深埋大型地下洞室群围岩稳定性三维数值模拟

深埋大型地下洞室群开挖引起围岩应力重分布,评价各个阶段(初始和开挖状态)洞室围岩应力及位移分布特征具有较大的工程意义。以GS水电站右岸深埋大型地下厂房洞室群为工程背景,基于FLAC3D平台建立了三维地质模型,研究了深埋大型地下厂房的初始应力特征以及在施工开挖过程中洞室围岩的应力及变形特征,并对深埋大型洞室围岩的稳定性进行了综合评价。     

万安水电站地下厂房围岩稳定监测分析

为研究复杂地质条件下水电站地下厂房洞室围岩在各种因素作用后的综合稳定性,以江西万安水电站为例,基于洞室开挖过程制定出包括地下厂房围岩稳定性、围岩变形、锚固受力等在内的监测设计方案,并对原型断面位移监测、围岩变形、预应力锚固受力及锚杆受力等监测成果进行了分析探讨。分析结果可为同类型水利水电工程地下厂房洞室开挖围岩变形力学特征、变形破坏规律、松动范围等的研究及支护提供借鉴参考。     

浅析瀑布沟水电站地下厂房系统洞室群围岩变形

瀑布沟水电站地下厂房系统洞室群由于地应力高,开挖时围岩变形大,施工中曾多次发生岩爆,对围岩稳定造成了不利影响。通过对施工期围岩变形监测进行分析研究,为地下洞室的开挖、支护及稳定性评价提供了一些可借鉴的经验。     

彭水电站尾水洞施工开挖过程数值分析

通过弹塑性有限元计算,对乌江彭水水电站尾水洞开挖过程进行了数值模拟.分析了施工开挖中洞周围岩位移的变化规律和开挖完成后围岩的应力和变形;探讨了由于开挖卸荷引起的岩体力学参数降低对围岩变形、应力的影响.在此基础上,对设计采用的锚固支护措施的加固效果及围岩稳定性作出了评价.计算分析表明:尾水洞群由于洞室开挖洞径大,洞室岩柱相对单薄,围岩开挖变形量较大,各洞最大位移在40～70 mm之间,相邻洞室间岩柱塑性区基本贯通,洞室高边墙的稳定问题将显得较为突出;设计喷锚支护措施处于正常承载状态,能够满足围岩稳定性要求.     

溪洛渡水电站左岸地下洞室群安全监测与分析

利用溪洛渡水电站左岸地下洞室施工期埋设的多点位移计、锚索测力计、锚杆应力计等仪器的监测资料,对溪洛渡左岸地下主要洞室开挖施工期间围岩的变形及应力进行了综合分析与评价,并与目前国内较大的水电工程地下厂房围岩变形进行了比较分析。结果表明,围岩变形受施工开挖爆破、跟进支护速度和地质条件的影响较大;锚杆应力值不大,并在开挖结束后趋于稳定;锚索锚固效果良好。施工开挖期间,溪洛渡地下洞室各项监测成果均能准确反映出洞室围岩在开挖施工过程中的变形规律。     

三道湾水电站地下厂房洞室围岩支护方案研究

根据甘肃讨赖河三道湾水电站地下厂房区的实际情况,建立了地下厂房洞室典型断面分级开挖和支护的有限元模型,采用弹塑性有限元法对洞室开挖和支护过程进行了仿真模拟分析,并分析评价了围岩稳定性,对开挖支护方案进行论证。比较了有支护与无支护情况洞室围岩的应力、位移与塑性区的分布,得出三道湾水电站地下厂房洞室设计支护形式在技术上是合理的,洞室围岩是稳定的,锚喷支护后围岩整体稳定性有保证,可正常运行。     

溪洛渡地下厂房三大洞室围岩稳定监控技术

溪洛渡地下厂房三大洞室规模巨大,施工期洞室围岩稳定性监控是工程顺利进行的前提和保障.施工前依据前期科研成果制定了科学合理的开挖、支护方案,施工过程中严格控制开挖、支护质量,适时开展监测资料分析和监测成果反分析,跟踪洞室围岩位移、应力、塑性区范围发展过程.根据监测与反分析成果,定期对建筑物整体稳定性进行评价,并对局部可能失稳的岩体及时加强支护.开挖完成后,围岩位移的发展和破坏深度及支护设施应力总体较小,围岩整体稳定状态良好,局部围岩加强支护后较好地控制了位移.     

白鹤滩水电站左岸主厂房分级开挖围岩变形规律研究

白鹤滩水电站地下洞室群结构复杂,主厂房第Ⅰ—Ⅴ级开挖,围岩变形量大、围岩稳定性问题突出。依据主厂房第Ⅰ—Ⅴ级开挖、支护完毕后围岩变形监测资料、地质资料、现场施工情况,得到主厂房围岩变形规律。在高地应力和大埋深共同作用下,0+12(1号机组)断面围岩位移量最大,为58. 18 mm;主厂房下游边墙围岩位移量大于上游边墙;围岩松弛卸荷区距离洞壁3. 5~6. 5 m;围岩位移与开挖卸荷关系紧密;开挖临近监测断面时,位移~时序曲线呈台阶式增长;开挖结束后,随着开挖面远离监测断面,围岩位移量增长速度较小,最终趋于稳定。总结分析白鹤滩左岸主厂房围岩变形规律,对于保证主厂房分层开挖施工期安全和预测下阶段洞室开挖围岩稳定性具有重要意义。     

杨房沟水电站地下洞室施工期围岩稳定性分析

地下厂房洞室群具有规模大、结构复杂、交叉开挖率高等特点,施工期围岩稳定性控制难度大,而做好施工期监测资料分析和围岩稳定性评价,则是保障地下厂房洞室围岩稳定的重要措施。从监测内容、监测方法以及分析思路的角度出发,对位移和应力量级、应力分布特征、应力变化规律及其影响因素进行了分析;在此基础上,对地下厂房施工期围岩的稳定性进行了评价。评价结果表明:(1)围岩最大位移为65. 58 mm,锚杆应力绝大多数在200 MPa以内,围岩松弛变形程度处于中等水平,围岩松动圈基本上在3 m以内,支护参数合理有效;(2)围岩位移和支护设施的应力量级可控、分布合理、变化规律正常,施工期地下厂房围岩整体处于稳定状态。杨房沟水电站地下厂房监测资料的分析结果和对围岩稳定性的评价结果,可供类似工程借鉴与参考。     

丰宁抽水蓄能电站二期地下厂房施工期围岩安全监测分析

丰宁抽水蓄能电站二期地下厂房洞室群开挖尺寸大、围岩岩性复杂、区域结构面丰富,使其围岩稳定性变得复杂;对丰宁电站二期地下厂房洞室群围岩位移和支护受力情况进行监测并分析能实时掌握水电站地下厂房洞室群的整体稳定性状况。故在丰宁抽蓄电站二期主厂房和主变室中布置了大量监测仪器,对地下厂房洞室群围岩施工期的位移和支护受力情况进行了实时监测。通过对监测数据分析发现,与岩性、围岩分类、埋深和开挖规模相近的水电站地下厂房工程相比,丰宁抽蓄电站主厂房和主变室的围岩变形量值偏大,这与围岩中丰富的不连续结构面、围岩的蚀变性和地下厂房开挖扰动相关。此外,在支护受力上,主厂房和主变室的锚杆应力量值总体正常,锚索也对主厂房围岩起到了较好的加固效果。     

索风营水电站右岸地下厂房洞室群围岩稳定数值模拟

为判断索风营水电站右岸地下厂房洞室群围岩稳定性,采用自主研制的三维弹塑性有限元程序对该地下厂房洞室群岩体初始应力场、开挖方案、开挖过程、加固措施、围岩应力及变形等方面进行了数值模拟.数值模拟结果表明,该地下厂房洞室群围岩稳定性整体较好,可为工程设计与施工提供指导.     

溪洛渡水电站超大型地下厂房围岩监测资料分析和稳定性评价

水电站大型地下厂房具有规模大、结构复杂、交叉开挖率高等特点,开挖期围岩稳定控制难度大。为保证洞室群施工期围岩稳定,需建立有效的监测资料分析方法,对洞室围岩稳定进行评判。从监测分析内容、方法、分析思路出发,通过对位移和应力量级、分布特征、变化规律、影响因素进行分析,对地下厂房洞室群施工期围岩的稳定性进行评价。开挖完成后,围岩最大位移为60.14 mm,锚杆最大应力为242 MPa,围岩稳定性较好;围岩松动圈基本在3 m以内,支护参数合理有效。溪洛渡地下厂房洞室群规模为我国已建和在建工程之首,总结其监测资料分析和围岩稳定评价,对类似工程具有指导和借鉴作用。     

某水电站地下厂房喷锚支护数值模拟

建立某水电站地下厂房洞室群区域三维数值模型,利用FLAC3D软件模拟无支护和喷锚支护两种工况下分层开挖的施工过程。对两种工况下围岩应力、位移和塑性区分布特征进行分析,认识喷锚支护对围岩稳定性的影响。分析结果表明,喷锚支护能够有效地控制围岩变形和塑性区分布深度,减小应力集中区的范围,提高围岩整体稳定性。     

官地水电站地下厂房围岩应力与变形分析

本文对官地水电站地下厂房围岩岩体的初始地应力与开挖后的应力进行了分析研究。研究区域包括厂房顶拱、边墙和底板。其结论是随着各层开挖深度的不断增大,拉应力逐渐减小,而在底板附近则出现拉应力增大的现象;随着洞室逐层向下开挖,剪应力也逐渐增大,屈服区域不断地向下延伸;洞室围岩位移变形情况是底板变形最大,边墙次之,顶拱最小。     

清江水布垭枢纽地下洞室施工开挖数值分析

通过非线性二维有限元计算,对水布垭地下电站洞室开挖围岩的应力与变形进行了分析,探讨了主厂房洞室局部软岩置换、喷锚支护等措施对围岩开挖位移与应力的影响。在此基础上,对设计采用的各种支护处理措施的加固效果以及地下厂房洞室围岩的整体稳定性作出评价。     

引水发电系统地下洞室群围岩稳定性研究——以功果桥水电站为例

功果桥水电站地下厂房位于右岸,地下洞室群边墙高、跨度大,地质条件复杂。文章通过对厂房区地下洞室群的工程地质条件进行分析,确定地下洞室群的围岩类别,预测洞室开挖后的应力应变情况,评价洞室群围岩稳定性,为洞室群的位置选定及支护形式设计提供依据;通过对块体稳定分析找出确定性块体,为施工开挖支护提供依据。     

乌干达Karuma水电站地下厂房洞室群围岩稳定分析

基于乌干达Karuma水电站地下洞室的地质勘查及设计资料,利用FLAC3D数值分析软件对地下厂房洞室群进行开挖模拟,力求掌握洞室群开挖过程中围岩的变形规律、应力分布特征、塑性区分布围岩失稳破坏模式等围岩力学行为,为地下厂房的开挖支护设计提供技术支持。     

乌东德水电站洞室开挖围岩应力重分布的数值分析

为研究锚杆支护作用对乌东德水电站地下洞室围岩应力状态的影响,采用FLAC 3D软件进行数值模拟分析。模拟结果表明,设置锚杆支护提高了洞室开挖过程中围岩的最小主应力,围岩整体稳定性大幅提高;在地下洞室开挖面的顶板、顶板与侧墙以及四周全断面分别设置锚杆支护,得到的最大主应力增量分别为0.93、2.46 MPa和6.50 MPa,说明锚杆安装在四周的工况对围岩稳定最为有利;锚杆数量、长度和预应力对围岩应力重分布均有明显影响,当单侧锚杆的数量、长度和预应力分别为5根、2.0 m和60 kN时,可形成完整的圆弧应力拱,提高了开挖面围岩的整体稳定性。     

东非某大型水电工程地下洞室群稳定性研究

以东非某大型水电站为研究对象,建立地下洞室群的三维数值模型,基于Hoek-Brown破坏准则确定岩体力学参数,采用等效方法模拟系统支护效果,模拟洞室群七层开挖及支护的全过程,分析、对比围岩的变形、二次应力及塑性区等力学响应和整体稳定性。计算表明,Hoek-Brown准则是实用及可靠的;开挖后洞室变形、应力松弛、塑性区深度等均不显著,洞室整体稳定性良好,局部交叉部位需加强支护;采取系统支护后,上述力学响应均明显减弱,表明了支护的有效性;分析结果为后续的设计及施工提供重要依据。     

二滩水电站地下厂房洞室群围岩变形机理研究

二滩水电站地下厂房是我国目前已建成的最大的地下厂房，采用三大洞平行布置，且整个洞室群处于高地应力区，在设计上布置了对洞室围岩的位移和支护应力监测，并在施工中得以实施。在土建施工过程中及完工后对监测成果进行了反馈分析，弄清了围岩产生大变形的机理。本文主要介绍地下厂房洞室群开挖过程中围岩的变形、支护应力变化特征以及岩爆现象，并探讨其原因。本成果可为高地应力区洞室开挖的监测和反馈分析的信息化设计提供参考。