某抽水蓄能电站地下洞室群围岩三维稳定分析

某抽水蓄能电站地下厂房为大跨度、高边墙地下洞室群,地质条件复杂,分布软弱夹层,高边墙及洞室间岩体的稳定性是洞室设计的关键因素。根据水压致裂法地应力测试数据计算侧压力系数,构造初始地应力场,按照开挖顺序建立三维弹塑性计算模型,分析地下洞室群围岩应力与变形特征、塑性区分布,评价了地下厂房洞室群围岩稳定性,为洞室设计提供科学依据和基础数据。     

溧阳水电站地下厂房开挖破坏机理数值模拟研究

为研究溧阳水电站地下洞室开挖围岩稳定性,以地下厂房开挖时提供的地质条件和勘察资料为基础,结合完整岩块的强度试验成果,采用颗粒流数值模拟方法研究厂房在破碎岩体中开挖的破坏机理.研究表明,颗粒离散元方法可以较好地模拟地下洞室开挖情况;联合开挖时,出现明显的贯通变形区,且并非距离开挖面越近围岩变形越大;厂房开挖破坏模式为岩体结构控制型破坏,其导致围岩破坏的决定性因素是岩体结构特征.     

白鹤滩水电站左岸地下主副厂房上部开挖围岩稳定监测分析

白鹤滩水电站左岸地下厂房为国内特大型地下工程,地质条件复杂,洞室稳定及安全问题成为工程重点关注和研究的内容之一.为了解洞室围岩的实际变形特性,调整支护参数,布置了较为全面的安全监测系统.本文主要介绍了地下厂房上部开挖过程的围岩变形及锚固效果监测,监测结果表明,由于开挖支护控制较好,围岩变形和受力状态正常;并通过对开挖全过程变形监测资料的分析,获得了开挖过程对围岩变形的影响范围,本实例可供同类工程借鉴与参考.     

黄坑一号隧道初期限支护变形换拱施工技术

处在浅埋偏压情况下的隧道洞室在开挖施工过程中,支护的强度不足以抑制围岩应力的变化。因此,复杂的地质条件特别是软弱围岩常给隧道施工带来重重困难。本文结合黄坑一号隧道在软弱围岩施工过程中的变形事故,分析了导致这次变形的具体原因,并提出了相应地施工处理方案和相关建议。     

含水软弱夹层地下洞室稳定性模型试验研究

软弱夹层是影响岩体稳定性的重要薄层,是造成工程灾害的原因之一,研究其特征具有重要工程意义。为探索软弱夹层特征对地下洞室稳定性的影响,以夹层含水状态、夹层位置和夹层厚度为因素,通过自研的杠杆式平面应力模型试验系统进行多工况对照模型试验,分析了不同工况下开挖和蠕变试验阶段洞周各测点的应力和表面收敛变形量的变化规律。试验结果表明：进行开挖时,开挖轮廓正上方测点的垂直应力下降,临近洞肩测点应力上升,离洞室越远,开挖影响越小;开挖结束后,应力呈增加趋势,动态调整幅度减小,最终趋稳;洞室开挖时,模型表面洞周各测点主要表现为竖直收敛变形,开挖贯通后,依然是竖直收敛变形为主;开挖试验阶段和蠕变试验阶段,软弱夹层特征对地下洞室稳定性的影响程度为：软弱夹层含水状态>软弱夹层位置>软弱夹层厚度。在具有软弱夹层的地下洞室工程,特别是软弱夹层含水时,应采取疏通排水等措施控制软弱夹层对地下洞室稳定性的影响。     

炭质泥岩隧道施工方法优化

炭质泥岩是地下工程中常见的层状岩体之一,具有显著的各向异性特征,属于典型的复杂岩体。在炭质泥岩条件下隧道工程岩体开挖,围岩破坏严重且时间效应显著,变形控制是关键。依托兴源隧道工程对兴源隧道三台阶七部开挖过程进行数值模拟,对比分析不同台阶高度对围岩变形和支护应力的影响,优选出合理的台阶高度,为类似工程提供参考建议。     

基于改进的非连续变形方法的洞室围岩稳定性分析

为了更符合实际工程,拓展非连续变形分析(DDA)的应用范围,将DDA中自带的平面应力问题转换为平面应变问题,对平面应变模型进行算法分析,并在VC++平台下程序实现;将岩体DDA方法平面应变模型应用于大型地下洞室开挖,并将模拟结果与已有大型洞室的物理实验结果进行对比。研究结果表明:DDA方法中平面应力模型的改进可行,与物理试验结果吻合度较好;洞室围岩的破坏与开挖的关系密切;DDA方法平面应变模型应用于大型地下工程,可以更好地分析洞室围岩的稳定性。     

复杂岩体介质动态耦合变形特征综合分析

西龙池地下洞室群围岩呈缓倾角互层状结构，层理发育，岩性复杂，洞室开挖过程中，各种地质因素交互作用，洞室间相互影响，本文对复杂变化地质环境下的主厂房围岩进行了各种因素耦合作用下的综合稳定分析，并依据多种测试手段，对开挖后围岩的稳定性和变形进行实时监测，掌握了岩体介质动态耦合变形破坏特征。     

公路隧道掌子面塌方事故处治措施研究

隧道在开挖掘进过程中,由于掌子面前方岩体地质变化情况的不确定性,致使在破碎软弱围岩开挖时极易发生掌子面塌方现象,本文通过阐述隧道掌子面塌方事故的原因分析,和处治步骤及方案,对一座公路V级软弱破碎围岩隧道的塌方进行有效的处治,使塌方后的隧道围岩和支护结构趋于稳定,达到了预期处理效果。     

岩体隧道开挖过程中围岩稳定性的数值分析

天然岩体在隧道开挖过程中会受到不同程度的扰动,在岩性较好的地层中,研究岩体在开挖过程中的围岩稳定性,对于隧道开挖有着重要的意义。本文以重庆至长沙公路水江至界石段南湖隧道工程为例,运用有限差分软件FLAC3D建立三维数值模型。分析岩体在开挖过程中无支护条件下围岩的自稳能力,着重分析洞室周边各关键点在开挖过程中的位移和应力的变化规律,为其他相类似的工程提供有益的理论依据。     

中国地下工程事故成因及应对策略

中国地下工程设计建设中,新奥法使用占很大比重,其核心要点是:1)减少应力扰动;2)及时施加柔性支护;3)受力圈封闭;4)监控量测。Barton总结出岩体质量指标Q值与洞室开挖跨度和支护类型之间的关系,与中国地下工程建设规范相近。该文统计了50起中国采用新奥法的地下工程塌方事故,发现在V级围岩中采用强支护发生事故的比例极高,而强支护方式已不属于新奥法核心理念,可见人们对新奥法的认识和理解还存在偏差。事故原因主要是对均质岩体最优断面及支护型式认识不足,没有采取破碎带局部补强方式让围岩形成环向压缩稳定变形,渗漏封堵没有以补强为根本,支护时机选择不到位,对掌子面前方岩体预测手段和设备不够完善等。最后提出应尽量避免在V级围岩中开挖洞室,遇到断层破碎带要在其上注浆提高其强度,尽快封闭断面形成围岩主动承载体系等措施。     

大型地下厂房洞室群围岩开挖松弛效应与渗透性演化特征

锦屏一级水电站地下厂房洞室群开挖规模巨大,赋存于极高至高地应力和低强度岩体环境下,且受f13、f14、f18断层切割,其围岩稳定性将成为影响工程安全和正常运行的重要因素之一.结合现场声波监测资料,采用裂隙岩体等效弹塑性本构模型以及基于Hoek-Brown参数的偏应力破坏准则对开挖松弛区进行模拟与评价.此外,重点关注洞室群围岩在地下厂房开挖过程中渗透特性的演化,并采用SVA方法对其防渗排水措施的渗控效应进行分析与评价.研究结果表明:采用塑性屈服区以及偏应力破坏准则表征围岩开挖松弛效应是合理的,高地应力、低强度应力比是造成锦屏一级地下厂房围岩开挖松弛区较大的主要原因;洞室群围岩在地下厂房开挖过程中渗透特性可增大3个数量级,影响范围达35m;围岩渗透特性演化对渗流场具有显著影响,影响程度取决于与洞室群的距离以及防渗排水措施的渗控效应.     

低地应力区地下洞室围岩变形量二维有限元数值模拟

以西北某市水利地下工程泄洪洞为例,在采用弹塑性二维有限元法对洞室围岩开挖后Ⅳ类围岩变形量进行数值模拟研究的基础上,总结分析了低地应力区地下洞室开挖后围岩变形破坏及其特征。     

深埋TBM隧道施工微震监测规律

随着各类地下工程向着深部发展,因开挖卸荷导致的围岩失稳问题日益突出。为了对围岩失稳进行预报预警,该文以西藏在建的某公路隧道为研究对象,构建了微震监测系统,总结了深埋隧道隧道掘进机(tunnel boring machine,TBM)开挖过程中微震活动的时空演化规律,揭示了微震事件b值与围岩失稳风险水平之间的关系。结果表明:微震事件数及其能量随TBM日掘进进尺的增大而增多;岩体垮塌发生前,微震事件在空间上聚集,时间上呈增多趋势,微震事件聚集区域与岩体垮塌位置吻合;微震事件b值能够表征隧道围岩稳定性。研究结果验证了微震监测技术用于洞室围岩稳定性评价的可行性,并为微震监测技术在类似工程中的应用提供了参考。     

低地应力区地下洞室拱顶围岩拉应力有限元数值模拟研究

采用弹塑性二维有限元法，以西北某市水利地下工程泄洪洞为例，对低地应力区洞室围岩开挖后拱顶拉应力进行了数值模拟研究，并总结分析了低地应力区地下洞室围岩开挖后拱顶拉应力及其分布特征。该项工作的实施，将有利于进一步研究低地应力区洞室围岩稳定性与围岩变形破坏机理。它将对保障地下工程的圆满进行具有极为重要的理论价值和现实意义。     

粘—弹—塑性有限元分析及其在岩石力学与工程中的应用

本文讨论了岩体流变的数值模拟。对复杂地质条件下岩石工程及巷、峒围岩稳定性分析,编制完成了功能较强、具有实用性的有限元法分析程序。该程序适用于粘——弹——塑性岩体井能利用现场测据进行反算分析。本文中给出了计算实例理论解与数值解的比较,结合某地下工程进行的计算分析与某工程现场量测结果基本一致。计算表明,利用本程序能预示洞室围岩塑性区的发展和洞周位移及支护荷载的变化。本文还给出了粘性参数与一般岩性参数、围岩受力状态之间的近似关系。     

软弱围岩隧道两种开挖方法的对比分析及研究

软弱围岩隧道开挖中,台阶法和CRD法是两种常用的方法,台阶法是把断面土体分成上下台阶进行施工,而CRD法是将其分成四个小的洞室分别进行施工.本文采用FLAC3D建立成都地铁7号线某标段软弱围岩隧道的两种开挖方法的有限元模型,并对其进行分析.结果表明:CRD法一次开挖的土体小,对地层的扰动小,地层释放的应力小,但二次支护受到的压力较大;而台阶法一次开挖土体大,但对地层扰动大,二次支护受到的压力小.通过比较发现两种方法在安全性与经济性上各有所长,为类似地质条件下的工程施工提供参考.     

软弱围岩公路隧道失稳变形特征及其施工技术

由于软岩自身的一些特性,隧道施工时将对稳定和安全产生影响,造成工程成本的增加等,因此软弱围岩隧道开挖支护具有不同的特点。软弱围岩隧道由于自身的地质原因和人为因素的影响,自身稳定性很差。若选择不好开挖支护方式或开挖后支护不足,支护质量达不到要求,忽视重点薄弱部位的加固,都会影响隧道围岩稳定,造成塌方。因此,合理的施工过程对维护围岩稳定、支护结构安全、保证施工顺利进行以及缩短工期和节约投资等都有着极其重要的意义。本文理论联系实际,结合龙池隧道工程实际,对软弱围岩公路隧道失稳变形特征及其施工技术进行探析。     

大断面的水电站隧洞开挖技术探索

本文通过结合大渡河大岗山水电站隧洞施工实例，针对隧洞开挖断面大，局部地质条件较差特点，如何确保Iv围111岩段在开挖期的围岩稳定和施工期的结构稳定是本隧洞开挖关键。因此，对洞室较差围岩开挖采用减小钻孔深度．减小装药量的施工方案，同时开挖过程中加强支护，开挖后及时跟进喷锚等安全支护。     

某抽水蓄能电站地下洞室群围岩稳定参数敏感性分析

根据基本几何和物理条件建立某水电站地下洞室群三维弹塑性非线性有限元数值计算模型,分析不同取值的初始地应力场、岩体变形模量、抗剪强度参数变化对围岩稳定性的影响,分析锚杆支护轴力的分布规律;同时,分析了厂区分布的泥质粉砂岩层软弱夹层的分布和力学性质变化对围岩变形和锚杆支护的影响.计算结果可为类似工程提供洞室设计依据和基础分析数据.