大型地下廠房洞室群施工開挖順序及圍巖穩(wěn)定分析

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...

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

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。

文章以小孤山水電站工程地下廠房洞室圍巖為對(duì)象,運(yùn)用三維彈塑性有限元分析方法,對(duì)該工程地下洞室群進(jìn)行整體計(jì)算,得出開挖過程中和開挖結(jié)束后洞室圍巖的應(yīng)力、變形情況,對(duì)小孤山地下廠房洞室群圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

隨著水電建設(shè)中各項(xiàng)難點(diǎn)、重點(diǎn)項(xiàng)目的技術(shù)研究的深入,在深山峽谷、地質(zhì)情況復(fù)雜的條件下進(jìn)行洞群布置,將水工結(jié)構(gòu)中的引排水、交通、地下廠房、變配電和運(yùn)行控制系統(tǒng)集中建設(shè)在地下的特點(diǎn)越來越突出,水工地下洞室發(fā)展的一個(gè)顯著特點(diǎn)是斷面越來越大,其不同地質(zhì)條件下的大跨度、高邊墻的邊頂拱穩(wěn)定問題成為研究的重點(diǎn)。對(duì)目前水工隧洞穩(wěn)定分析方法,計(jì)算高度以及研究發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析、驗(yàn)討。

大跨度地下洞室群施工開挖方案及圍巖穩(wěn)定分析

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。

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。

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。

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)。

采用三維彈塑性有限元法,對(duì)三峽工程地下廠房洞室群進(jìn)行了開挖模擬數(shù)值分析,開展了不同間距系統(tǒng)錨桿的錨固效果分析,并對(duì)洞室群圍巖整體穩(wěn)定性作出了評(píng)價(jià)。

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。

猴子巖水電站地下廠房硐室群工程地質(zhì)條件復(fù)雜,巖體節(jié)理裂隙發(fā)育、受多條斷層和擠壓破碎帶影響,加之布置于中-高地應(yīng)力區(qū)域,施工過程中硐室圍巖的變形和破壞較為明顯,為確保工程施工安全,須對(duì)整個(gè)硐室群施工期的應(yīng)力變形及穩(wěn)定進(jìn)行分析。結(jié)合相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)和開挖支護(hù)實(shí)施方案,建立了猴子巖地下廠房硐室群的三維有限差分計(jì)算模型,并對(duì)其地應(yīng)力場(chǎng)分布進(jìn)行了反演,在此基礎(chǔ)上對(duì)硐室群整個(gè)施工過程進(jìn)行了全程模擬。計(jì)算結(jié)果表明:隨著硐室開挖臨空面的擴(kuò)大,上下游邊墻應(yīng)力松弛現(xiàn)象較為明顯,在斷層出露帶、機(jī)坑隔墻底部出現(xiàn)了不同程度的應(yīng)力集中;開挖過程中圍巖位移逐漸增大,在硐室連接處出現(xiàn)了大變形。設(shè)計(jì)支護(hù)方案實(shí)施后可以較好地限制圍巖變形,減小塑性區(qū)面積,工程實(shí)踐說明該方案較為合理。

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...

超大型地下洞室群合理布置及圍巖穩(wěn)定研究——設(shè)計(jì)中的溪洛渡、小灣工程地下廠房洞室群有許多關(guān)鍵技術(shù)問題：通過對(duì)設(shè)計(jì)理論、計(jì)算方法和數(shù)學(xué)模型等方面深^廣泛的研究，除對(duì)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法及其計(jì)算軟件進(jìn)行了全面系統(tǒng)的完善和改進(jìn)外，在初始地應(yīng)力場(chǎng)的分析研...

三板溪水電站地下廠房系統(tǒng)為布置較復(fù)雜的大型洞室群,主廠房和主變洞最大跨度分別為22.7m和23m。為控制圍巖變形與穩(wěn)定,作者從施工監(jiān)理的角度,對(duì)施工階段圍巖變形特征進(jìn)行了分析,并據(jù)此采取了穩(wěn)定控制的相關(guān)措施,進(jìn)行全過程控制和技術(shù)攻關(guān),實(shí)現(xiàn)了圍巖穩(wěn)定目標(biāo)。

烏江渡水電站擴(kuò)機(jī)工程地下廠房系統(tǒng)所在的山體存在著巨大的臨空面,廠房系統(tǒng)下游開挖邊界與臨空面之間的巖柱較薄,地質(zhì)條件復(fù)雜,又受原樞紐大壩拱推力作用,經(jīng)過平面有限元計(jì)算分析,認(rèn)為圍巖是穩(wěn)定的,布置是可行的。

向家壩水電站地下廠房跨度33.4m、高85.2m,為國(guó)內(nèi)最大跨度與高度的地下廠房。緩傾角巖層中大跨度地下洞室群的開挖致使頂拱圍巖穩(wěn)定問題突出,為典型結(jié)構(gòu)面控制型地下巖體工程。采取三維離散單元法與應(yīng)力位移監(jiān)測(cè)相結(jié)合的研究對(duì)策,對(duì)圍巖穩(wěn)定進(jìn)行綜合分析,實(shí)施對(duì)穿錨索和系統(tǒng)錨桿的加固對(duì)策,并基于監(jiān)測(cè)成果說明廠房頂拱圍巖在開挖加固后的穩(wěn)定性。研究表明,淺至中等埋深結(jié)構(gòu)面控制型圍巖穩(wěn)定問題必須加強(qiáng)工程地質(zhì)分析,重視巖體的非連續(xù)性和各向異性,宜采用非連續(xù)介質(zhì)力學(xué)分析方法進(jìn)行分析,以實(shí)施針對(duì)性加固措施。

兩河口水電站為雅礱江中、下游的\"龍頭\"水庫,電站的開發(fā)任務(wù)以發(fā)電為主,兼顧防洪.兩河口水電站為ⅰ等大(1)型工程,采用\"攔河大壩+左岸泄洪系統(tǒng)+右岸引水發(fā)電系統(tǒng)+左、右岸導(dǎo)流洞\"樞紐建筑物總體布置格局.

某水電站布置有大型的地下洞室群,其規(guī)模在國(guó)內(nèi)外已建和擬建的工程中都是十分罕見的?？傮w上說,地下廠房區(qū)巖體質(zhì)量較好,但由于多期的構(gòu)造作用,在廠房區(qū)巖層中發(fā)育有不同級(jí)別的結(jié)構(gòu)面,對(duì)圍巖的穩(wěn)定性有一定影響。對(duì)此,本文運(yùn)用圍巖分類法和數(shù)值模擬法分析了廠房開挖后圍巖的整體穩(wěn)定性,然后運(yùn)用unwedge軟件對(duì)主廠房頂拱部位的不穩(wěn)定塊體進(jìn)行了分析評(píng)價(jià)。

文章通過對(duì)監(jiān)控量測(cè)資料的分析總結(jié)來判明隧道施工時(shí)圍巖穩(wěn)定情況和地表下沉情況,用于評(píng)估施工方案的正確性和指導(dǎo)下一道工序的實(shí)施時(shí)間和注意事項(xiàng)。