开挖卸荷扰动下深埋地下厂房围岩稳定性数值分析研究

猴子岩水电站地下厂房位置地处深山峡谷区,区域地质构造背景较为复杂,并且具有地应力值相对较高,洞室跨度大、边墙高,洞室埋深大等特点。地应力最大值有36 MPa,最大垂直埋深可达660 m。因此,在开挖过程中,岩体卸荷对洞室围岩的稳定性影响较大。选择典型剖面,运用快速拉格朗日差分法(FLAC3D)对地下洞室的分层开挖支护过程进行了数值模拟,对模拟结果进行分析,包括围岩变形场、应力场和塑性区的分布规律,并将模拟结果与现场内观监测资料和微震监测资料进行对比分析。分析表明,围岩变形与内观监测结果较为吻合,同时在围岩应力发生集中的部位,微震事件发生区域性聚集。因此,可以通过数值模拟来预测后续开挖中的围岩变形,为开挖支护施工提供指导。     

地下厂房围岩应力场特征分析

随着工程技术水平的不断提高和经济建设规模加大,地下工程向规模更大、结构更复杂方向发展.地下工程的安全性,尤其是高边墙围岩的稳定性是施工期安全控制的重点.以文登抽水蓄能电站项目为依托,结合现场实际情况对该问题进行分析,通过模拟计算地下厂房由上向下分层开挖时不同部位围岩应力变化情况,并将模拟计算的结果与实测数据进行对比复核...     

CCS水电站地下厂房围岩分类方法研究

以厄瓜多尔CCS水电站地下厂房为研究对象,在综合分析RMR法、Q系统法及水电HC法3种围岩分类的特点及适用范围的基础上,采用3种分类方法对CCS水电站地下厂房洞群围岩进行了分类,并对分类结果进行了对比分析,以RMR法、Q系统法和水电HC法分类结果为基础,采用专家经验对地下厂房围岩进行综合评判,得出各洞段的最终围岩等级。研究结果表明:3种方法分类结果相差较小,分类结果较为可靠;水电HC法以往在国内应用较多,同样适用于国外工程,值得进一步向国际工程推广应用。     

锦屏一级水电站地下厂房围岩破坏影响因素分析与施工技术研究

通过对锦屏一级水电站地下厂房的工程地质条件、布置与结构设计、工程监测资料的汇总分析,针对围岩破坏与地应力、强度应力比、地质结构面、洞室布置与结构的相关关系分析,重点分析围岩破损与施工开挖程序、分层、爆破、支护结构与支护时机选择的相关关系,认为在高地应力条件施工中创新采用的应力有限释放控制技术(含不同围岩的个性化爆破设计、动态确定岩壁吊车梁浇筑时间、大型地下洞室群交岔口施工技术、圆筒形建筑螺旋形立体开挖支护施工技术)对围岩变形破坏控制起到了重要的作用。根据前人相关研究成果,参考和引用了理论、原理、计算分析方法、试验方法和相关数据,结合本工程的实际情况,对施工技术进行研究,解决工程施工的实际问题,指导工程施工,也为类似工程研究与实施提供参考。     

用速率比值法探讨某地下厂房的围岩稳定性

基于李世辉提出的速率比值法,对地下厂房开挖支护中围岩稳定性的判定进行探讨。利用某地下厂房施工2年来的监测数据,分析在不同支护条件下监测断面的变形速率比值,得出:对于地下厂房中的近水平层状各向异性岩体,当比值(v/v0)达到15%～30%时,可以认为变形速率明显减小,围岩变形近于稳定;当比值达到5%～10%时,可以认为围岩变形趋于稳定;当比值达到5%以下时,可以认为围岩变形是稳定的。     

爆破与切割开挖高边墙围岩稳定性分析

文登抽水蓄能电站地下厂房第Ⅰ层爆破开挖完成后,第Ⅱ1层66.0 m高程以下采用无爆破切割工艺进行开挖,施工过程中,围岩应力释放导致厂房上游侧边墙区域出现严重的应力释放造成片帮掉块,圆盘锯切割过程中多次出现卡锯及岩石开裂,严重影响切割取料.为获取高边墙围岩稳定监测资料,指导施工及改进施工技术,对可能危及工程安全的初期或发...     

荒沟抽水蓄能电站地下厂房开挖过程微震活动特征与围岩稳定性研究

牡丹江荒沟抽水蓄能电站地下厂房具有典型的“大跨度、高边墙、多洞室交叉”的工程结构特点,在陡倾结构面、中等地应力等复杂地质条件和强卸荷开挖的影响下,洞室围岩片帮、掉块等局部稳定性问题突出。针对此问题,构建荒沟抽水蓄能电站地下厂房微震监测系统,对地下厂房开挖卸荷过程进行实时监测,揭示围岩内部岩石微破裂的萌生演化过程及其对围岩稳定性的影响。结果表明： 1）开挖卸荷的强施工扰动引起的围岩高能量释放,导致主厂房上游边墙围岩内的断层破碎带局部损伤加剧,诱发大量微震事件; 2)微震事件在主厂房上游侧拱肩区域沿断层走向呈条带状分布,且在厂房下游侧边墙与3#支洞交汇的洞室结构薄弱部位聚集; 3）识别主厂房上游边墙桩号厂左0+20 m至厂左0+80 m段是围岩潜在失稳区域。     

层间剪切带对某水电站导流洞围岩稳定性的影响

基于现场调查,分析了某水电站层间剪切带特性,总结了其对导流洞稳定性的影响规律。通过数值计算,分析了层间剪切带对左岸中导洞及导流洞的影响,以及对右岸块体稳定性的影响,为确定该水电站导流洞的合适支护方案提供了依据。     

西南某水电站地下厂房开挖方案优选研究

以西南某水电站地下厂房工程为依托,采用动态规划原理,取围岩的等效应变值作为动态规划中的收益函数,对地下洞室群的开挖方案优选进行了研究,运用三维非线性数值计算方法模拟地下洞室群在不同开挖方案下的分步开挖过程,随着搜索优化过程的逐步进行,得出了全局最优解,即洞室群顺序施工的最优开挖方案。研究结果表明:采用动态规划原理得出的最优顺序施工开挖方案是最优方案。     

新疆下坂地水库地下电站厂房边坡稳定性分析

下坂地水库电站厂房拟采用地下建设方案,电站厂房处边坡高达1229m,厂房硐室的开挖将不可避免地与所在高陡边坡相互作用,产生影响。本文运用FLAC-3D程序对边坡和电站厂房硐室的相互作用进行了模拟比较,分析表明,硐室开挖前后边坡应力分布状态基本没有差异,而边坡对硐室的影响也不是很大,只产生了厘米级的垂直和水平方向位移。由此得出结论:地下电站厂房建设方案基本不会受到高陡边坡的影响,同时,也不会由于发电硐室的开挖破坏到边坡的整体稳定。但是经过对边坡上部岩体的结构分析,表层可能出现小范围的崩塌、滑动破坏,应采取相应处理措施。     

地下洞室群开挖过程的有限元模拟方法研究

针对开挖顺序和施工过程对地下洞室群稳定性的影响,探讨了地下洞室群开挖过程的有限元模拟方法。在重点解决有限元模拟开挖过程的关键技术问题(如释放荷载的计算和开挖模拟的有限元实施方法等)的基础上,结合某工程实例,并综合考虑施工条件,提出了合理的开挖顺序,具有一定的理论意义和工程实用价值。     

板岩隧道顺层塌方分析及预防失稳措施研究

为避免板岩隧道围岩楔形体掉块和顺层塌方的发生,针对板岩的力学性质和变形特性,从隧道施工方面对板岩隧道围岩的工程特性和易形成塌方的地质构造类型进行总结,并以半山隧道初期支护长段落顺层塌方为例进行深入的分析和研究。结果认为:当顺层构造岩层和节理产状与隧道走向夹角较小、多组节理相互切割与岩层面形成不利结构面组合长段落斜穿隧道时,受施工开挖爆破震动、地下水浸润、重力作用以及大断面开挖形成临空面的影响,围岩及支护结构局部薄弱处出现失稳破坏,由于牵引作用不断扩大并持续发展造成较长段落的坍塌。最后,提出了顺层构造、节理密集带和隧道开挖后不利结构面组合对围岩稳定性的影响分析方法,针对板岩地质隧道施工提出了预防围岩失稳的措施和支护结构的优化措施。     

漫谈矿山法隧道技术讲座第一讲——围岩

阐述围岩的基本概念及其工程特性、围岩的分级及分类、围岩开挖后的动态、围岩的评价方法等。并对隧道开挖后周边围岩的稳定性问题进行探讨,认为曲面掌子面对确保掌子面稳定更为有利,但目前施工机械开挖曲面掌子面有一定困难,已有同行关注曲面掌子面,并进行施工试验;隧道开挖正朝着积极补强围岩的大断面开挖的方向发展。最后对设计、施工中应该关注的软弱围岩及特殊围岩的分类进行介绍。认为:大多数围岩是有自支护能力的;不良围岩是可以改造"为我所用"的;围岩荷载是可以控制的;不同的围岩其动态也是不同的。总体而言,隧道技术的发展都是围绕达到上述目的而发展的。     

基于离散单元法的软岩隧道施工过程数值模拟与围岩变形分析

以震后重建工程S302线大马庄隧道为工程实例,采用通用离散元程序UDEC建立平面弹塑性模型,进行了隧道施工过程数值模拟,得到了某一指定横断面上各监控点的全断面开挖围岩变形量及其变化规律,并与实际现场量测数据对比,发现模型计算所得量值与实测量值能较好地吻合.同时采用UDEC程序对该断面进行了台阶法开挖模拟,模拟结果表明分部开挖可有效减小拱顶沉降量和水平位移量,抑制底拱部隆起,且围岩变形主要发生在上台阶开挖阶段,及早闭合临时仰拱可有效减少围岩变形.离散元程序可根据现场情况模拟围岩变形规律,并可结合实测数据对施工提出修改和指导意见.