地下有压隧洞蠕变及其稳定性分析

对于地下有压隧洞，根据流变力学的基本理论，分析了在两向等压条件下隧洞围岩流变引起支护衬砌内部及其衬砌本身流变而产生的应力和位移随时间的变化规律，建立了与时间有关的支护衬砌破坏依据，对隧洞支护设计和预计衬砌不同时期的受力和稳定性有一定的参考价值。     

某水工隧洞衬砌裂缝开度计算及裂缝机理分析

结合某水工隧洞衬砌所发生的裂缝情况，通过现场调查获取了第一手资料，并经过分析和计算，取得了水工隧洞衬砌裂缝开度计算及裂机理分析成果。计算结果与原型观测资料相比吻合良好。该研究对水工隧洞衬砌裂缝开度计算及裂缝机理分析具有参考价值。     

基于非线性动态可靠性的隧洞结构安全寿命评估

针对引滦入津隧洞运行多年后结构腐蚀破坏、衬砌劣化的现象,研究隧洞结构系统的非线性动态可靠性,对结构剩余安全寿命进行评估.运用引滦入津隧洞安全监测系统,对衬砌的混凝土强度和钢筋强度进行检测,建立了适用于隧洞工程的超声回弹综合法专用测强曲线,获取无损检测结果后进行三维有限元数值模拟计算,在充分考虑抗力随时间衰减的基础上,综...     

导流隧洞混凝土衬砌结构有限元分析与研究

根据某水电站引水系统实际情况,采用ANSYS三维非线性有限元法,建立其引水系统中南导流隧洞的三维有限元模型,并对其钢筋混凝土衬砌结构进行分析,验证了衬砌方案和支护参数的合理性,提供衬砌配筋计算结果,并论证了现有衬砌和支护方案合理性,补充和完善加固处理措施.结果表明,南导流隧洞各段衬砌在计算工况下,水平位移最大值为0.256 mm,方向指向隧洞内部;垂直向最大位移为8.443 mm,方向向下;最大第一主应力为拉应力,其值为1.150 MPa;衬砌最大第三主应力为压应力,其值为-1.190 MPa,由于衬砌C25混凝土的抗压强度为11.9 MPa,故衬砌结构安全.但在侧墙与顶拱、侧墙与底板交界处应力值较大,应当采取适当措施加大结构的强度.     

圆形隧洞双层衬砌在P波作用下的动力反应

用弹性动力学波函数法，推导出由钢板衬砌，混凝土填充和围岩组成的地下圆形 隧洞在Ｐ波作用下的动应力和位移表达式；以及Ｐ波幅值表达式。通过白山电站 ２＃引水管道分别对围岩松动与不松动情况以及有、无钢板衬砌之两种情况进行电算。 计算结果表明，位于震中附近的隧洞衬砌，在７级地震作用下要考虑钢板衬砌的抗 震防护．     

某水电站导流隧洞开挖与衬砌过程数值模拟研究

利用大型通用有限元软件ANSYS对潘口水电站导流隧洞开挖与衬砌过程进行数值模拟.隧洞开挖与衬砌采用ANSYS软件中的生死单元来实现,开挖与衬砌过程中的每一步荷载的施加均采用存储应力的方法来实现.衬砌跟进时间分别采用两种极端情况:(1)将隧洞部分岩体开挖后,待变形稳定后再加衬砌;(2)隧洞岩体开挖后,不允许变形,立即衬砌,也即边开挖边衬砌.这两种极端情况下的计算结果前者偏于安全、后者偏于危险,实际工程中隧洞开挖后的最佳支护时间应介于二者之间.故在两种计算结果的基础上结合工程实际情况和经验,对潘口水电站导流洞洞身段围岩及衬砌稳定进行评价,以期为实际隧洞工程设计提供依据.     

水工隧洞衬砌底板缺陷诱因及其对结构安全的影响分析

水工隧洞长年运行会出现裂缝、磨损、掉块、冲坑等缺陷，极大影响工程安全。针对水工隧洞衬砌底板冲坑产生的原因及其对结构安全的影响问题，开展隧洞断面水力特征参数的数值模拟，从水力学角度分析衬砌底板冲坑产生的原因，并开展运行和检修工况下不同冲坑深度对衬砌结构受力的影响分析，结合监测数据与模拟成果对冲坑所在位置截面承载能力进行验算，结果表明：隧洞底板流速与紊动能均较大，在运行过程中受高速水流冲蚀作用最强，也最容易产生破坏。冲坑形成后主要对隧洞底板和边墙弯矩的对称性及数值影响较大，对轴力及剪力影响较小。受内外水压力控制的差异，相对于检修工况，运行工况下冲坑对结构安全的影响更加明显，冲坑导致截面抗弯刚度显著减小，随着冲坑深度增加抗弯承载力逐渐减小，工程运行中应重点关注运行工况下底板混凝土的冲刷情况。     

深埋引水隧洞不同排水方案渗流场及衬砌外水压力研究

深埋长引水隧洞排水措施的布置与隧洞渗流场及衬砌外水压力关系密切,是保证围岩及衬砌结构安全的重要举措.结合滇中引水工程大理Ⅱ段深埋长引水隧洞,采用ABAQUS数值模拟的方法对不同排水方案下隧洞渗流场及衬砌外水压力变化规律进行了研究.结果表明,排水措施的布置能有效降低衬砌外水压力,但不同部位降低幅度不同,排水孔附近衬砌外水压力降低幅度较大,距离孔越远水压降低幅度越小;且排水孔数量越多,衬砌全范围内水压力降低越明显.研究结果可为西南深埋长隧洞工程防排水系统设计提供借鉴和参考.     

水电站引水隧洞衬砌结构三维有限元分析

根据某水电站引水系统实际情况,采用ANSYS三维非线性有限元法,建立其引水系统中新建引水隧洞的三维有限元模型;并对引水隧洞的衬砌结构进行分析。验证衬砌方案和支护参数的合理性;同时提供衬砌配筋计算结果及优化建议,论证现有衬砌和支护方案合理性,补充和完善加固处理措施。结果表明,引水隧洞各段衬砌在各个工况下,水平位移最大值为0.41 mm,出现在侧面;垂直向最大位移为-6.53 mm,出现在顶拱处。衬砌最大第一主应力为拉应力,其值为2.33 MPa,发生于工况四,出现在顶拱处;衬砌最大第三主应力为压应力,其值为-8.19 MPa,发生于工况二,出现在衬砌侧面。由于衬砌C25混凝土的抗压强度为17 MPa,故衬砌结构安全。衬砌采取单层筋布置,各段环向配筋Φ20@200 mm,纵向钢筋Φ12@300 mm,考虑到方圆渐变段的应力状态较为复杂,优化设计后建议采用50 cm厚的衬砌方案。     

淹没坑道围岩稳定性分析及加固措施

为了分析淹没坑道对环境的影响，采用弹塑性有限元法对被淹没的坑道进行了数值计算，分析了不同情况坑道衬砌及围岩的破坏变形情况，同时提出了相应的加固方案，并对拟采用的不同方案加固效果进行了模拟分析，分析结果表明所提出的加固方案可行。     

基于机器人检测的引水隧洞结构缺陷特征分析

机器人在水工隧洞的安全检测是解决引水隧洞斜井段巡检的有效手段。本文采用爬行机器人搭载三维激光扫描仪及高清摄像装备进行结构巡检，并通过三维点云处理与缺陷数据拼接获取了引水隧洞断面的缺陷信息。结合缺陷数据处理成果分析引水隧洞结构缺陷特征及分布规律，实现引水隧洞表观缺陷形态不规则、分布不均、多种缺陷共存的巡检与分析。结果表明：引水隧洞内存在的缺陷包括裂缝、渗漏、漏筋等，而裂缝是引水隧洞主要的缺陷类型，上平段缺陷数量明显多于斜井段。上平段裂缝主要分布在洞顶位置，裂缝多以垂直洞轴线的横线裂缝存在，斜井段裂缝均匀分布在洞周各个位置，走向以斜向裂缝居多。可见，上平段和斜井段缺陷数量和裂缝特征均存在较大差异，在后期的安全巡检过程中更应该主要关注裂缝的扩展情况。     

溪洛渡右岸导流洞大型闸门竖井快速掘进技术

溪洛渡水电站导流洞工程规模居世界前列,其右岸导流洞闸门竖井开挖断面尺寸大、工期紧张、施工干扰大,充分利用竖井断面大、作业面宽的特点,采用了类似于洞外边坡开挖支护的方法开挖支护施工,使工期提前1.5个月,实现了竖井开挖快速施工.对右岸导流洞闸门竖井的开挖快速施工技术进行的分析和总结,可供其他类似工程借鉴和参考.     

基于决策者风险态度的导流方案多目标决策研究

以导流方案优选为核心,在效用理论的基础上考虑决策者的风险态度,建立导流系统标准的效用损失函数,在导流系统标准期望效用损失均衡原则的指导下,合理分配施工导流系统风险,制定导流方案,运用多目标决策理论,建立基于决策者风险态度的导流方案多目标决策模型.实例分析表明,该决策模型是有效的,可以较好地解决导流方案的多目标决策问题.     

孟底沟水电站导流洞堵头全工况稳定性分析及长度优化

孟底沟水电站导流洞堵头段断层、节理裂隙发育,地质条件较差,堵头挡水水头高,边界条件复杂,且封堵工期紧张,急需对导流洞开挖、施工及运行全过程稳定性进行研究.采用三维非线性有限元法,模拟导流洞洞室开挖、衬砌施工、堵头施工以及堵头运行全过程,得出以下结论:①洞室开挖过程中,围岩基本稳定,局部围岩较差的部位存在局部失稳的可能,建议局部采取锚固、灌浆等措施;②运行期围岩、堵头整体稳定,衬砌结构满足抗压强度要求,局部衬砌拉应力超过抗拉强度,需加强配筋;③长度40 m与50 m的堵头上游段推力分担比基本一致,建议堵头长度在40 m以上.研究成果可为孟底沟水电站导流洞堵头的设计施工提供参考.     

施工导流方案决策专家系统

提出导流方案决策的三段式智能辅助决策方法，即通过工程实例的学习与联想初选导流方案，运用启发式揄进行方案设计，应用模糊层次分析方法综合评价择优方案，最后介绍导流方案决策专家系统的知识表示及软件实现。     

柏叶口水库导流洞设计

介绍了柏叶口水库导流洞的工程概况、地质条件及设计标准,分析了导流洞布置的原则,计算了导流洞的泄流能力。     

高地应力与强渗透水压下软弱围岩支护

为了解决锦屏Ⅱ级水电站引水隧洞工程中高地应力和高渗透水压力条件下破碎带洞段软弱围岩合理支护的关键技术问题,应用弹塑性基于流固耦合原理的三维快速拉格朗日有限差分法,分析比较了不同支护方案下隧洞围岩塑性区分布范围与变形特征.研究结果表明,在高地应力和高渗透水压力条件下,根据将围岩视为承载结构以充分发挥围岩承载能力的设计理念,围岩支护采用可使围岩与支护结构充分地联合承载的喷锚支护、固结灌浆和混凝土衬砌的联合支护型式,这是解决高地应力与强渗透水压力联合用下软弱围岩稳定性问题的有效途径.     

施工导流方案多时段多目标模糊优选决策

本文根据施工导流系统多时段,多目标的特点,提出了施工导流方案多时段多目标模糊优选决策模型,为大中型水电工程施工导流方案的综合优化决策,提供了一条新的途径。