锦屏二级引水隧道穿越强岩爆洞段施工技术探讨

锦屏二级水电站引水隧洞岩爆危害,根据以往工程经验,为避免岩爆的危害均采取在开挖后及时对洞壁进行锚杆支护、喷混凝土/挂钢筋网喷混凝土、架立钢拱架等措施,但这些措施都是在岩爆开挖后进行的,其施作过程中有冒岩爆突发的风险,而且还会由于支护不及时或施工质量问题等原因仍会发生洞室的大规模应力型塌方。以锦屏二级引水隧洞工程为背景,重点探讨了钻爆法施工主动防治岩爆的工程措施,以企指导引水隧洞的施工,确保施工安全。     

水电建筑工程施工中的翻模施工工艺

在水电建筑施工中地下输水系统隧洞、引水电站地下引水隧洞等洞体形结构复杂,表面质量要求高,一般施工中难以保证质量。底拱翻模抹面技术成功地解决了这一难题,施工后砼表面光滑平整,满足了设计需要。     

关于对BEAM方法的试验效果及评价

锦屏二级水电站辅助洞及引水隧洞工程地质条件复杂,工程地质问题尤为突出,为进一步探测隧洞前方不良地质现象,引进德国研发的目前较为先进的隧洞钻孔电法超前预报方法（简称BEAM）。论文结合地质雷达预报及开挖情况对BEAM方法作了初步认识及评价。     

紫坪铺工程煤系地层洞室施工中瓦斯的预防技术

紫坪铺水利枢纽工程建设中,处于右岸的4条引水发电隧洞、1条冲砂隧洞和2条由导流洞改造而成的泄洪排砂隧洞等7条地下隧洞均需穿越三叠系须家河组地层,地层中富含煤层,施工中瓦斯问题严重,是紫坪铺地下洞室建设中必须解决的关键问题之一。论文以紫坪铺水利工程穿越煤系地层的隧洞施工为工程背景,详细论述了隧洞等地下洞室施工中高瓦斯的防治与控制技术,采用该技术,紫坪铺水利工程地下洞室成功地穿越了高瓦斯地层,为同类工程的施工提供宝贵的借鉴资料。     

龙滩水电站地下洞室群围岩变形与稳定性的二维弹塑性分析

龙滩水电站是红水河陡倾角层状结构岩体;两者的耦合作用,使洞室群围岩的稳定性,特别是主厂房与调压井的高边墙、洞室交叉口部位的变形稳定性尤显复杂,倍受关注.本文通过对龙滩工程厂房区地质调查,结合洞群结构分析,建立了工程地质概化模型,采用二维弹塑性有限元对地下厂房洞室群的施工开挖进行模拟,对比分析了多种不同条件下的洞室群开挖变形、应力以及屈服区的分布特征,获得了一些有益于指导施工的结果.     

铁路隧道横洞进主洞关键技术及施工方案优化

以全长922 m某隧道2号横洞为例,首先运用地质调查法、地震反射波法(TSP)、电磁波法(雷达)、超前钻探法等综合超前地质预报技术手段;对横洞进正洞交叉口段围岩情况进行预判与辨识。基于横洞进主洞原设计方案,对交叉口段初期支护受力进行建模和计算;并结合计算结果对支护方案进行了优化;通过对交叉口段围岩收敛变形监测数据分析,证明优化后方案可以满足对施工安全、施工质量以及硐室围岩变形控制的要求,确保了横洞进主洞施工的顺利实施,对类似地质条件下辅助硐室进主洞室的施工技术应用具有重要借鉴意义。     

聚丙烯纤维湿喷混凝土试验与应用

松林河大金坪水电站位于四川省石棉县境内,发电引水隧洞全长5607.781m.隧洞沿途除了一条500m长的西油房断裂带之外,其余洞段的岩石自身稳定性较好.从(引)2+000～(引)5+400段由于洞轴线走向比较好,洞轴线与岩石层面的夹角为70～85度.为了缩短原混凝土衬砌方案的工期较长,保证业主早日发电的目标,引水隧洞(引)2+000～(引)5+400段全部降底扩挖后,边顶拱永久支护由原来的钢筋混凝土衬砌改为挂钢筋网掺聚丙烯纤维湿喷混凝土衬砌,并取得满意结果.     

地下洞室群预应力锚索施工技术

桌水电站二期工程主体工程由进水口、引水隧洞、压力钢管、地下厂房、尾水系统等地下洞室群组成,围岩为二叠系中统忙怀组第二段第三层流纹岩（LP）;Ⅲ、Ⅳ级结构面较发育。工程设置了预应力锚索作为地下洞室群的永久支护措施,尤其是顶拱吊顶锚索,垂直向上孔深达40m,张拉吨位达1000KN,施工难度较大,是国内施工难度最大的之一,国际上也是罕见的。施工中合理地运用有效的技术措施．成功确保了预应力锚索施工进度和质量。本文阐述地下洞室群预应力锚索施工技术措施内容及成果,为今后类似地工程施工提供借鉴。     

锦屏二级水电站长隧洞的岩爆分析与防治

岩爆是地下洞室施工过程中经常遇到的地质灾害之一,通过锦屏二级水电站探洞内出现的岩爆现象和发生岩爆的地质条件分析研究,采用弹性理论和点荷载强度等方法预测长隧洞的地应力及岩爆,并提出了防治措施.     

岩爆形成机理研究

岩爆是高地应力区地下工程洞室开挖施工中常见的一类动力失稳地质灾害现象。作者根据川藏公路二郎山隧道和雅砻江锦屏二级水电站引水隧洞勘探中的岩爆实例调研,详细地描述了岩爆破坏的几何形态特征,并通过岩爆岩石断口扫描电镜分析和岩爆岩石力学测试等研究,总结出岩爆形成的力学机制主要有压致拉裂、压致剪切拉裂、弯曲鼓折（溃屈）等3种基本类型。     

防冲抗爆恒阻大变形锚杆在锦屏二级水电站引水隧洞岩爆段施工中的应用

防冲抗爆恒阻大变形锚杆包括杆体、托盘和螺母,其恒阻装置,可以在巷道围岩发生大变形时自动拉伸,并保持恒定的工作阻力.锦屏二级引水隧洞开挖极强岩爆洞段施工时首次引入了防冲抗爆恒阻大变形锚杆,工程实际应用验证了其可行性,此对类似工程具有借鉴意义.     

复杂长竖井引水隧洞施工通风两相流模拟研究

复杂长竖井引水隧洞纵横交错的洞室布置和上下平洞间的大高差导致其通风散烟困难,然而施工通风效果的好坏直接影响工程施工进度和施工安全.现有引水隧洞施工通风两相流数值模拟研究多是针对单一隧洞或同平面的交叉隧洞,并且其网格独立性分析局限于通过单一经验公式验证.本研究首先提出综合考虑气固两相相互作用力和上下平洞大高差导致的压差作用影响的复杂长竖井引水隧洞施工通风三维非稳态欧拉两相流数学模型,并且通过与现场实验数据对比,验证了数学模型的可靠性;其次,采用偏斜度指标、速度变化百分比以及经验公式对网格独立性进行分析,得出合理的网格划分方案;最后,结合实际工程,模拟得出复杂长竖井引水隧洞施工通风过程中的风流结构分布和污染物(粉尘、CO)迁移变化规律,并基于模拟结果得出合理的通风散烟时间.     

基于MATLAB图像分维数的计算

利用MATLAB的图像处理和数值计算功能,通过编写MATLAB程序计算Sierpinski垫圈图形分形维数,结果表明该方法是准确的、合理的.通过对锦屏二级水电站深埋长大引水隧洞围岩破坏微观图像(SEM图像)进行处理,计算出图像的分形维数.     

深埋隧洞开挖造成的应力变化过程

采用应力路径定义的安全系数计算方法,以锦屏二级水电站引水隧洞为例,采用FLAC3D软件分析深埋隧洞开挖造成的应力路径和安全系数变化过程.研究结果表明:在深埋隧洞开挖过程中,拱项、边墙和仰拱围岩的主应力、应力路径和安全系数变化规律基本一致;开挖面在监测断面2倍洞直径之内时,开挖开始引起监测断面处应力变化,在1倍洞直径之内时,变化则比较明显;在监测断面前约0.3倍洞直径时,会引起应力急剧变化;随着隧洞的开挖,围岩主应力的方向也会发生旋转,最大主应力方向最终旋转为隧洞的切向,中间主应力方向旋转为隧洞的轴向,最小主应力方向旋转为隧洞的径向;当开挖面通过监测断面后,安全系数趋于稳定值,且大于1,说明该隧洞在此种支护措施下是安全的.     

支护时机对洞室围岩变形的影响

为了维护地下洞室群的稳定，如何采取合理、适时的支护一直是工程界所关心的问题.基于施工力学的分析方法，建立了地下洞室分期开挖、适时支护仿真计算的有限元列式.结合工程实例的计算，分析了不同支护时机对地下洞室洞周围岩变形的影响，得到了一些对工程施工有参考价值的结论.     

地下洞室群通风系统风流运行规律及排风效果研究

为了解水电站地下厂房在各洞室贯通后的风流运行规律及排风效果,以河北丰宁抽水蓄能电站为例,利用计算流体力学软件Fluent对地下洞室群永久通风系统的气流运行规律进行了模拟,分别对地下厂房不同位置下的排风竖井的通风情况进行了计算,根据模拟结果,得出了洞室群的空气流场分布云图以及交通洞和排风竖井的空气质量流率,进而分析了不同工况条件下地下厂房的气流运行规律及排风效果,并讨论了不同供风量对洞室群风流情况的影响。     

锦屏水电站左岸拱间槽坡内洞室开挖对边坡稳定的影响分析

以锦屏水电站左岸拱间槽坡内洞室开挖引起的边坡稳定分析问题为例,构建基于洞室群开挖对已有边坡的稳定性影响分析方法,为实际工程设计提供分析基础。通过洞群开挖时引起的坡体滑面处的应力的变化,把洞群开挖引起的坡体应力变化看成是渐进式变化过程,得到边坡整体安全系数的评价公式。采用有限元数值模拟方法,对锦屏一级水电站左岸拱肩槽边坡,通过分析坡内洞室开挖引起的坡体应力变化调整,分析研究坡体潜在滑面上的安全形态变化规律。系统模拟了由于洞室开挖引起坡体的应力调整变化,较真实地分析了边坡潜在滑动面超限应力的逐级释放、转移过程,进而根据滑面应力调整结束后的滑面真实应力分析了其安全系数的变化规律。     

含裂隙岩石单轴压缩数值试验研究

为探究受压岩石中裂隙数量及倾角对其力学特性的影响,以锦屏二级引水隧洞某洞段岩石的单轴受压实测资料为依据,通过模拟试验反演得到了与之对应的岩石材料模型参数,并以此为基础模拟分析了单轴受压作用下不同倾角单、双裂隙岩样的力学性能和裂纹萌生、扩展及其破坏模式.单裂隙岩样表现出以拉剪破坏为主的渐进破裂模式;由于双裂隙岩石中裂隙间...     

应用边界元方法求解地下洞室三维开挖问题

将边界元方法和FORTRAN语言相耦合,完善了三维线弹性无限域问题的边界元方法源程序。利用此程序计算并分析单条地下洞室开挖、双条平行洞室开挖、双条正交隧洞开挖三维应力场和位移场分布,洞室周壁的应力集中系数,洞室周壁的位移变形规律,给出了洞室周壁岩体的稳定性。得到的一些结果可以对实际工程做定性指导。     

长大隧道施工通风施工技术探析

随着长大隧道的不断出现,对长大隧道施工通风施工技术的要求也愈来愈高,本文结合施工布置方式图分析多种常见的长大隧道施工通风施工技术,最后结合雅砻江锦屏二级水电站东端4#引水隧洞工程实例谈几点具体的做法。