滇中引水工程破碎围岩洞室开挖支护方案分析

为研究不良地质条件下的洞室开挖支护技术，以滇中引水工程三大主体工程之一的石鼓水源工程为例，针对该工程冲江河右岸进水隧洞与进水箱涵连接段地质条件较差，主要存在浅埋覆盖层与破碎岩体的变形与稳定问题，介绍了进水隧洞采取的开挖支护措施。在石鼓水源工程一期进水箱涵和右岸进水隧洞开挖时，对箱涵边坡采用竖向钢管桩支护措施，隧洞洞口采用超前大管棚、超前小导管、钢拱架锚喷支护、超前堵水灌浆多项支护措施，并对隧洞进行了混凝土衬砌施工。稳定性分析结果表明：该类支护方案能有效控制边坡变形和隧洞洞口收敛，适用于稳定性极差的Ⅴ类围岩进洞段开挖支护。     

浅埋小断面隧洞开挖技术在白乃水库中的应用

为了保证浅埋隧洞开挖的安全性，提高开挖施工质量，加快施工进度，通过对白乃水库输水导流隧洞浅埋小断面洞段开挖施工工艺的研究，确定了以保证施工安全为约束条件的浅埋小断面隧洞开挖方法，施工过程中严格按照“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则施工，采用超前小导管、工字钢支撑、挂网锚喷等支护形式进行隧洞全断面开挖，有效解决了浅埋小断面隧洞开挖过程中围岩不稳定、施工速度慢等问题。     

不良地质引水隧洞开挖支护应力变形数值模拟研究

选取围岩强度低、变形量大的不良地质段为代表断面进行计算分析,建立了FLAC3D模型,研究隧洞开挖支护围岩的变应力变形情况。结果表明:隧洞的开挖破坏了围岩的原始应力场,隧洞径向轴力释放,切向应力集中,隧洞顶拱位置形成了比较明显的开挖松动圈。隧洞支护后,支护措施承受部分围岩压力,围岩应力得到改善,隧洞围岩变形明显减小,开挖断面变形整体趋于均匀,隧洞周边塑性区有所改善,因此支护措施对围岩变形起明显的限制作用。     

隧洞典型断面围岩稳定性数值模拟研究与支护设计效果分析

隧洞开挖过程中,由于开挖卸荷及扰动的影响围岩出现大变形、局部塌方等工程地质灾害,严重威胁到施工安全及进度.本研究依托杨房沟水电站引水隧洞工程,选取了典型断面,开展了数值分析研究,获得了应力场、变形场和塑性区分布特征.通过有限元数值模拟方法,对不同类型围岩区隧洞开挖后围岩稳定性特征以及初期支护效果进行分析,为优化支护设计...     

不良地质区浅埋隧洞处理方案研究

浅埋隧洞在穿越复杂地质段时容易发生隧洞塌方、冒顶等地质灾害。针对牛栏江-滇池补水工程输水线路上4处浅埋不良地质洞段的工程地质条件,在研究其施工风险的基础上,对隧洞开挖支护处理方案进行了研究。根据研究结果,施工采用暗挖法,经采取超前预加固方案、加强一次支护、短循环进尺等工程措施后,隧洞得以顺利贯通,且施工过程中地表建筑沉降变形小,完工后洞段变形收敛快。     

构皮滩水电站尾水隧洞特大断面软岩开挖支护

构皮滩水电站尾水隧洞软岩不良地质洞段占尾水隧洞全长的70%以上,确保软岩洞段的安全快速开挖是尾水隧洞施工的关键,尤其一次支护的强度对洞室稳定影响极大。为此,施工中根据软岩的地质特点及尾水隧洞开挖的断面尺寸,采取分层开挖和超前锚杆的施工方式和型钢拱架进行一次支护。根据监测结果,围岩变形很小,一次支护效果良好,表明构皮滩水电站尾水隧洞大断面软岩采取的开挖方式和一次支护方式是成功的。     

宁朗水电站引水隧洞流沙层开挖施工技术

针对宁朗水电站引水隧洞流沙洞段的实际情况进行认真分析,确定了合理的开挖方案,采用阶梯式分层短进尺开挖,结合超前管棚、超前小导管固结灌浆及钢支撑网喷混凝土强支护技术措施,必要时,结合永久支护等手段对该流沙层成功地实施了开挖。     

拉洛水利枢纽引水隧洞施工方案分析

根据拉洛水利枢纽工程引水隧洞的实际情况,从爆破参数、洞内排水、超前支护等几个方面分析引水隧洞的施工方案。拉洛水利枢纽工程引水隧洞地质条件复杂,在施工过程中需要做好超前地质预报工作,提前做好预案,控制爆破用药量,以保证隧洞开挖后的稳定性。所介绍的方法可为类似隧洞工程开挖、施工提供参考。     

动力强度折减法在水工隧洞稳定性分析中的应用

采用动力强度折减法对水工隧洞进行了地震作用下稳定性数值计算分析,并进行了振动台模型试验,模拟了地震对隧洞的作用,得到了和数值计算一致的结果,对其进行了对比验证。结果表明隧洞的破坏是一个渐变过程,首先在薄弱部位形成破裂区,逐渐扩大,直至破裂区贯通破坏;不同埋深隧洞在地震中的破坏形式不同,浅埋隧洞在其上方形成贯通到地面的破裂区,深埋隧洞在其周围形成贯通的破裂区,并不延伸到地面;隧洞的洞径对隧洞的动力稳定性影响较大,洞径增大1倍,安全系数降低45%左右。     

瑞丽江水电站引水洞不良地质洞段的开挖与支护

缅甸瑞丽江一级水电站引水隧洞在开挖施工中因地质原因发生多次塌方。施工单位通过塌方处理，总结出了适合该电站引水隧洞不良地质洞段的开挖与支护方法，采用钢支撑、挂网锚喷、超前支护等多种支护方式联合支护，确保了施工安全。     

Phase2在导流隧洞初期支护数值分析中的应用

不同地质条件下,导流隧洞开挖后的初期支护对减少围岩受施工扰动产生的应力释放,限制围岩变形,确保洞内施工安全有重要意义,采用Phase2模拟了导流隧洞开挖及初期次支护过程,分析了不同地质条件下(Ⅲ、Ⅳ、V类围岩)的围岩应力及隧洞初期支护结构的稳定性,可为验证设计的初期支护措施提供依据。     

开挖和隧洞掘进对洞脸边坡影响的有限元分析

水电站引水洞进口边坡一般都比较陡峻,该边坡的变形、稳定情况是引水隧洞乃至整个工程建设的关键问题。为了解边坡开挖、隧洞掘进对边坡的影响,采用有限元方法,利用单元生死技术全真模拟边坡开挖、隧洞掘进。根据分析结果进行了边坡支护设计,并采用强度折减法得到安全系数,通过分析该边坡变形、应力、屈服破坏情况,对其稳定性及支护措施的合理性进行评价。计算结果表明:边坡开挖使坡体产生一些竖直方向的回弹变形和水平向坡外的变形,并出现不同程度的张拉应力区域;深埋隧洞开挖仅对隧洞附近边坡影响较大;采取的支护形式能够有效的加固边坡,符合工程要求。     

软岩隧洞的支护设计方法研究

由于软岩的力学参数较低,开挖后变形明显,塑性区深度较大,支护措施的设计具有很大难度,把握不好就会造成支护措施的浪费或者出现支护破坏问题,因此有必要对如何设计合适的支护措施做进一步的研究。通过岩体地质分类系统确定量化的支护时机,通过软岩隧洞进行稳定计算得到支护方案。该方法只需通过平面有限元计算即可较快地得到支护时机和相应的支护措施。笔者在印尼某水电站引水隧洞中采用该方法进行了支护计算,说明了该方法在软岩隧洞支护设计中简便、可行。     

深埋隧洞开挖稳定性评价方法对比研究

引入2种等效超载法,并结合强度折减法和超变形法,对深埋隧洞初次开挖支护的稳定性进行渗流-应力耦合计算分析.结果表明,考虑增加初始孔隙水压力和应用弹塑性损伤本构模型均会增加破坏区的范围和最大值;等效超载法与强度折减法产生的破坏区范围差异性较大,且得到的安全系数要大于强度折减法;基于弹塑性损伤模型的强度折减法得到的安全系数...     

Ⅳ～Ⅴ类围岩开挖大直径隧洞支护设计

通过对立洲水电站引水隧洞(开挖洞径9.1 ～ 10.2 m)开挖支护设计进行总结,介绍了Ⅳ～Ⅴ类围岩引水隧洞开挖支护的设计思路,对于以节理构造为主且渗水明显的不稳定洞段采用钢支撑、锚杆、挂网和喷混凝土作为主要的支护形式,对于稳定性差的洞段采用锚杆、挂网和喷混凝土作为主要的支护形式,对隧洞围岩都起到了良好的保护作用,各洞...     

浅析掌鸠河引水供水工程隧洞一次支护措施

文章对掌鸠河输水工程隧洞开挖一次支护进行了介绍,包括常规喷锚支护措施、格构梁支撑加锚喷支护措施、超前管棚加超前灌浆、地下水丰富段开挖支护措施和溶洞段支护措施,简要介绍了TBM中遇不良地质段的支护处理措施。     

某水电站引水隧洞开挖支护数值模拟研究

选取引水隧洞与断层和不整合带相交的最危险断面,建立FLAC3D模型,考虑施工过程对围岩的劣化作用,研究了隧洞分步开挖和支护的各个施工过程中,围岩的变形及稳定性。研究表明,隧洞开挖过程中考虑围岩的劣化时,出现了明显的松动圈,说明围岩劣化对隧洞稳定性有很大影响。采取支护措施后,围岩的变形和应力均有较大改善,但仍存在局部块体的稳定问题,断层位置易产生变形和应力集中,应该引起足够的重视。     

乌东德水电站左岸尾水出口边坡动态设计

乌东德水电站左岸尾水隧洞出口边坡为典型陡倾顺向坡,最大坡高114m,顺层滑移是边坡开挖支护设计需解决的关键问题。遵循优化开挖坡比、强化锁口支护的思路开展了施工图阶段设计。由于地质条件复杂,开挖揭露岩体结构与前期勘探成果差异较大,为此开展了边坡动态加固设计。为了对边坡稳定性进行反馈分析,采用FLAC3D三维数值方法研究边坡在开挖卸荷条件下的力学响应、边坡变形破坏机制和潜在失稳模式以及不同工况下整体稳定性安全系数。计算结果及变形监测资料表明,边坡开挖与支护设计合理,满足规范要求,边坡整体稳定。该边坡设计过程可供类似工程参考。     

断层破碎带隧洞管棚支护参数设计方法

为确保断层破碎带内隧洞的安全施工和掌子面岩体稳定,提出了一种管棚支护参数的设计方法。首先,对管棚分段且取其中一部分作为有效计算长度,采用太沙基理论计算松散破碎岩体对管棚的荷载,根据约束条件将洞内管棚简化为两端固支梁,得到管棚弯矩、挠度和端部反力。然后,根据岩体和管棚的各类破坏条件,推导了管棚支护参数的计算公式。最后,介绍该方法在某断层破碎带隧洞的应用情况。该隧洞前期超前支护仅采用小导管,已发生数次掌子面坍塌。基于此方法分析小导管支护偏弱并进行了管棚支护设计,在之后开挖过程中收敛变形减小,管棚支护取得了较好的加固效果。研究成果可为断层破碎带隧洞管棚支护参数设计提供参考。     

清江隔河岩水利枢纽导流隧洞出口高边坡解体破坏机制分析

清江隔河岩水利枢纽导流隧洞出口高边坡岩体上硬下软,因隧洞出口段开挖,导至上斜坡体发生变形。下部软岩被水平挤出。岩体变形与开挖扰动坡脚有关,并使上部岩体在下座过程中分离解体。变形还与降雨密切相关。边坡经过衬砌加固后稳定。边坡变形的自然因素是自然边坡原处于相对稳定状态,而在施工中被扰动,岩层有向清江临时方向4°～6°的顺向视倾角,灰岩中岩溶化程度很强,以及地表水的下渗促使岩体软化等。人工因素是隧洞出口段的开挖,破坏了边坡的稳定。边坡变形特征是首先在上部岩体产生剪切裂隙带,继续变形后,导致上部岩体分解为分离体,危岩体或产生崩塌。作者在对边坡岩体进行力学分析时,考虑了岩体强度不均,用力隅力矩理论以Ⅴ号块体为便按平面题分析计算结果表明隧洞出口段基坑开挖的大小尺寸,不可能导至整个边坡的滑出。文章最后提出今后对自然边坡改造时,应注意采取的必要措施,在开挖中还应遵循自上而下的施工开挖程序。