偏橋水電站引水隧洞施工全過(guò)程的離散單元法仿真模擬研究

為保證偏橋水電站引水隧洞k2+010-k2+310地段的隧洞穩(wěn)定及基于工期緊的考慮,對(duì)該段隧洞的支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文采用國(guó)際上廣泛應(yīng)用的離散單元法程序udec,對(duì)該引水隧洞施工運(yùn)營(yíng)全過(guò)程進(jìn)行了仿真模擬,達(dá)到對(duì)其支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行檢算之目的,同時(shí)探討了隧洞施工和運(yùn)營(yíng)全過(guò)程的離散單元法仿真技術(shù)。

離散單元法特別適合于模擬節(jié)理巖體的力學(xué)行為,但實(shí)際操作起來(lái)比較困難。隧道總是位于無(wú)限體或半無(wú)限體中,而計(jì)算模型具有一定的有限尺寸,它的遠(yuǎn)處邊界常為固定邊界。在連續(xù)介質(zhì)體數(shù)值模擬中,計(jì)算模型尺寸常取至少五倍的隧道直徑以滿足計(jì)算精度的要求。對(duì)于udec離散單元法模擬,由于巖石節(jié)理的存在,其計(jì)算模型尺寸應(yīng)該更大以獲取相當(dāng)?shù)挠?jì)算精度。然而計(jì)算模型越大意味著計(jì)算模型含有更多的節(jié)理單元,需更長(zhǎng)的計(jì)算時(shí)間和更高的計(jì)算成本?？偨Y(jié)出了隧洞施工全過(guò)程離散單元法的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù),并通過(guò)偏橋水電站引水隧洞k2+010~k2+310地段的隧洞穩(wěn)定性分析,探討了其實(shí)用性。

拉氣水電站引水隧洞長(zhǎng)10158.065m,單面最長(zhǎng)進(jìn)尺2476.5m,總工期28個(gè)月。隧洞開(kāi)挖采用落地手風(fēng)鉆鉆孔光面爆破一次成型,月平均進(jìn)尺達(dá)到209.3m,最高月進(jìn)尺達(dá)到245m,開(kāi)挖質(zhì)量較好?；炷烈r砌采用定型鋼模板,加快了施工進(jìn)度,且質(zhì)量?jī)?yōu)良。洞內(nèi)表面起伏差小于15cm。

引水隧洞施工作為低壩引水式電站建設(shè)的重要工程,對(duì)保障水電站的工程安全和發(fā)電效率具有重要意義。本文對(duì)勾潔寺水電站的引水隧洞施工進(jìn)行工程概述和分析,為低壩式引水式發(fā)電站的引水洞施工工程提供參考資料。

離散單元法提倡從細(xì)、微觀角度研究巖土體的宏觀力學(xué)特性,是巖土工程界關(guān)注的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題.作為探討,首先簡(jiǎn)要介紹了離散單元法的特性,其次分別從國(guó)外、國(guó)內(nèi)兩條主線討論了離散單元法及其與其他算法耦合計(jì)算在巖土工程中應(yīng)用的發(fā)展概況,可為相關(guān)研究提供技術(shù)資料與參考.

杜伯華水電站引水隧洞施工工藝——杜伯華水電站引水隧洞全長(zhǎng)4873m，隧洞最大埋深達(dá)1548m，圍巖種類多，施工難度大。文章從鉆爆、出渣、通風(fēng)3個(gè)主要環(huán)節(jié)介紹了項(xiàng)目部?jī)?yōu)化施工方案的具體做法，使施工進(jìn)度明顯加快?！　?/p>

介紹了全州縣花園電站薄覆蓋層土質(zhì)隧洞的工程地質(zhì)情況,論述了隧洞的施工方案選擇和襯砌設(shè)計(jì),針對(duì)隧洞開(kāi)挖和預(yù)制砼安裝中出現(xiàn)的問(wèn)題提出了相應(yīng)的措施。

科哈拉水電站引水隧洞采用雙洞布置，圓形斷面，洞徑為8．5m，單洞長(zhǎng)度約17．4km。隧洞采用鉆爆法施工，施工布置采用長(zhǎng)洞短打，隧洞單工作面掘進(jìn)長(zhǎng)度5km。長(zhǎng)隧洞施工通風(fēng)是隧洞施工難點(diǎn)之一。

螺絲灣水電站引水隧洞施工

本文根據(jù)電站引水隧洞的開(kāi)挖施工狀況，針對(duì)工程地質(zhì)的描述，特殊情況下的施工方法，如何確定開(kāi)挖前的起爆方式及爆破參數(shù)，及針對(duì)圍巖的種類采取支護(hù)的方法進(jìn)行論述。

引水隧洞作為水電站的關(guān)鍵工程,其安全性能將直接影響到水電站正常效益的發(fā)揮和服役壽命.據(jù)此,文章利用功效系數(shù)法構(gòu)建了隧洞塌方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型,結(jié)合隧洞塌方風(fēng)險(xiǎn)影響因子基本內(nèi)涵將其劃分為區(qū)間型、穩(wěn)定型、極大型和極小型變量,然后對(duì)各指標(biāo)單項(xiàng)功效系數(shù)進(jìn)行求解并對(duì)指標(biāo)權(quán)重系數(shù)利用博弈理論進(jìn)行分析從而得總功效系數(shù),并以貴州省畢節(jié)市的某水利工程為例驗(yàn)證了模型的適用性與可靠性.

選取引水隧洞與斷層和不整合帶相交的最危險(xiǎn)斷面,建立flac3d模型,考慮施工過(guò)程對(duì)圍巖的劣化作用,研究了隧洞分步開(kāi)挖和支護(hù)的各個(gè)施工過(guò)程中,圍巖的變形及穩(wěn)定性。研究表明,隧洞開(kāi)挖過(guò)程中考慮圍巖的劣化時(shí),出現(xiàn)了明顯的松動(dòng)圈,說(shuō)明圍巖劣化對(duì)隧洞穩(wěn)定性有很大影響。采取支護(hù)措施后,圍巖的變形和應(yīng)力均有較大改善,但仍存在局部塊體的穩(wěn)定問(wèn)題,斷層位置易產(chǎn)生變形和應(yīng)力集中,應(yīng)該引起足夠的重視。

周寧水電站長(zhǎng)引水隧洞施工——周寧水電站引水隧洞長(zhǎng)12．352km，于2004年6月具備通水條件，總工期31個(gè)月。隧洞開(kāi)挖采用在落地門(mén)型鉆架平臺(tái)上手風(fēng)鉆鉆眼的鉆爆開(kāi)挖方法。開(kāi)挖單工作面月平均進(jìn)尺超過(guò)100m，最高月進(jìn)尺162m/月，開(kāi)挖后洞內(nèi)表面起伏差小于15cm，糙...

周寧水電站引水隧洞長(zhǎng)12.352km,于2004年6月具備通水條件,總工期31個(gè)月。隧洞開(kāi)挖采用在落地門(mén)型鉆架平臺(tái)上手風(fēng)鉆鉆眼的鉆爆開(kāi)挖方法。開(kāi)挖單工作面月平均進(jìn)尺超過(guò)100m,最高月進(jìn)尺162m/月,開(kāi)挖后洞內(nèi)表面起伏差小于15cm,糙率低于設(shè)計(jì)值,開(kāi)挖質(zhì)量較好。此外,隧洞混凝土襯砌基本做到“外光內(nèi)實(shí)”。隧洞施工質(zhì)量達(dá)到了國(guó)內(nèi)類似工程的較好水平。

引水隧洞施工

長(zhǎng)距離引水隧洞常具有大埋深、長(zhǎng)洞線、大洞徑、高地應(yīng)力水平、極其復(fù)雜的工程地質(zhì)條件等特點(diǎn)。大埋深和高地應(yīng)力引起的巖爆及高涌水等地質(zhì)問(wèn)題對(duì)施工進(jìn)度計(jì)劃安排和控制影響非常大,尤其是對(duì)不良地質(zhì)段的施工進(jìn)度控制是整個(gè)工程能否按時(shí)完工的重中之重。結(jié)合循環(huán)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)仿真與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)度計(jì)劃分析技術(shù),提出了針對(duì)不良地質(zhì)條件下長(zhǎng)距離引水隧洞施工全過(guò)程進(jìn)度仿真與實(shí)時(shí)控制方法。該方法可以對(duì)實(shí)時(shí)進(jìn)度施工方案的變更和選擇提供可行性研究和科學(xué)依據(jù),為準(zhǔn)確、迅速進(jìn)行實(shí)時(shí)進(jìn)度控制提供技術(shù)支持,增強(qiáng)實(shí)時(shí)施工進(jìn)度的可控性。

長(zhǎng)距離引水隧洞常具有埋深大、洞線長(zhǎng)、洞徑大和工程地質(zhì)條件極其復(fù)雜等特點(diǎn),各工序工程量大,相互間影響巨大,因此,在實(shí)際施工過(guò)程中內(nèi)外環(huán)境和約束條件可能發(fā)生變化,使原定的施工進(jìn)度計(jì)劃與實(shí)際施工進(jìn)程不可避免地產(chǎn)生偏差。如果這種偏差不及時(shí)糾正,將會(huì)越來(lái)越大,以致原計(jì)劃進(jìn)度起不到指導(dǎo)實(shí)際施工的作用。文章利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、控制論思想和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),提出了基于仿真的長(zhǎng)距離引水隧洞施工全過(guò)程進(jìn)度實(shí)時(shí)控制與可視化分析方法,對(duì)施工進(jìn)度的實(shí)時(shí)控制提供了可行性研究和科學(xué)依據(jù)。

本文針對(duì)偏橋水電站引水工程3標(biāo)隧道的特點(diǎn)：工期緊、任務(wù)重、標(biāo)準(zhǔn)高。為確保工期和施工安全，如何解決巖爆問(wèn)題施工，是本工程重要的研究課題。施工中我們通過(guò)對(duì)圍巖監(jiān)控量測(cè)、開(kāi)挖方法、支護(hù)措施、循環(huán)進(jìn)尺、工序銜接等工藝研究，效果明顯，為快速安全解決巖爆施工積累了經(jīng)驗(yàn)。

畢浦水電站引水隧洞施工與初期支護(hù)方法——在不良的地質(zhì)條件下，大型隧洞施工是一個(gè)難題，如何采用快速、安全和經(jīng)濟(jì)合理的施工方法和初期支護(hù)方法，遇到不同的地質(zhì)條件采取相應(yīng)的工程措施，是保證工程進(jìn)度和質(zhì)量的關(guān)鍵?！　?/p>

本文著重介紹廣西自治區(qū)西林縣克林水電站的深埋、無(wú)施工支洞、長(zhǎng)引水隧洞施工中研究解決通風(fēng)、預(yù)防巖爆及塌方等技術(shù)難題。

長(zhǎng)距離引水隧洞施工通常需設(shè)置多個(gè)工作面,而各工作面的施工通道是保證其正常施工的基礎(chǔ).介紹了玉瓦水電站引水隧洞各施工支洞與施工道路的布置與優(yōu)化,闡明了有關(guān)考慮因素和注意要點(diǎn).

Ф10.8m的太平驛水電站引水隧洞施工