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.     

黄金坪水电站地下厂区三维地应力场反演分析

地下厂房的厂区三维地应力场反演分析计算,是超大型地下洞室群围岩稳定研究的重要内容,本文以黄金坪水电站为例,根据实测地应力值和山体地形、地质条件建立三维地应力场反演计算模型,采用三维非线性有限元反演地下厂区初始地应力场,并对各种计算模型进行地应力插值计算。计算结果说明在主要建筑物处的反演计算应场基本与实测地应力点吻合,反演计算应力场基本上反应了实测应力点的基本规律。     

阳江抽水蓄能电站地下厂房区地应力场特征分析

依据阳江抽水蓄能电站地应力实测成果,采用侧压系数法进行三维数值仿真计算和分析,获得了地下厂房区域初始地应力场特征及地下厂房洞室群开挖后的围岩应力场分布规律,为地下厂房的优化设计及有效防治地下厂房围岩灾变提供了有力支撑。     

索风营水电站右岸地下厂房洞室群围岩稳定数值模拟

为判断索风营水电站右岸地下厂房洞室群围岩稳定性,采用自主研制的三维弹塑性有限元程序对该地下厂房洞室群岩体初始应力场、开挖方案、开挖过程、加固措施、围岩应力及变形等方面进行了数值模拟.数值模拟结果表明,该地下厂房洞室群围岩稳定性整体较好,可为工程设计与施工提供指导.     

金川水电站地下洞室围岩初始地应力分布规律研究

大型地下洞室群岩体初始地应力分布规律对洞室开挖过程中的围岩稳定有着重要影响。采用水压致裂法对岩体初始地应力进行量测;在有限元软件Miads中,以实际地形建立大范围的有限元模型,对地下洞室群附近岩体的初始地应力场进行反演分析。结果表明,地应力大小分布与地表地势高低具有一定关系,距离岸边一定范围内,靠近河谷方向主应力由增大转为减小;地下洞室围岩最大主应力值为5.81～8.31 MPa,最大水平主应力方向集中在N65°E～N80°E,量值为4.0～6.0 MPa,水平侧压力系数为0.69～1.28。地下洞室围岩应力场由自重应力和构造应力叠加而成,属于低应力地区。     

丰宁抽水蓄能电站地下厂房初始地应力场反演

丰宁抽水蓄能电站是目前世界上最大的抽水蓄能电站,地下洞室群开挖规模巨大,围岩主要为中粗粒花岗岩,岩体存在蚀变现象,中小规模断层较发育。根据实测地应力资料,考虑自重与构造运动对初始地应力场的影响,基于三维有限差分法进行了地下厂房区域地应力场回归反演以及工程区应力特征分析。分析结果表明:地下厂房区域初始地应力以近东西向水平构造应力为主,叠加重力应力场。通过对反演分析得到的初始地应力结果与实测地应力相比,发现两者的量值及方位都较为一致,表明反演结果是合理可靠的。成果可作为后续稳定性分析和其他工作的参考。     

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。     

超大型地下洞室群合理布置及围岩稳定研究

设计中的溪洛渡,小湾工程地下厂房洞室群有许多关键技术问题。通过对设计理论,计算方法和数学模型等方面深入广泛的研究,除对传统的设计计算方法及其计算软件进行了全面系统的完善和改进外,在初始地应力场的分析研究,渗流控制与优化研究,围岩稳定与支护方式研究,地下洞室群合理布置研究,合理施工顺序研究,施工系统仿真与进度研究及抗震稳定性研究等方面都有所创新,在某些方面取得了突破性进展,提高了我国超大型地下洞室群的设计水平,并具有较好的应用价值,从而取得了较好的经济效益和社会效益。     

蟠龙抽水蓄能电站地下厂房区初始地应力场反演

岩体初始地应力场是地下工程数值模拟与稳定分析的基础,是地下洞室群围岩变形的主要"荷载"。重庆蟠龙抽水蓄能电站地下厂房区域存在6层泥岩或粉砂质泥岩与泥质粉砂岩,抗压强度较低,属于软岩。结合实测地应力资料,采用有限元法结合多元线性回归分析,反演了工程区域的初始地应力场。结果表明,地应力反演计算值与实测值在量值大小和分布方向上吻合较好,通过反演得到的地应力场是合理可靠的。     

复杂地质条件下洞室围岩初始地应力场研究

初始地应力场的确定是地下洞室稳定性评价的基础。在对现场实测地应力资料分析的基础上,研究了断层等地质构造对初始地应力场分布的影响机理,指出岩体变形模量比是影响应力的关键因素之一。研究了能反映断层引起应力释放效应的初始地应力场反演分析的变刚度方法。考虑与不考虑断层影响情况下的某工程初始地应力场的计算结果和实测结果对比表明,考虑断层影响的结果与实测结果更接近,从而证明了断层应力释放效应作用及基于岩体变刚度的初始地应力反分析方法的合理性。     

某水电站地下厂房区域初始地应力场研究

岩体初始地应力场是影响岩体变形与稳定的主要力源,也是岩土工程设计和施工中考虑的主要因素之一,尤其是在大型地下工程建设中显得尤为重要.根据某水电站厂区的地质条件及地应力实测资料,运用有限元数值分析方法,对坝址区初始应力场进行了回归反演分析,通过多方案筛选,取得了较为客观合理的初始地应力场,为地下厂房的设计和施工提供了可靠依据,其方法可供类似工程参考.     

地应力场反演回归分析的一种改进算法

初始地应力是岩土工程设计与施工所需要的重要参数之一。本文在多元线性回归方法基础上，提出了地应力回归计算的一种改进算法，即在现场测点资料基础上，建立实测应力值与埋深的关系，而后对应力场中任一高斯点运用距离插值得到该点的应力分量，从而形成一个辅助应力场。该辅助应力场参与多元线性回归，并最终得到整个计算区域的初始应力场。结合两河口水电站的初始地应力回归计算进行务析，结果表明实测点处的地应力计算值与实测值拟合较好。与一般的多元回归方法相比，该算法无论在回归效率还是回归拟和效果上均有明显改善。     

岩体初始地应力场边界模拟方式探讨

针对某水电站地下厂房地下洞室群的地形地质条件,在边界上施加分布位移与分布面力两类不同边界条件下,采用7种方案模拟构造应力场,对其初始地应力进行了多元回归计算,并对回归结果进行了比较分析.结果表明:相对于在边界上施加位移的方案,在边界上施加分布面力的方案对x、y向面力分布形式的变化较敏感;在边界上施加均布位移的方案操作简单,模拟效果较好比较适合于区域性地层较平缓、岩体状况较好的工程条件.     

蟠龙抽水蓄能电站地下厂房区初始地应力场反演方法比较分析

岩体初始地应力场是地下工程数值模拟与稳定分析的必要条件,是地下洞室群围岩变形的主要"荷载"。根据重庆蟠龙抽水蓄能电站工程地下厂房区域的实测地应力资料,采用有限元法,结合多元回归方法、神经网络和遗传算法三种方法分别反演了工程区域的初始地应力场。结果表明:地应力反演计算值与实测值吻合较好,各方法计算结果比较接近,其中多元回归方法误差较小、计算时间较短。     

卡拉水电站地下厂房初始应力场反演分析

初始地应力场特征是地下工程稳定分析中最重要的条件,为了评价开挖后地下洞室的围岩稳定及支护设计的长期安全,需要对围岩的初始地应力场进行反演。在对雅砻江卡拉水电站工程区地应力实测值进行分析的基础上,根据世界地应力图和GPS地表监测数据所确定的区域地应力特征,选取地下厂房区域测试可靠、具有代表性、离厂房区域较近的实测点作为初始地应力数值反演分析的回归对象,结合反演分析原理,获得整个地下厂房区域的地应力场分布特征。通过对比数值计算值和实测成果可知：测点地应力的大小和方向拟合程度较好,分布规律大致相同,表明采用数值反演分析方法的合理性。分析成果为地下厂房洞室群的布置、开挖支护设计等提供了依据。     

广蓄电站二期工程引水发电系统工程地质与评价

在分析研究广蓄电站引水发电系统沿线断层蚀变岩带发育规律基础上，推荐并选择洞线方案和地下厂房洞室群位置；结合初始地应力测试资料，建议地下厂房和高压岔管轴线方位等。施工开挖资料证明，地质分析资料正确，保证了施工顺利和电站的正常运行。     

瀑布沟地下厂房区初始地应力精细反演分析

结合瀑布沟水电站厂房区地应力实测资料,考虑地形地势建立大范围的整体模型,采用遗传算法和有限单元法对其初始应力场进行一次反演。在此基础上,考虑主要断层等细部构造,建立地下厂房洞室群小范围精细子模型,采用位移边界条件,对子模型进行二次有限元计算,得到该区域更为准确的初始地应力场。分析结果表明：一次反演简单,主要考虑地形地势的影响,消除边界应力分布的影响,可反映大范围初始地应力的分布规律;考虑主要地质构造的二次计算,可以得到细部构造处的初始地应力,反映局部地应力的分布规律,并且改善了一次反演的误差范围。二者联合应用能高效获取更为准确的初始地应力场,为工程设计与施工奠定了良好基础。     

高地应力洞室围岩变形破坏规律研究

锦屏一级水电站右岸地下厂房地质条件复杂,地应力高,对围岩稳定造成较大不利影响。统计分析了厂区地下洞室群施工期的围岩变形破坏现象,归纳出高地应力条件下地应力方向、洞室轴线方向对围岩变形破坏的影响规律。研究表明,高应力条件下洞室群围岩破坏程度除了受最大主应力控制,还与洞室规模密切相关;而且高地应力引起的围岩破坏在时间上有滞后性,需研究实施支护的合适时机。上述结论为地下洞室后续合理施工及支护提供了理论依据,也可为高地应力区洞室轴线布置和围岩变形破坏预防提供参考。     

广蓄二期工程引水发电系统工程地质与评价

在分析研究广蓄电站引水发电系统沿线断层蚀变岩带发育规律的基础上，推荐并选择洞线方案和地下厂房洞室群位置；结合初始地应力测试资料，建议地下厂房和高压岔管轴线方位等。施工开挖资料证明，地质分析资料正确，保证了施工的顺利进行和电站的正常运行。     

锦屏水电站坝区初始地应力场回归反演分析

初始地应力场是影响岩体工程稳定性的重要因素之一,是岩土工程设计所需的基本指标。结合锦屏水电站坝区的工程地质条件以及实测地应力资料,采用三维有限单元法,引入灰色控制系统理论,对坝区的初始应力场进行回归分析,求出最优回归系数;实测点回归值与实测值的对比分析表明两者在量值和方向上接近,表明回归所得的应力场是合理的,从而获得坝区初始地应力场,为坝区高边坡、地下厂房的开挖模拟及长期稳定性提供了合理的三维初始应力场。