巴基斯坦尼拉姆吉拉姆水電站地下廠房圍巖穩(wěn)定反演分析

向家壩水電站地下廠房洞室群圍巖穩(wěn)定分析——采用三維彈塑性損傷有限元數(shù)值分析法對(duì)向家壩地下廠房洞群圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行了分析論證。探討了圍巖力學(xué)參數(shù)以及圍巖力學(xué)模型對(duì)洞周塑性區(qū)、應(yīng)力與位移的影響，通過多種方案計(jì)算和比較，論證了向家壩地下廠房大型洞室參...

主要介紹了大朝山水電站地下廠房的廠區(qū)工程地質(zhì)條件,圍巖監(jiān)測(cè)儀器的布置,提出了圍巖監(jiān)測(cè)的成果及其規(guī)律性,對(duì)地下廠房圍巖監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了圍巖穩(wěn)定性分析。通過對(duì)地下廠房系統(tǒng)觀測(cè)的綜合分析評(píng)價(jià),說明大朝山水電站地下廠房系統(tǒng)的觀測(cè)布置是合理的,圍巖是穩(wěn)定的。中圖分類號(hào):

木座水電站為涪江上游左岸一級(jí)支流火溪河上的第三級(jí)電站,設(shè)計(jì)水頭262.7m,設(shè)計(jì)流量43.02m3/s,引水隧洞長(zhǎng)12km,裝機(jī)容量2×50mw。采用地下廠房方案,廠房水平埋深250m,垂直埋深185m。巖體為新鮮絹云母石英千枚巖或新鮮變粒巖。根據(jù)本工程廠房布置特點(diǎn)及地質(zhì)條件進(jìn)行了地下廠房圍巖穩(wěn)定分析,同時(shí)對(duì)巖錨梁的應(yīng)力分布進(jìn)行分析,從而提出了切實(shí)可行的施工程序。

大朝山水電站地下廠房圍巖監(jiān)測(cè)及穩(wěn)定性分析——主要介紹了大朝山水電站地下廠房的廠區(qū)工程地質(zhì)條件，圍巖監(jiān)測(cè)儀器的布置，提出了圍巖監(jiān)測(cè)的成果及其規(guī)律性，對(duì)地下廠房圍巖監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了圍巖穩(wěn)定性分析。通過對(duì)地下廠房系統(tǒng)觀測(cè)的綜臺(tái)分析評(píng)價(jià)，說明大朝山水電...

采用有限元方法反演某水電站地下廠房廠區(qū)初始地應(yīng)力場(chǎng)。采用zienkiewicz-pande的雙曲線屈服準(zhǔn)則,對(duì)某水電站地下廠房洞室群的開挖過程進(jìn)行了三維彈塑性有限元模擬。為反映錨固支護(hù)對(duì)圍巖的加固作用和評(píng)價(jià)地下廠房洞室群支護(hù)參數(shù)的合理性,提出了可以考慮抗剪作用的隱式錨桿單元和可以考慮預(yù)應(yīng)力效果隱式錨索單元。計(jì)算結(jié)果表明,該洞室群在洞室布局、開挖順序和支護(hù)參數(shù)等方面是合理的,各主要洞室群的穩(wěn)定性總體較好。

本文重點(diǎn)介紹了小灣水電站地下廠房洞室群不同開挖程序圍巖的穩(wěn)定。爆破震動(dòng)對(duì)圍巖的動(dòng)力影響,不同支護(hù)方案洞室穩(wěn)定情況及圍巖支護(hù)的建議,可供小灣水電站及類同地下廠房設(shè)計(jì)、施工參考

錦屏二級(jí)水電站地下廠房是典型的大跨度、高邊墻地下洞室群,工程區(qū)地質(zhì)條件較復(fù)雜,節(jié)理發(fā)育,斷層較多,高邊墻及洞室間巖柱的穩(wěn)定性是洞室設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。采用flac3d軟件對(duì)洞室群進(jìn)行了數(shù)值開挖模擬,獲得了洞周圍巖變形特征及應(yīng)力分布狀態(tài),為洞室設(shè)計(jì)提供了科學(xué)依據(jù)與技術(shù)指導(dǎo)。

采用三維彈塑性損傷有限元數(shù)值分析法對(duì)向家壩地下廠房洞群圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行了分析論證。探討了圍巖力學(xué)參數(shù)以及圍巖力學(xué)模型對(duì)洞周塑性區(qū)、應(yīng)力與位移的影響,通過多種方案計(jì)算和比較,論證了向家壩地下廠房大型洞室參數(shù)、支護(hù)形式、支護(hù)參數(shù)的合理性。綜合分析后認(rèn)為:向家壩水電站右岸地下廠房洞室群的成洞條件較好,圍巖基本是穩(wěn)定的,經(jīng)過錨噴支護(hù)后整體穩(wěn)定是有保證的。

針對(duì)彭水水電站主廠房洞室開挖過程中實(shí)際揭露出的地質(zhì)現(xiàn)象和巖體性狀,根據(jù)施工期圍巖松動(dòng)圈的測(cè)試結(jié)果和補(bǔ)充巖體力學(xué)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)成果,在前期數(shù)值分析的基礎(chǔ)上對(duì)地下廠房圍巖穩(wěn)定性和支護(hù)措施重新進(jìn)行了分析和論證,并將計(jì)算成果與施工期監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證;進(jìn)而探討了下階段合理的施工開挖順序以及不同支護(hù)措施的加固效果,對(duì)洞室圍巖開挖變形及穩(wěn)定性作出預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià),為動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方案的確定提供了依據(jù)。

彭水水電站地下廠房具有洞室圍巖穩(wěn)定問題突出、施工技術(shù)難度高的特點(diǎn)。在施工過程中根據(jù)開挖揭露的地質(zhì)情況,不斷調(diào)整開挖程序和工藝,通過理論數(shù)值模擬分析和工程類比分析成果,對(duì)支護(hù)類型及參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整,實(shí)踐了"新奧法"動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、施工的理念,并在巖錨梁預(yù)應(yīng)力錨固、預(yù)應(yīng)力錨墩結(jié)構(gòu)、高邊墻無蓋重固結(jié)灌漿等方面取得了創(chuàng)新性實(shí)踐成果。

通過地下洞室圍巖質(zhì)量分區(qū)、洞室縱軸線與巖體結(jié)構(gòu)面、地應(yīng)力方位的論證,選擇了瀑布溝電站地下廠房的合理位置。根據(jù)邊坡穩(wěn)定原理,計(jì)算了地下廠房邊墻楔體的穩(wěn)定值與圍巖定性評(píng)價(jià)基本相同,楔體穩(wěn)定。

烏江構(gòu)皮灘水電站電站廠房為巖溶地區(qū)修建的特大型地下廠房,圍巖穩(wěn)定問題較突出,影響圍巖穩(wěn)定的因素主要有巖溶與不利結(jié)構(gòu)面及其組合的塊體等。從前期選址、布置到后期施工處理過程中,進(jìn)行了大量工程地質(zhì)研究,并提出了合理的布置及處理方案。目前地下廠房已開挖完成,進(jìn)入機(jī)組安裝階段,在整個(gè)施工過程中沒有出現(xiàn)巖溶涌水、涌泥以及規(guī)模較大的塊體失穩(wěn)現(xiàn)象,圍巖的變形經(jīng)過施工處理已基本收斂,從監(jiān)測(cè)情況來看,圍巖處理效果良好。

重慶市芙蓉江江口水電站采用引水式地下廠房,是由許多建筑物組成復(fù)雜的地下空間結(jié)構(gòu),主廠房布置于左岸山體內(nèi),因此地下洞室穩(wěn)定是整修工程建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)問題之一。電站地下洞室圍巖以厚層灰?guī)r、白云巖為主,夾少量頁巖。洞室地應(yīng)力以構(gòu)造應(yīng)力為主,其最大主應(yīng)力方向與廠房軸線方向近垂直。根據(jù)地應(yīng)力及山體地形地質(zhì)條件,采用三雛彈塑性有限元分析方法進(jìn)行分析,擬合回歸出計(jì)算模型所需的三維初始應(yīng)力場(chǎng),并模擬開挖及支護(hù)方案,計(jì)算得出洞室周邊塑性變形區(qū)、應(yīng)力分布及位移。并進(jìn)行了穩(wěn)定分析,采用支護(hù)措施后地下洞室塑性變形開裂范圍和位移及洞周應(yīng)力均有減少,使室洞圍巖穩(wěn)定是有保證的。

龍灘水電站輸水發(fā)電系統(tǒng)洞室群是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的巨型地下工程。洞室群圍巖為陡傾角層狀巖體,圍巖的穩(wěn)定性是工程建設(shè)的關(guān)鍵問題。針對(duì)圍巖穩(wěn)定性和支護(hù)處理,在工程勘測(cè)設(shè)計(jì)階段先后進(jìn)行了大量的分析研究工作,在工程施工初期又進(jìn)行了科研攻關(guān),為全面論證該巨型地下工程圍巖穩(wěn)定性提供了有力的技術(shù)保障。

龍灘水電站地下廠房洞室群圍巖穩(wěn)定性研究——龍灘水電站輸水發(fā)電系統(tǒng)洞室群是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的巨型地下工程。洞室群圍巖為陡傾角層狀巖體，圍巖的穩(wěn)定性是工程建設(shè)的關(guān)鍵問題。針對(duì)圍巖穩(wěn)定性和支護(hù)處理，在工程勘測(cè)設(shè)計(jì)階段先后進(jìn)行了大量的分析研究工作，在工程施工...

對(duì)復(fù)雜變化地質(zhì)環(huán)境下的主廠房圍巖進(jìn)行各種因素作用下的綜合穩(wěn)定分析,并依據(jù)多種測(cè)試手段,對(duì)開挖后洞群交叉部位的圍巖位移、松動(dòng)范圍等進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤監(jiān)測(cè)。研究開挖過程中主廠房頂拱圍巖的變形規(guī)律、圍巖松動(dòng)范圍,并利用有限差分法對(duì)地下洞群各開挖步序的圍巖位移進(jìn)行計(jì)算分析。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和理論計(jì)算成果對(duì)比分析表明:計(jì)算結(jié)果與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)較好吻合。因此研究成果對(duì)同類型大型地下洞群層狀圍巖變形破壞特征、變形規(guī)律、力學(xué)行為、松動(dòng)范圍的研究具有重要的參考價(jià)值,并對(duì)一些控制性指標(biāo)的界定具有理論指導(dǎo)意義,同時(shí)對(duì)大型地下洞群的設(shè)計(jì)和施工具有一定的指導(dǎo)作用。

本文采用地質(zhì)分析和穩(wěn)定性計(jì)算相結(jié)合的方法對(duì)周寧水電站地下廠房圍巖進(jìn)行分析和評(píng)價(jià),并利用施工期圍巖變形監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行圍巖穩(wěn)定性驗(yàn)證。

二灘水電站地下廠房施工過程中，某些工程部位曾發(fā)生了巖石板裂、剝落、掉塊、混凝土噴層開裂及個(gè)別錨索失效等現(xiàn)象。本文依據(jù)開挖揭露出的直觀地質(zhì)現(xiàn)象，分析了巖體特征和地應(yīng)力條件等因素，對(duì)地下廠房圍巖穩(wěn)定性作出分析和評(píng)價(jià)。

安全監(jiān)測(cè)是地下洞室圍巖穩(wěn)定安全評(píng)價(jià)的重要手段。烏東德水電站右岸地下廠房規(guī)模巨大,主廠房、主變洞、調(diào)壓室三大洞室平行布置。為確保施工期圍巖的安全穩(wěn)定,通過使用多點(diǎn)位移計(jì)、錨桿應(yīng)力計(jì)、錨索測(cè)力計(jì)、錨桿測(cè)力計(jì)、測(cè)縫計(jì)等監(jiān)測(cè)儀器,對(duì)圍巖表面和深部的變形進(jìn)行監(jiān)測(cè),分析了地下廠房三大洞室第ⅰ—第ⅲ層開挖的位移特性與變形規(guī)律。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明：開挖引起的上層圍巖變形較小,且主要集中在淺表層;三大洞室?guī)r錨梁高程以上最大變形為16.43mm,主廠房頂拱、上游側(cè)巖錨梁和尾水調(diào)壓室上游邊墻圍巖變形較大;爆破開挖擾動(dòng)、開挖引起的空間效應(yīng)以及較差的地質(zhì)條件是圍巖變形增長(zhǎng)較快的主要影響因素;通過采用加強(qiáng)支護(hù)等措施,能有效控制圍巖變形的發(fā)展。

深埋長(zhǎng)隧洞是水電工程設(shè)計(jì)中常見的建筑物形式,在整個(gè)工程的設(shè)計(jì)及施工中占據(jù)重要的地位,在勘察工作中,關(guān)于隧洞相關(guān)地質(zhì)參數(shù)的正確選取關(guān)系到能夠進(jìn)行最優(yōu)化的設(shè)計(jì)以及施工階段順利組織施工.以巴基斯坦某水電站深埋長(zhǎng)隧洞為例,根據(jù)室內(nèi)巖石物理力學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù),使用霍克—布朗準(zhǔn)則推求巖體力學(xué)參數(shù),并結(jié)合臨近n-j水電站工程隧洞段所采用的圍巖地質(zhì)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析,綜合確定適用于擬建工程的圍巖地質(zhì)參數(shù).

猴子巖水電站地下廠房巖體具有地應(yīng)力高、強(qiáng)度應(yīng)力比低的特點(diǎn),在施工過程中出現(xiàn)巖體片幫、錨頭內(nèi)陷、噴混凝土層開裂等變形現(xiàn)象。研究成果表明:未開挖時(shí)間段內(nèi)圍巖聲波波速和卸荷松弛深度以沒有明顯變化為主；開挖時(shí)間段內(nèi)圍巖巖體卸荷松弛深度多隨逐層開挖由表及里增加、圍巖聲波波速多隨逐層開挖由表及里衰減,表明猴子巖水電站地下廠房巖體變形以開挖后應(yīng)力釋放致巖體損傷以為主。

運(yùn)用滲流場(chǎng)有限單元法求解的固定網(wǎng)格的結(jié)點(diǎn)虛流量法和排水孔排水子結(jié)構(gòu)技術(shù),并定義了溢流型排水孔、逸流型排水孔和排水孔開關(guān)器,在水力等效多孔隙介質(zhì)滲流模型假定的基礎(chǔ)上,能對(duì)工程復(fù)雜滲流場(chǎng)問題進(jìn)行精細(xì)的求解。對(duì)廣西百色水電站地下廠房洞室群圍巖區(qū)的滲流場(chǎng)進(jìn)行了多工況的三維計(jì)算,論證和分析了各洞室圍巖區(qū)的滲流場(chǎng)特性,滲流場(chǎng)水頭和引水隧洞襯砌外水壓力分布的規(guī)律,以及防滲與排水設(shè)施滲控方案的合理性和還存在的缺點(diǎn),并提出相應(yīng)的改進(jìn)意見