法对地下厂房的整体稳定性进行评价;针对已有监测数据对厂房进行微震震级预测,建立基于微震监测的水电工程地下厂房安全评价方法。监测结果表明,厂房下部区域出现的微震较为活跃,但微震事件震级较小,离厂房距离也较远;塌空区进行喷锚加固后,微震事件较少,震级也小,因此地下厂房和塌空区整体是安全的,其安全性评价方法能对水电工程地下厂房设计和施工提供一定的指导意义。     

地下厂房围岩变形特征分析

作为一种非连续介质,岩体的变形行为与连续介质存在较大差异。以施工期变形监测资料为基础,结合地质和施工资料,对地下厂房的围岩变形特征及其机制进行分析。围岩变形的空间分布受结构面控制作用明显,不论在水平方向、垂直方向,还是在钻孔深度方向,由于结构面的存在变形均可能出现分异现象;邻近洞室开挖对围岩变形的影响较为复杂,距离越近影响越大的一般性规律不一定成立;围岩的变形主要由控制性结构面的"张开位移"构成,"张开位移"占全部变形的84%～92%。围岩的上述变形特征揭示了基于连续介质力学的数值方法的局限性,因此加强离散类数值方法(DDA等)在岩体宏观变形模拟方面的应用研究是一个值得深入探索的课题。     

锦屏一级水电站地下厂房洞室群围岩时效变形研究

 锦屏一级水电站地下厂房由于其规模巨大、地质条件复杂、应力强度比较高,使得其围岩应力分布和变形的时效性更为显著。将导致围岩时效性的原因分为由开挖过程引起的时效性和由岩体流变性引起的时效性,并重点研究由岩体流变性引起的时效性。首先简要介绍并讨论岩体流变理论;然后以一代表性监测断面为例,对锦屏一级地下厂房的位移监测资料、声波资料及锚杆锚索张力监测资料进行时效性分析,并指出松动区是围岩时效变形最突出的区域;最后研究考虑时效变形的位移反馈分析方法,给出该方法的具体思路和数值实现手段,并以监5断面为例验证该方法的可行性和可靠性。研究表明,考虑时效变形的位移反馈分析方法可以有效模拟围岩在施工期内的时效性,为支护设计的修改提供参考依据。