拉西瓦水电站工程高地应力地区大型地下厂房洞群围岩稳定性研究

高地应力地区大型地下厂房洞群围岩稳定是当前岩石力学重大技术问题之一，也是生产急待解决的问题。我们以拉西瓦工程为背景，以围岩稳定为条件，以地下厂房优化设计为目的，对高地应力地区大型地下厂房洞群围岩稳定性进行了全面、系统、深入的研究：利用敏感度概念，对影响围岩稳定的诸因素按敏感度排序。人中找出主要因素，制定出正确研究方法；对工程区地应力背景及地应力设计模拟进行了深入研究；开展了以模拟洞开挖试验为主的原始地应力状态下岩体特性研究，探讨了高围压下岩体力学特性及其相应的计算模型；并在上述研究成果的指导下进行了拉西瓦地下厂房优化设计，取得了相当的经济效益。     

拉西瓦水电站高地应力地区大型地下厂房洞群围岩稳定性研究

围绕高地应力地区洞群围岩稳定，结合拉西瓦水电站大型地下厂房的具体情况，在影响因素敏感度分析、地应力背景、岩体特性、计算模型、优化设计等方面进行了深入系统的研究。     

我国高地应力地区地下厂房围岩稳定分析及其中几个问题

围岩稳定是地下工程的一个重大技术问题,在高地应力地区该问题显得更为突出.为了顺利地进行拉西瓦水电站地下厂房设计工作,我们在以往工作的基础上,搜集了二滩、鲁布革、白山等高地应力地区水电站地下厂房围岩稳定计算,模型试验及现场观测资料.并对照东风,龙滩水电站地下厂房及金川巷道变形资料,希望从中找出高地应力地区地下厂房围岩变形的大致规律.并就高地应力地区地下厂房围岩分析及厂房设计工作提出一些看法.     

水电站高地应力地下洞室群施工期围岩变形破坏研究

针对猴子岩水电站地下洞室群施工期岩体破坏现象,研究了其围岩变形破坏模式,利用应力莫尔圆和复合强度判据对高地应力情况下的应力驱动型变形破坏进行了成因机理分析,并提出了有效的工程应对措施。研究成果有利于进一步认识高地应力地下洞室群围岩变形的稳定性,可供类似地下厂房洞室群的设计与施工借鉴。     

考虑层状岩体各向异性强度的地下厂房稳定分析

针对层状岩体的各向异性强度特征,基于带拉伸截止限的摩尔库伦准则,建立了综合考虑岩体和层面强度的各向异性强度准则,并且还考虑了岩体损伤对其强度的影响,给出了该强度模型的有限元实现方法,并据此专门编写了相应的Fortran有限元程序。将该模型应用于某水电站地下厂房三维有限元开挖计算中,研究了层状岩体各向异性强度对地下厂房围岩稳定性的影响。研究结果表明:与各向同性强度准则相比,考虑层状岩体各向异性强度后洞室围岩的应力和变形分别增加了1.4 MPa和20 mm左右,总的破坏量增加了8.7%。与现场监测数据的对比表明,考虑层状岩体各向异性强度进行地下洞室围岩稳定性分析更加合理。     

某抽水蓄能电站地下厂房围岩劈裂破坏范围预测

对于处在高地应力脆性围岩中的地下洞室群,开挖时洞室围岩容易出现纵向的劈裂裂缝.采用滑移裂纹组模型模拟岩石在轴向压力作用下的劈裂破坏,以分析裂纹之间的相互作用.通过分别计算释放的弹性应变能,裂纹扩展耗散的能量,裂纹滑移耗散的能量,得到了高地应力下脆性岩体的劈裂破坏判据,并将该判据应用到某抽水蓄能电站的开挖计算分析过程中,为高地应力条件下地下工程开挖引起的劈裂破坏提供更加科学合理的预测判据.     

湿拌钢纤维喷射混凝土配合比设计及应用

结合拉西瓦水电站地下厂房及主变开关室大型地下洞室,其围岩永久支护采用的15 cm厚湿拌钢纤维喷射混凝土与锚杆联合支护体系,通过大量的室内及现场试验,提出了符合设计及施工要求的湿拌钢纤维喷射混凝土配合比,并在工程中得到了成功应用。     

拉西瓦水电站高地应力区特大地下厂房开挖施工技术

拉西瓦水电站地下厂房厂区地应力高、地质条件较复杂,特大厂房与众多洞室的立体交叉,增加了厂房特别是高边墙的施工难度,围岩稳定和快速施工是本工程的难点和重点。该地下厂房的施工方法、施工程序、爆破参数,可为以后同类工程施工提供一定的经验和借鉴。     

高地应力地下厂房洞室群围岩稳定分析

通过对某水电站地下厂房洞室群围岩稳定数值计算及模型试验成果分析,初步探讨了高地应力条件下深埋地下洞室脆性围岩的破坏特性、洞室稳定性分析方法及支护设计要点.     

拉西瓦水电站工程高地应力地区大型地下厂房洞群围岩稳定性研究（下）

拉西瓦水电站工程高地应力地区大型地下厂房洞群围岩稳定性研究（下）刘世煌（西北院水工二处）（续１９９４年第４期）３．１地下厂房原位模拟洞开挖试验设计考虑到ＰＤ２＃０＋２９３ｍ已进入厂房区，其高程２２５５．０为未来的发电机楼板上部，此处已进行了相当数量的...     

拉西瓦水电站地下厂房开挖分层及顶拱的开挖支护

拉西瓦水电站地下厂房位于高地应力区,厂区最大主应力达20-30MPa,为确保施工、运行期的安全及开挖质量,对围岩弹性释放能和能量释放率进行了计算分析比较,综合考虑其他因素后,合理确定了地下厂房开挖分层,并提出了厂房顶拱开挖方法及支护措施。观测数据表明,厂房开挖支护完成后,顶拱围岩已趋于稳定。     

广东清远抽水蓄能电站 地下厂房岩体结构面直剪试验

广东清远抽水蓄能电站地下厂房规模大,围岩稳定性分析需要获得岩体结构面的抗剪强度参数.采用同一试件施加不同法向应力的单点直剪试验方法对各组结构面进行了直剪试验,试验表明:该工程地下厂房岩体结构面具有较高的抗剪强度,对围岩稳定有利.试验为工程设计提供了依据,为今后同类工程的岩体结构面直剪试验积累了经验,具有借鉴价值.     

锦屏二级水电站地下厂房下游拱肩开裂与中隔墙锚索破坏原因分析及处理措施

针对锦屏二级水电站地下厂房开挖支护中后期,下游拱肩开裂、外鼓、剥落及混凝土浇筑期间中隔墙锚索破坏问题,分析其原因,认为是与洞轴线成小夹角的层状陡倾角岩体受该部位强烈集中的高地应力影响和中隔墙岩体三向卸荷变形影响有关。为此,对地下厂房和主变洞下游拱肩开裂部位采用表层、浅层和深层喷锚支护措施进行综合处理,对中隔墙岩体进行低压固结灌浆。实施后,效果好,有效地保证了围岩稳定与厂房安全。     

惠州抽水蓄能电站厂房围岩稳定性评价

通过对洞室围岩破坏形式的研究,对惠州抽水蓄能电站地下厂房A厂主副厂房地质条件及围岩稳定性进行分析。     

白鹤滩水电站左岸地下厂房围岩破坏研究

为了研究白鹤滩水电站左岸地下厂房围岩变形破坏问题,通过对厂房的现场调查,对其基本破坏类型进行归纳:片帮剥落、围岩外鼓、围岩开裂,并存在渗漏、异类物质析出等现象。同时结合数值模拟,对开挖期间围岩破坏机理进行分析。结果表明:在开挖作用下,左岸地下厂房应力进行二次分布,并在上游顶拱、拱肩及边墙部位围岩形成多个应力集中区,超过围岩片帮破坏临界界值,最终发生片帮等多种破坏。主厂房上游存在多个长大裂隙,其力学参数低,承载能力弱,在开挖作用下诱发主厂房上游发生诸如围岩外鼓折断、裂隙开裂、渗水、钙类物质析出等多种围岩破坏,并导致其临近区域应力异常增大,甚至出现片帮破坏。在后期开挖过程中应密切关注主厂房上游围岩稳定性。     

岩壁吊车梁荷载试验过程中围岩变形综合检测

锦屏一级水电站地下厂房属高地应力区.检测成果表明,地下厂房上、下游围岩岩体松弛卸荷深度较大;监测成果表明,岩壁吊车梁部分梁段结构缝的开合度、岩壁吊车梁与围岩的开合度、结构锚杆的锚杆应力均较大.根据锦屏一级水电站特别咨询团第四次咨询会议,明确要求对岩壁吊车梁运行安全性进行评估.为此,在地下厂房岩壁吊车梁荷载试验过程中,对岩壁吊车梁附近围岩岩体进行全面的变形综合检测是十分必要的.     

锦屏一级水电站厂房洞室群围岩变形破坏力学机制研究

锦屏一级水电站地下厂房洞室群所在区域地应力较高,岩石强度相对较低,地质条件十分复杂,围岩破坏形式多样。本文在多年监测资料和物探资料系统整理与分析基础上,结合洞室开挖揭露的地质条件、施工过程中表现的变形破坏现象以及动态设计加固措施等,综合深入研究洞室卸荷岩体变形破坏的力学机制。     

拉西瓦水电站岩锚梁岩台开挖施工技术

拉西瓦水电站岩锚梁位于厂房中上部位,其施工进度直接影响厂房下部开挖及支护施工,另外岩台面是岩锚梁的支撑基础,对岩台成形及开挖爆破振动等精度要求高,在施工前必须制定切实可行的工艺和指导方案.为此研究了厂房岩锚吊车梁开挖施工的关键技术.也介绍了拉西瓦水电站地下厂房岩锚梁开挖施工的成功做法及经验.     

拉西瓦水电站主厂房施工前后围岩类别对比分析

拉西瓦水电站是黄河上游最大的水电站工程，右岸地下厂房系统具有深埋性、洞群式、大跨度、高边墙、延伸长等特点。随施工进展，地质编录、图件绘制、超前预报、计算分析等施工地质工作同步进行。简要总结主、副厂房洞室围岩的分类，并将其与前期勘探资料进行了对比，两者围岩类别划分基本一致。     

两河口地下厂房洞室群围岩稳定性三维有限元分析

在岩体结构模型概化的基础上,采用三维有限元方法,系统地研究了两河口地下厂房围岩变形特征、围岩应力状态以及破坏区分布及塑性体积变化特点.重点计算、比较了支护前后及考虑渗透情况下地下洞室群围岩应力、变形和破坏区分布及塑性体积特征和变化规律,为洞室群稳定性评价和工程施工设计提供了参考依据.