暮底河水庫輸水隧洞圍巖穩(wěn)定性及對策

對大伙房水庫引水隧洞tbm機(jī)安裝段主洞和輔洞交叉部位進(jìn)行了三維數(shù)值模擬。計算了圍巖的應(yīng)力場和位移場及破壞區(qū)域,并對圍巖的穩(wěn)定性進(jìn)行了評價。對大型隧洞工程的設(shè)計和施工具有指導(dǎo)意義。

大伙房水庫引水隧洞tbm掘進(jìn)段圍巖穩(wěn)定性分析——利用ansys軟件對大伙房水庫引水隧洞tbm掘進(jìn)段進(jìn)行了二維數(shù)值模擬。采用平面應(yīng)變模型。針對不同的上覆巖層厚度和圍巖類別，計算得出圍巖的應(yīng)力場和位移場，從這兩個角度對圍巖的穩(wěn)定性進(jìn)行評價。得出的結(jié)論對大型...

在地下工程的施工過程中,圍巖的穩(wěn)定性對于工程整體的施工質(zhì)量以及安全性都有著十分重大的影響,直接關(guān)系到地下工程的施工效果.本文針對地下工程引水隧洞施工過程中具體發(fā)生的一些狀況,結(jié)合隧道圍巖的穩(wěn)定性進(jìn)行分析,旨在使地下工程引水隧洞的建設(shè)更加具有安全性.

水電工程中的"深埋、大跨、高墻"型水工隧洞應(yīng)用越來越多,開挖過程中洞室的圍巖穩(wěn)定性問題顯得尤為突出。以西南某水電站為例,采用ansys軟件對地下廠房洞室群分層開挖進(jìn)行模擬計算。為同類工程及相關(guān)研究提供參考。

對地下工程而言,其圍巖是否具有較好的穩(wěn)定性直接影響著整個工程的建設(shè)質(zhì)量、施工安全和運(yùn)行安全等。本文主要是結(jié)合地下工程引水隧洞建設(shè)過程中的一些情況,對引水隧洞圍巖的穩(wěn)定性進(jìn)行分析,為日后的地下工程的設(shè)計及其引水隧洞的建設(shè)提供一定的借鑒和參考。

隧洞圍巖的穩(wěn)定性評判是洞室支護(hù)設(shè)計的重要依據(jù).文中從理論上敘述了模糊評判原理,結(jié)合燕子隧洞的實(shí)際地質(zhì)條件,建立了模糊評判模型,對燕子隧洞圍巖穩(wěn)定性作了評價分析,結(jié)果經(jīng)工程實(shí)踐檢驗(yàn),證實(shí)了文中方法的可靠性

通過rfpa方法考慮巖石材料的細(xì)觀非均勻特性,對深埋硬巖隧洞全斷面一次開挖和分?jǐn)嗝娑啻伍_挖進(jìn)行數(shù)值模擬分析,直觀呈現(xiàn)隧道圍巖破裂面位置與形態(tài)漸進(jìn)破壞誘致失穩(wěn)的演化全過程,并與現(xiàn)場破壞情況對比研究,旨在揭示兩種不同施工過程中應(yīng)力演化、位移擴(kuò)展、能量釋放多個特征方面對圍巖穩(wěn)定性的影響及其破壞機(jī)制。數(shù)值模擬結(jié)果表明,隧洞圍巖穩(wěn)定性采用分?jǐn)嗝娑啻伍_挖優(yōu)于全斷面一次開挖方式,為應(yīng)對1#引水隧洞tbm掘進(jìn)到錦屏山核部強(qiáng)巖爆風(fēng)險,排引2#橫通道往西洞段采用鉆爆法超前實(shí)施導(dǎo)洞方案為最佳。雖然分?jǐn)嗝骈_挖可以顯著地降低圍巖破壞風(fēng)險,但不能徹底排除多次擴(kuò)挖過程中圍巖大塌方的情況,則建議這些洞段直接鉆爆擴(kuò)挖到位,讓tbm步進(jìn)安全通過為宜。同時深埋硬巖\"城門型\"隧道的破壞機(jī)制是來自側(cè)壁破壞為主而拱形部位不存在壓力拱破壞,與淺埋隧道的破壞在拱頂?shù)钠茐臋C(jī)制有明顯區(qū)別,對認(rèn)識隧道破壞機(jī)制有重要意義。

以江坪河水電站溢洪洞進(jìn)口段為工程背景,基于大型有限元分析軟件ansys,模擬地質(zhì)地形,包括不同巖層、斷層條件,采用彈塑性有限元模型和drucker-prager屈服準(zhǔn)則,對溢洪洞施工全過程進(jìn)行非線性數(shù)值仿真計算分析,得到了不同巖層圍巖的應(yīng)力和位移分布規(guī)律。通過對位移、應(yīng)力場,特別是拉應(yīng)力大小、深度的分析,以及塑性區(qū)和點(diǎn)安全系數(shù)分布等的綜合分析,對溢洪洞進(jìn)口段在開挖未支護(hù)和開挖后及時支護(hù)兩種工況下的穩(wěn)定性進(jìn)行了評價。計算結(jié)果表明,隧洞進(jìn)口段圍巖開挖未支護(hù)時,洞頂下沉位移大,有大面積塑性區(qū)和超過巖體抗拉深度的區(qū)域,穩(wěn)定性差。及時支護(hù)后,洞頂塑性區(qū)和超過巖體抗拉深度的區(qū)域減小,穩(wěn)定性明顯提高,但ck2強(qiáng)風(fēng)化層支護(hù)區(qū)的點(diǎn)安全系數(shù)略大于1.0,且內(nèi)部仍有小于1.0的區(qū)域。因此,建議ck2強(qiáng)風(fēng)化層加強(qiáng)支護(hù),最好采取鋼拱架強(qiáng)支護(hù)措施,其結(jié)果為設(shè)計和施工提供了重要參考。

地下洞室圍巖穩(wěn)定性分析——一、無壓洞室圍巖重分布應(yīng)力計算　　如果洞室半徑相對洞長很小，按平面應(yīng)變問題考慮，概化為受均布壓力的薄板中心小圓孔周邊應(yīng)力分布…………　　2塑性圍巖重分布應(yīng)力　　地下開挖后，洞壁的應(yīng)力集中最大,當(dāng)它超過圍巖屈服極限...

通過曼歇2號隧道中導(dǎo)洞開挖中的地質(zhì)素描和資料收集,依據(jù)掌子面和兩壁出露的地質(zhì)體的巖性、節(jié)理、巖體結(jié)構(gòu)類型、地質(zhì)構(gòu)造特征等綜合特征,沿其走向、傾向和傾角的延伸推斷工作面短距離前方的地質(zhì)情況,應(yīng)用赤平投影分析法對正洞的圍巖穩(wěn)定性和邊坡的變形破壞做出定性和定量分析,從而預(yù)測兩側(cè)正洞的地質(zhì)情況,對連拱隧道上、下行線正洞的施工予以指導(dǎo)和控制,進(jìn)而達(dá)到短期預(yù)報的目的。

隧道是修建在底層中的工程結(jié)構(gòu),在挖開地層并把隧道襯砌修建在地層內(nèi)的過程中和以后,地層始終對隧道襯砌結(jié)構(gòu)產(chǎn)生作用,本文在提出圍巖穩(wěn)定性基本判據(jù)的基礎(chǔ)上,著重對公路隧道圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行了分析。

結(jié)合熊渡隧道的工程實(shí)踐,通過拱頂沉降、錨桿應(yīng)力的現(xiàn)場監(jiān)控量測和數(shù)值計算工作,研究了復(fù)雜地質(zhì)條件下巖溶隧道全斷面爆破開挖時圍巖的穩(wěn)定性,研究結(jié)果表明,熊渡隧道ⅴ級圍巖段的破碎帶采用現(xiàn)有的施工工藝和支護(hù)參數(shù)是可行的,圍巖變形可控,支護(hù)結(jié)構(gòu)的支護(hù)效果顯著,圍巖基本穩(wěn)定。

采用有限元方法,初步研究了隧洞在埋深為33,233,433m時,在ⅰ~ⅴ級圍巖的受力、塑性變形和位移變化。研究發(fā)現(xiàn),在同一埋深下,隨著圍巖破碎程度的增加,圍巖的受拉區(qū)和塑性變形區(qū)逐漸從拱頂、底向邊墻轉(zhuǎn)移,并可能在邊墻處發(fā)生拉應(yīng)力突增現(xiàn)象,突增幅度隨埋深的增加而增大。隧洞的拱頂、邊墻和拱底都會產(chǎn)生較大位移;隨著埋深的增加和巖體的破碎,拱頂和拱肩的位移會超過其他部位。計算結(jié)果和已有的模型試驗(yàn)結(jié)果相比較,論證了研究方法和結(jié)論的合理性。

地下氣庫的圍巖穩(wěn)定性關(guān)系到地下氣庫的安全與使用。影響地下洞室穩(wěn)定的因素很多,解析法雖然可以得到精確解,但是只能針對圓形洞室。而數(shù)值計算方法可以計算各種情況下圍巖的應(yīng)力、變形、塑性分布等情況。利用有限元分析軟件分析了洞室形狀對圍巖穩(wěn)定性的影響,確定了合理的洞形;討論了圍巖應(yīng)力應(yīng)變隨深度的變化規(guī)律,以及不同的支護(hù)類型對圍巖變形的影響,確定了經(jīng)濟(jì)合理的支護(hù)類型。最終為該地質(zhì)條件下的洞室圍巖穩(wěn)定設(shè)計提供了依據(jù)。

在隧道下穿水庫施工中為了確保安全對隧道底部進(jìn)行了注漿加固,對其加固方案進(jìn)行了有限元數(shù)值模擬,通過數(shù)值模擬結(jié)果分析驗(yàn)證了注漿加固的效果,為隧道安全施工提供了依據(jù)。

基于大型通用有限元軟件ansys對引水式水電站引水隧洞開挖與襯砌過程進(jìn)行數(shù)值模擬。隧洞開挖與襯砌采用ansys軟件中的生死單元來實(shí)現(xiàn)。通過模擬隧洞的開挖與襯砌，改變地下水水位，進(jìn)而對各水位對應(yīng)下的引水隧洞洞身段圍巖及襯砌穩(wěn)定進(jìn)行評價。故在計算結(jié)果的基礎(chǔ)上．結(jié)合工程實(shí)際情況和經(jīng)驗(yàn)．研究地下水水位對隧洞圍巖穩(wěn)定性的影響，并得出幾點(diǎn)有益的結(jié)論，以期為實(shí)際隧洞工程施工及設(shè)計提供依據(jù)。

糯租水電站工程建設(shè)已完工，本文根據(jù)引水隧洞開挖后所揭露的地質(zhì)狀況，對引水隧洞的工程地質(zhì)條件進(jìn)行綜述，并對圍巖及滲透穩(wěn)定問題作出分析評價。

在輸水隧洞開挖施工過程中,可能會導(dǎo)致應(yīng)力重新分布,并且出現(xiàn)圍巖變形、應(yīng)力集中等問題,進(jìn)而對圍巖穩(wěn)定性造成嚴(yán)重的影響.隧洞支護(hù)是提高圍巖穩(wěn)定性的有效方法和措施,文章以廈門市竹壩水庫至梅山水廠輸水工程隧洞項(xiàng)目為例,就其支護(hù)方案,談一下個人的觀點(diǎn)和認(rèn)識,以供參考.

隧道圍巖穩(wěn)定性分析是該工程領(lǐng)域亟需解決的問題。本文主要針對圓形斷面隧道圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行分析,建立了合適的地質(zhì)模型,分析了隧道開挖過程中,隧道圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)相互作用力的變化規(guī)律,為今后的相關(guān)研究提供了一個思路。

http://www.***.*** -1- 古水水電站1＃導(dǎo)流隧洞圍巖穩(wěn)定性數(shù)值分析 張風(fēng)堂 河海大學(xué)土木工程學(xué)院，南京（210098） e-mail：zft_008@sina.com 摘要：結(jié)合古水水電站1＃導(dǎo)流洞工程實(shí)踐，采用flac3d數(shù)值分析方法，系統(tǒng)研究了洞 室開挖完成后圍巖的二次應(yīng)力場、變形場和塑性破壞區(qū)的分布特征和變化規(guī)律，為導(dǎo)流隧洞 圍巖穩(wěn)定性評價和工程施工設(shè)計提供了基礎(chǔ)資料和參考依據(jù) 關(guān)鍵詞：古水水電站；導(dǎo)流洞；圍巖穩(wěn)定性；flac3d 中圖分類號：tu196+.4td313+.1 1．引言 隨著我國西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施，水電開發(fā)在其中占據(jù)了重要地位，若干大型地下水電 站正在開發(fā)和興建中。工程地區(qū)往往河谷深切，岸坡陡峭，山勢雄偉，合理的設(shè)計常常不得 不將建筑物布置在地下或山體內(nèi)部 [1] ，復(fù)雜地質(zhì)條件下大規(guī)模的地下洞

東深供水工程茜坑隧洞全長322m,圍巖為全風(fēng)化、ⅳ、ⅴ類花崗巖。全段均為不良地質(zhì)條件隧洞。在茜坑隧洞圍巖的穩(wěn)定性分析中,通過地質(zhì)力學(xué)調(diào)查、地質(zhì)測試和各種監(jiān)測手段,將地質(zhì)學(xué)對現(xiàn)象的研究與測試技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來,提出圍巖地質(zhì)體發(fā)展演變過程中的內(nèi)部信息,實(shí)現(xiàn)地質(zhì)參數(shù)定量的和可視的描述,即工程地質(zhì)監(jiān)測。根據(jù)圍巖地質(zhì)體演變?nèi)^程分析,對圍巖變形演變過程及其所代表的穩(wěn)定性狀態(tài),進(jìn)行定性和半定量的分析評價。

采用離散網(wǎng)絡(luò)滲流模型模擬節(jié)理巖體中的滲流,分析滲流對節(jié)理地下洞室穩(wěn)定性的影響。通過對洞室開挖后常規(guī)靜力荷載、常規(guī)靜力荷載與滲透壓力耦合作用以及常規(guī)靜力荷載作用下考慮地下水對洞室圍巖的軟化作用3種工況進(jìn)行模擬,得出洞室在3種工況下的應(yīng)力和位移變化情況。結(jié)果表明:考慮地下水與否,不受其他外加荷載作用時,節(jié)理巖體地下洞室的圍巖都不會遭到破壞;有高水頭地下水作用時,滲透壓力對洞室圍巖的影響要比地下水對洞室圍巖的軟化作用對洞室圍巖的影響大得多;滲透壓力對地下洞室圍巖的影響主要集中在洞頂部位,洞室側(cè)壁圍巖受地下水的影響較小。