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。     

三峡工程地下厂房围岩稳定性研究

三峡工程地下厂房围岩稳定性问题是地下厂房主要的岩石力学问题。以地下厂房岩石力学试验及地应力测试结果为基本资料,采用有限元数值计算、工程岩体分级、围岩块体分析等分析手段,对地下厂房围岩稳定性问题进行了研究,并对围岩稳定性及必要的支护措施进行了讨论。     

三峡工程地下厂房定位块体分析与厂房轴线选择

应用块体理论,对两种设计方案条件下,三峡地下厂房围岩中的大型断层定位块体几何特征与滑动模式进行了分析,并考虑各种加固方式,校核了块体的稳定性,在此基础上,对地下厂房轴线的合理选择进行了论证.     

小浪底地下厂房顶拱的开挖与支护

小浪底工程地下厂房顶拱分两期支护,一期为钢筋网喷混凝土加岩石张拉锚杆,二期为顶拱系统预应力锚索。施工中我们从开挖与支护方案审查、质量控制到进度控制,整个施工过程严格把关,关键工序重点控制,保证了工程质量和进度。     

某地下厂房顶拱块体的稳定性分析

介绍了块体稳定性的分析方法和块体的滑动模式 ;并结合某个工程实例 ,分析了该厂房顶拱的三个定位块体 ,结果表明 ,计算得出的块体与地质部门提供的块体基本一致     

块体理论赤平解析法在龙滩水电站地下厂房洞室群稳定分析中的应用

龙滩水电站地下厂房开挖区域岩体不连续面发育，确定厂房开挖面是否可能产生可动块体并判断其稳定性具有重要实际意义。块体理论是适用于分析断层、节理发育破碎刚性岩体稳定性的有效方法，在对场区工程岩体勘察资料的详细研究基础上，运用块体理论赤平解析法分析龙滩水电站地下厂房洞室群的稳定性，对各开挖面构成可能移动块体的不连续面分布情况进行较系统的评价，得出厂房各部分可动块体分布的直观统计结果，为设计有效的加固方案提供了依据。     

BP模型在地下厂房顶拱裂缝开度预测中的应用

应用BP人工神经网络模型．采用输入层包括前一个月的裂缝观测值和当月的温度值2个神经单元．一个隐层(2个神经单元)．一个输出神经单元(本月裂缝值)的简单结构，对四川省映秀湾电站地下厂房顶拱裂缝的观测进行了预测分析。对7条测缝各47个月份的实测裂缝开度资料．将40组裂缝观测值用于权值学习．并用其余7组进行了预测检验．结果表明．应用这种方法预测厂房顶拱裂缝精度较高，方法简单、可行。     

块体理论在荒沟抽水蓄能电站地下厂房系统硐室群围岩稳定性分析中的应用

荒沟水电站地下硐室群开挖区围岩裂隙较发育,因此确定硐室群开挖面上可能产生的块体及其稳定性对工程施工意义重大。综合考虑荒沟水电站地下硐室群地质条件及其裂隙较多的特点,采用适合于裂隙岩体稳定性分析的块体理论,对其围岩稳定性进行分析。由于需考虑的裂隙多而导致计算量较大,因此分析方法采用可实现程序化的矢量分析法,依据其原理并结合地下硐室三维坐标体系,应用大型数值软件MATLAB编制计算程序。该程序通过输入结构面产状、测点坐标等工程数据,依次分析各关键块体,得到其顶点坐标、体积、稳定系数等相关信息,再利用CAD展示关键块体在三维空间中的位置和几何形态,从而为地下硐室群的开挖施工提供指导。     

水电站地下厂房洞室顶拱的形成与锚固

在水电站地下洞室顶锚固设计中,认识岩石顶拱的形成与结构特征,又了解锚固的增强效果十分重要。应用古典楔块拱理论分析了地下洞室顶拱形成和拱的作用,根据极限平衡分析对顶拱锚杆加固进行了评价,并以小浪底工程地下厂房洞顶为例进行了分析,结合数值模型,针对锚杆和锚索对顶拱加固的不同效果进行了比较论证。结果表明:地下厂房洞顶自然拱结构在开挖后基本形成;系统灌浆锚杆加固是必要的;整个洞顶安装系统张拉锚索应谨慎,因其对顶拱稳定作用不大,且可能有负面影响。在水电站地下洞室顶锚固设计中,认识岩石顶拱的形成与结构特征,又了解锚固的增强效果十分重要。应用古典楔块拱理论分析了地下洞室顶拱形成和拱的作用,根据极限平衡分析对顶拱锚杆加固进行了评价,并以小浪底工程地下厂房洞顶为例进行了分析,结合数值模型,针对锚杆和锚索对顶拱加固的不同效果进行了比较论证。结果表明:地下厂房洞顶自然拱结构在开挖后基本形成;系统灌浆锚杆加固是必要的;整个洞顶安装系统张拉锚索应谨慎,因其对顶拱稳定作用不大,且可能有负面影响。     

三峡永久船闸高边坡深部岩体变形及地应力变化特征

为了解三峡永久船闸施工期及运行期深部岩体的变形及地应力变化特征,利用已有的8#勘探平洞,预埋多点位移计及地应力监测传感器,实施了近10 a的中隔墩岩体变形全过程及3 a施工期岩体地应力变化监测。根据深部岩体变形监测结果,对船闸施工期间及通航以来中隔墩岩体的变形发展特征进行了分析;其次基于地应力变化监测成果,研究了实测的岩体应力值与数值模拟结果、变形值反演结果之间的关系。     

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。     

三峡工程岩石力学研究50年

在搜集和整理三峡工程岩石力学历年科研成果的基础上,综述三峡工程50 a来的岩石力学研究工作和成果,包括三峡工程兴建与中国岩石力学学科诞生的关系、三峡工程岩石力学4个研究阶段与相应研究内容、岩石力学研究为三峡工程所解决的8个主要工程问题以及受三峡工程问题的推动,岩石力学学科在理论和技术上所取得的主要成就.     

向家坝水电站大型地下厂房洞室群施工和监测

 金沙江向家坝水电站地下厂房规模庞大,具有结构尺寸大、地质条件复杂、支护工程量大、施工干扰大等特点。通过大量的科研设计,确定地下洞室群尤其是主厂房的施工程序和支护参数。在施工过程中采用精细化管理对施工进行严格控制,建立设计、科研、施工一体化的实时监测动态分析反馈系统。开挖结束后,主厂房围岩变形趋于稳定,顶拱最大变形13.36 mm,边墙最大变形6.74 mm,均小于设计计算值(顶拱最大位移20.4 mm、边墙最大位移62.5 mm),并小于国内同类工程。总结向家坝水电站大型地下厂房洞室群施工实践中形成的设计、施工和项目管理原则和程序,对类似工程具有指导和借鉴作用。     

三峡工程水库诱发地震问题研究

 全面回顾三峡工程水库诱发地震问题研究的历史过程、研究手段和方法,前期研究的基本观点和结论;重点介绍依靠高精度监测台网所获得的自2003年分期蓄水以来库区地震活动的详细情况,并对所有记录的震动进行类型划分,对其分布范围、活动特征(频度、强度和时空分布等)和规律进行统计、分析和研究。通过对蓄水后地震活动状况和特征的分析,检验前期研究的认识和结论,也获得了许多新的重要信息,如大量记录到的地震属废弃矿山充水塌陷型和岩溶型,以微震和极微震为主,有明显的地域性;岸坡岩体变形也可以得到震动的记录;构造型水库地震高潮的出现明显滞后于非构造型水库地震;两类地震衰减过程都十分明显等。这些资料不仅有助于对三峡工水库诱发地震的分析预测,也极大地丰富了水库诱发地震问题研究的内容。在此基础上,对三峡工程水库随着库水位抬升诱发地震的活动趋势进行预测。研究结果表明,在广泛、坚实地震地质工作的基础上,依靠高精度监测台网所获得的大量地震信息并对这些信息适时、认真细致地归纳、分析,对一个特定大坝工程水库诱发地震做出一定程度的预测是有可能的,并全面回答了当前有关三峡工程水库诱发地震的争论热点问题。     

溪洛渡水电站地下厂房岩体工程实践

 溪洛渡超大型地下洞室群玄武岩组内层间与层内错动带使得围岩非连续性和各向异性损伤问题突出,采用损伤弹塑性理论对围岩稳定性进行分析,以良好的施工组织与工艺水平对潜在的不稳定区域和地质缺陷部位实施精细化光面爆破,严格控制围岩的开挖损伤并保证岩梁等的优良成型。针对关键部位和地质缺陷部位进行补强加固并实施安全监测,利用现阶段监测成果对围岩稳定性预测进行检验,并对实际围岩安全性进行评价。针对典型复杂地下洞室的地质条件、稳定性分析、开挖与支护程序、安全监测成果分析等岩体工程实践环节的回顾,在设计理念和工程实施方面提出一些见解,可为类似超大地下工程实际提供直接借鉴。     

论三峡永久船闸中隔墩北倾变形机制

三峡永久船闸中隔墩在开挖期间出现了北倾变形现象。针对这一问题,从岩石力学基本思想的角度将其定位成一个结构面控制的局部问题。据此对现场地质条件、监测资料、开挖和加固与变形之间可能的关系进行了综合分析,论证了北倾变形的局部性和结构面控制特点,认为在闸室开挖初期阶段,两侧闸室的不均匀开挖是引起北倾变形的主要因素。在开挖中期,不均匀开挖起作用的同时,普遍存在的北倾结构面开始发挥重要作用;后期在对北倾结构面控制的中隔墩北侧潜在不稳定块体进行加固的同时,也把一部分荷载转嫁给南侧岩体,成为导致北倾变形的主要因素。针对变形的非连续特点,建立了三峡船闸基于非连续力学的三维离散远模型,论证了这一机理的可能性。     

三峡工程建设中的几个岩土力学问题

长江三峡水利枢纽是开发和治理长江的关键性骨干工程。它是世界最大的水利枢纽工程,土石方开挖量达1.028×108 m3,因而,也是规模最大的岩土工程。国内外许多研究单位参加了此工程的科研工作,推动了岩土力学学科的发展。文中对三峡工程建设中几个岩土力学研究问题进行了介绍,并得出一些有意义的结论。     

三峡花岗岩起裂机制研究

从三峡花岗岩常规三轴实验出发,通过研究裂纹应变的变化规律,得到不同围压下花岗岩的起裂应力。结果表明,起裂应力与围压变化幅度一致,与峰值强度相比,起裂应力一般保持在峰值应力的25%～50%。进一步的实验与理论分析认为,三峡花岗岩在单轴、三轴压缩条件下的微观破裂机制主要是拉伸破裂,从起裂至裂纹稳定扩展阶段,其内部裂纹属I型裂纹,由此通过对压应力下椭圆裂纹的拉伸破坏分析,研究起裂应力、起裂角与围压的关系。比较基于裂纹应变分析得到的结论发现,二者在一定围压区间是比较接近的。