巴基斯坦尼拉姆-吉拉姆水电工程TBM安装洞一次支护设计

运用有限元PHASE 2对巴基斯坦尼拉姆一吉拉姆水电工程TBM地下安装洞室的稳定性进行分析计算,研究洞室形状、支护措施及预应力大小等因素对洞室位移变形及塑性区的影响。     

复杂地质条件下大型地下洞室群围岩稳定性研究

断层等软弱地质结构面是控制地下洞室群围岩稳定的主要因素。以某水电站大型地下厂房为例,采用三维非线性有限元法分析了地下洞室群的围岩稳定,建立了考虑优势断层结构面的地下洞室群三维有限元模型,对比分析了有、无支护方案下洞周围岩位移场、应力场及塑性区分布。结果表明,洞周围岩变形受断层影响显著,断层贯穿部位多发生应力突变,断层出露部位塑性区分布范围较大;施加支护方案后,围岩变形得到了有效控制,应力集中和围岩塑性区分布范围均有所减小。     

三道湾水电站地下厂房洞室围岩支护方案研究

根据甘肃讨赖河三道湾水电站地下厂房区的实际情况,建立了地下厂房洞室典型断面分级开挖和支护的有限元模型,采用弹塑性有限元法对洞室开挖和支护过程进行了仿真模拟分析,并分析评价了围岩稳定性,对开挖支护方案进行论证。比较了有支护与无支护情况洞室围岩的应力、位移与塑性区的分布,得出三道湾水电站地下厂房洞室设计支护形式在技术上是合理的,洞室围岩是稳定的,锚喷支护后围岩整体稳定性有保证,可正常运行。     

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。     

句容抽水蓄能电站地下厂房洞室群支护措施研究

针对句容抽水蓄能电站地下厂房洞室群复杂的工程地质条件,参考类似工程支护设计经验,以柔性的系统喷锚支护为主,拟定3种不同的支护方案,运用3DEC建立数值分析模型,并基于该模型对地下厂房洞室群不同支护方案进行围岩稳定分析。通过对地下厂房洞室群3种支护方案的围岩变形、围岩应力及塑性区分布等多方面进行分析、比较,结合考虑工程投资、施工工期、施工组织等多方面影响因素,最终确定适合该地下厂房洞室群的合理支护措施。     

溪洛渡水电站地下洞室群施工期监测与反演分析

溪洛渡水电站地下厂房洞室群规模居国内已建和在建工程之首，洞室密集、边墙高、跨度大、交叉口多。分阶段对地下厂房洞室群进行了监测和反演分析，并运用其监测与反演分析成果对支护结构形式进行了优化，取得了可观的经济效益。经优化后的支护结构付诸实施后，实测最大变形59.8 mm，小于国内同类工程。洞室整体稳定性好。详细介绍了反演分析过程，对类似工程具有指导和借鉴作用。     

岩滩水电站扩建工程地下厂房围岩变形反馈分析

岩滩水电站扩建工程地下厂房开挖尺寸大、地质条件复杂、开挖工期长,为了保证施工期的安全,需准确地了解地下厂房施工期围岩的稳定性。通过实测的地应力及现场岩石力学试验获取围岩稳定性计算初始参数,利用遗传算法优化的BP神经网络和安全监测实测位移值反演岩体力学参数,进而采用三维有限差分法反演获取地下厂房各开挖步的围岩稳定情况。岩滩水电站扩建工程地下厂房开挖后,围岩变形总体较小,塑性区分布有限,洞室群围岩稳定性良好。应力集中及塑性区比较集中的部位主要位于主厂房底部边墙与尾水管周围,该区域开挖时须加强支护跟进及监测工作。     

乌干达Karuma水电站地下厂房洞室群围岩稳定分析

基于乌干达Karuma水电站地下洞室的地质勘查及设计资料,利用FLAC3D数值分析软件对地下厂房洞室群进行开挖模拟,力求掌握洞室群开挖过程中围岩的变形规律、应力分布特征、塑性区分布围岩失稳破坏模式等围岩力学行为,为地下厂房的开挖支护设计提供技术支持。     

彭水电站地下厂房开挖支护全过程的数值模拟

地下厂房洞室群的开挖,势必引起洞室群围岩位移场和应力场的调整,过大的变形和应力集中都会造成围岩的破坏,对洞室的稳定产生影响,因此围岩稳定分析一直都是地下工程领域中的研究重点和难点.基于彭水电站地下厂房的开挖,首先分析了开挖后围岩位移与变形规律,并与监测资料比较,计算结果与监测情况十分吻合;分析了不同开挖步下厂房周边的应力分布规律,研究围岩塑性区的空间分布特征;定量分析了开挖支护前后塑性区方量的变化,评价支护的有效性.     

大型地下洞室围岩稳定性数值分析

结合云南省澜沦江下游某水电枢纽工程,在现场地质调查和场区地勘资料分析的基础上,建立了能够反映研究区地貌、岩体结构和地应力条件的力学模型;以地应力实测结果为参照依据,采用边界调整法结合回归分析,反演了初始地应力场;采用三维快速拉格朗日法(FLAC3D)模拟了地下厂房各主要洞室开挖施工与支护过程中的围岩应力和稳定性状况,全面论证了洞室开挖方案与支护参数的可行性,揭示了大型地下洞室不同开挖阶段的变形发展、应力集中和塑性区发生的部位.     

巴基斯坦N-J水电站地下厂房边墙变形分析

巴基斯坦N-J水电站地下厂房围岩岩性为软硬相间的砂岩与泥(页)岩，围岩类别以Q4为主，且节理裂隙发育；尾水闸门操作室设在主厂房内，局部形成大跨度的洞室，施工开挖过程中下游边墙产生较大的变形。经分析，厂房布置不合理是变形大的主要原因，而地质条件差则是控制因素，加剧了变形的发展。通过调整开挖次序和增强支护措施，围岩已趋于稳定。     

阿尔塔什水利枢纽埋藏式调压井穹顶施工数值仿真

鉴于新疆阿尔塔什水利枢纽工程发电洞地下埋藏式调压井上部围岩较薄、开挖跨度大、地质条件复杂等突出问题,本文结合施工单位提供的初拟开挖方案,采用三维有限元法验证了该施工方案的合理性。得到无支护与有支护条件下岩体的应力变形特性,并提出了更合理的开挖顺序与支护方案,为竖井安全施工提供了保障。同时,探明了地下洞室开挖施工模拟,系统锚杆、锚索的预应力施加方式等计算方法的有效性,本文成果为今后类似地下洞室开挖施工方案优化提供借鉴。     

白鹤滩水电站左岸地下厂房支护优化设计

白鹤滩水电站地下厂房洞室群地质条件复杂。为了确保该大型地下洞室群围岩稳定,确定出合理的系统支护参数,根据工程类比初拟锚杆、锚索等系统支护参数,利用前期地质勘测成果,精确模拟了断层、层间错动带等大型地质结构面并根据实测地应力方向及数值对模型施加地应力,从而使计算模型更贴近实际。有限元计算结果表明:施加合适的系统支护参数,地下厂房高边墙最大变形量值由80~90 mm减少至50~60 mm,高边墙塑性区深度由支护前的约8~12 m减少到支护后的约5~7 m。经与监测数据对比分析可知,数值计算结果能比较客观地反映围岩变形的量级。施工期对特殊地质部位采取了针对性加强支护措施,确保了围岩稳定和施工安全。     

考虑所有洞室开挖影响的蟠龙地下厂房结构特性分析

目前研究大型地下洞室群稳定问题所采用的计算模型为仅包含主厂房、主变室、母线洞及部分引水洞和尾水洞的三维简化模型,没有考虑其他洞室开挖对主厂房的影响,与实际工程不完全相符。为此,结合蟠龙水电站地下洞室群工程建立包含所有洞室的三维有限元模型及仅包含部分洞室的三维简化模型,采用三维非线性有限单元法研究洞室群在开挖过程中的变形规律和应力状态。结果表明:两种模型的应力、位移、塑性区的分布规律基本相似,包含所有洞室的三维有限元模型的计算结果普遍大于简化模型的计算结果,其中主厂房上游墙的水平位移差达19. 5%。从工程安全角度考虑,建议地下洞室群施工仿真分析选择包含所有洞室的三维有限元模型。     

向家坝电站地下厂房系统洞室开挖方法

向家坝电站地下厂房系统有7项技术指标居世界之最，其位于缓倾角砂岩中，地质条件复杂，大洞室、大跨度顶拱及高边墙稳定问题突出，开挖工期紧。通过方案超前研究编制，精心合理组织生产，快速、圆满地完成了开挖施工。     

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。     

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。     

蚀变岩体对洞室围岩稳定性影响研究

通过对天池抽水蓄能电站蚀变岩工程特性的试验研究,查明了蚀变岩蚀变类型、成因及力学性质,同时利用FLAC3D软件建立地下厂房分步开挖三维动态计算模型,对不同计算方案下围岩变形、应力和塑性区分布特征进行比较。结果表明:随着蚀变作用的增强,岩体力学性质显著变差,主厂房顶拱、上下游边墙位移和应力,以及塑性区范围均不断增大,洞室安全性降低,洞室趋于不稳定。     

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。