CCS水电站厂房区地应力特征

随着经济的发展,地下工程越来越多,在地下工程中,地应力作为地壳内的内应力,对工程布置及洞室稳定起着重要作用,是引起地下工程变形和破坏的主要作用力。对地应力的研究越来越受到重视。文章以厄瓜多尔CCS水电站为例,分析了厂房区的地应力特征,为工程设计提供了重要参考。     

地应力对工程的影响

地应力就是地层中每一单位面积所承受的力或本身所产生的抗力(李四光),通常指地壳岩体中未被人为扰动的原始应力,故亦称初始应力。按其成因,可分为重力应力、构造应力和残余应力。重力应力是由上复岩体自重产生的应力;构造应力是地壳中过去产生过的和现在正在活动(变化)的应力;残余应力是在各种地质因素长期作用下残存的应力.地应力是上述几种应力的迭加与综合。因为前两种应力是主要的,故通常把地应力看成是重力应力与构     

地应力与水工建筑物

水工建筑物的兴建没有不和基岩发生关系的,岩体的应力状态对工程的设计和施工都有很大的影响,这里说的岩体应力指的是岩体处于天然状态下地壳岩体内部的应力,目前国外文献上对这种应力的提法很多,名词也不统一,诸如“天然应力”,“构造应力”,“初始应力”……等等,在国内地质学领域中,通常把它叫做地应力。地应力这门科学虽与水利水电工程有密切关系,但是并非所有的人都重视它。科学的发生和发展总是由生产决定的,由于生产实践中遇到因地应力引起的各种问题,如地下矿山开采、水利水电工程地下开挖过程     

应用MSC.MARC软件模拟水电工程基岩自重应力场

在大型水利水电工程的岩体中存在地应力场。初始地应力是进行水工设计中需要考虑的重要因素,尤其是在高拱坝设计中,地应力场对坝肩稳定性有着重要影响。因此,在利用MSC.MARC有限元软件进行水工结构工程数值仿真计算中,应采用有效的方法模拟初始地应力场。     

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。     

深部原始地应力特征与预测方法

目前我国水利水电深埋长隧洞工程原始地应力测试深度多在500 m以内,更深的地应力分布主要靠经验理论与公式推测,存在许多问题。提出推测深部地应力应注意的问题和推测方法。     

边坡作用地应力与边坡稳定分析计算

本文主要论述在地应力存在的边坡地区,如何考虑地应力的作用并使之参与边坡稳定计算,作者根据“地应力不仅存在,而且当边坡稳定条件改变时,还可以复活”以及“边坡地应力可以集中、扩散和传递”的理论,首次提出了“边坡作用地应力”σ_x的新概念,并建立了新的边坡稳定计算公式。通过典型的实例分析计算,还建立了安全系数K_c与岩层滑动面倾角α之间的回归式。最后,还对地应力量测点的布置问题提出了建议。     

我省第一个水力劈裂试验在螺丝湾水电站进行

我省第一个水力劈裂试验在螺丝湾水电站进行为了配合昆明水电设计研究院对螺丝湾水电站压力斜井取消钢衬的论证，今年８月１１日至２４日在现场进行了水力劈裂地应力测量。这是我省进行的第一个水力劈裂试验。试验由北京国家地震局地壳应力研究所承担，完成了螺丝湾水电站...     

多元线性回归法在某隧洞地应力场反演中的应用

为弥补地应力实测点的不足,有必要通过多元线性回归方法反演地应力场。针对某深埋隧道,以水压致裂法实测地应力为依据,开展了该洞段地应力场的反演分析。在介绍反演基本原理和误差分析的基础上,给出了实例分析结果。研究结果表明,由多元线性回归计算得到的地应力值与实测结果规律一致,可用于评价工程洞段的地应力场分布;受水平构造应力、断裂构造等影响,该洞段地应力场存在一定空间变异性。     

西南某水电站三维地应力场分布规律研究

地应力对于分析水电工程的地下洞室或厂房稳定性至关重要,为分析西南某大型水电站的三维地应力场分布规律,保证地下厂房洞室群的稳定性,对水电站现场进行了实地地质调查,分析了所获取的大量地应力实测资料和探洞片帮特征,并对探洞片帮进行了数值模拟计算。研究结果表明:该水电站总体上水平向应力大于自重应力,以构造应力为主;右岸岩体地应力大于左岸岩体地应力,左、右岸厂房区及河谷区有应力松弛和应力集中,岸坡区有应力松弛现象;水电站左岸、河谷及右岸地应力方向存在明显差异,左岸厂房区的地应力方向为NW向,右岸厂房区地应力方向为NNE向,河谷为EW向,整个工程区地应力是以构造应力为主的中等量级地应力。研究结果为该水电站地下洞室稳定性分析提供了相关参考和依据。     

碧口水电站地区地应力对地下工程围岩稳定的影响

在大型水电工程建设中,由于地下工程施工和基坑深挖,地应力的释放将会导致围岩和基础岩体的破坏。因此,在水工建筑物的布置中,不应忽视地应力的存在、大小及其作用方向。据有关资料表明,现今地应力场的主压应力方向,往往与该区挽近构造体系的主压应力     

三维地应力测量过程中应力释放规律分析

应力解除法是测量三维原地应力的重要方法,但其测量原理是建立在应力完全释放的情况下,忽视了应力是逐渐释放的过程,因此有必要探究应力释放规律。利用数值模拟方法,对应力释放与解除深度、地应力状态和孔底温度关系进行研究,表明应力解除过程中存在应力残留,主要集中在岩芯底部,其分布与原地应力大小方向有关,并且钻孔温度对残留地应力影响也较为显著。各种情况下的钻孔残留应力波及高度一般在一个钻孔直径以内,因此测量原件应安放在距离岩芯底部一个钻孔直径的高度。     

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。     

深埋隧洞岩爆特征及规律成因浅析

从岩爆发生的条件，分析论证南盘江天生桥二极水电站引水隧洞岩爆特征及规律形成的原因．对引水隧洞发生的特强岩爆，提出了不同的看法．另外探讨了岩石脆性系数对岩爆发生的影响，提出了地壳上部地应力分带的设想．     

岩爆段地下洞室安全高效开挖施工技术研究与应用

双江口水电站引水系统工程位于左岸,厂区岩体中地应力存在分带现象,在400 m处上升至37.82 MPa,为地应力增高带;引水隧洞局部接近40 MPa;同比白鹤滩水电站、锦屏Ⅰ级水电站、两河口水电站地区地应力,双江口水电站引水发电系统工程为国内所建工程地应力最高。要想使得本工程顺利进行,对岩爆段地下洞室进行安全高效开挖施工技术研究是洞室施工中比较关键的问题,进行此问题研究,可为同类工程提供实践经验。     

基于BP神经网络的三维地应力场反演分析

在工程地应力测试和试验洞变形监测结果综合分析的基础上,建立地质概化模型,试验洞施工开挖模型、地应力场分布模型。在此基础上,采用正交设计方法和神经网络进行了岩体地应力场三维变形反演分析,获得了岩体地应力场沿深度的分布规律。比较监测与计算位移,两者在量值上相当,在变形趋势上也基本相同,而且实测与计算所得地应力值较吻合,表明所获得岩体地应力场是基本合理的。     

锦屏超高压岩体水压致裂法地应力测试系统研制与应用

锦屏二级水电站引水隧洞上覆岩体一般埋深1 500～2 000 m,最大埋深约为2 525 m,具有埋深大、洞线长、洞径大的特点,为超深埋长隧洞特大型地下水电工程。最大地应力可达到70 MPa以上,在隧洞开挖过程中,由于存在超高的地应力,局部岩体出现了强烈的岩爆和变形,给隧洞的设计、施工及安全带来很大的困难和隐患。加上钻孔中经常出现岩饼现象,常规的孔径应变法和水压致裂法地应力测试难以有效进行。为了能够实测到深部岩体的地应力状况,开展了超高压应力状态下的岩体地应力测试方法研究,成功研制出了超高压水压致裂法地应力测试系统,并在锦屏工程中得到了实际应用,取得了良好的测试成果。此测试系统的成功研发,为将来在公路、铁路、水电和矿业等领域的超埋深超高地应力的测试提供了条件。     

三维水压致裂法地应力测试在水电工程中的应用

测量岩体地应力的方法很多,测试成果分为平面应力和空间三维应力。在大型水电工程中,为了研究工程所在地区的应力场,需要获得现场岩体的三维地应力状态。介绍了通过三孔交汇的钻孔布置方式,采用水压致裂法获得三维地应力成果过程并与套钻解除孔径变形法地应力成果进行了对比佐证,认为采用三维水压致裂法测试地应力在水电工程中是可行的。     

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。     

弹性和弹塑性有限元在溪洛渡水电站坝区地应力反演中的应用

初始地应力是岩土工程设计与施工所要考虑的重要因素之一。基于有限元理论反演初始地应力的方法很多。根据溪洛渡水电站工程的实测地应力资料,采用神经网络方法分别结合弹性有限元计算和弹塑性有限元计算两种方案对坝区初始地应力场进行了反演分析。比较发现两种方案反演计算结果非常接近,且均能模拟实际地应力场的分布规律。进一步的分析表明：在天然情况下当坝区岩体变形基本上处于弹性范围内时,在中低地应力区反演初始地应力场,进行弹性有限元计算即能满足要求。