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。     

乌东德水电站右岸地下厂房施工期围岩稳定分析

安全监测是地下洞室围岩稳定安全评价的重要手段。乌东德水电站右岸地下厂房规模巨大,主厂房、主变洞、调压室三大洞室平行布置。为确保施工期围岩的安全稳定,通过使用多点位移计、锚杆应力计、锚索测力计、锚杆测力计、测缝计等监测仪器,对围岩表面和深部的变形进行监测,分析了地下厂房三大洞室第Ⅰ—第Ⅲ层开挖的位移特性与变形规律。监测结果表明:开挖引起的上层围岩变形较小,且主要集中在浅表层;三大洞室岩锚梁高程以上最大变形为16.43 mm,主厂房顶拱、上游侧岩锚梁和尾水调压室上游边墙围岩变形较大;爆破开挖扰动、开挖引起的空间效应以及较差的地质条件是围岩变形增长较快的主要影响因素;通过采用加强支护等措施,能有效控制围岩变形的发展。     

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。     

基于工程类比的高地应力地下洞室高边墙围岩支护强度评价

高地应力地下厂房高边墙围岩支护强度的评价对于保证大型地下工程围岩稳定性具有重要意义。猴子岩水电站地下厂房地应力高、强度应力比低,施工开挖中出现喷混凝土开裂、岩锚梁错位、岩体开裂、锚墩内陷等典型的围岩变形破坏现象,对洞室安全造成严重威胁。通过多点位移计、锚杆和锚索的应力监测数据分析,将猴子岩和锦屏Ⅰ级水电站地下厂房进行比较,提出了预应力锚索和锚杆的单位面积预应力支护强度计算方法,并根据评价结果对局部洞段进行针对性的围岩补强支护设计。结果表明:猴子岩地下厂房围岩变形整体上比同期的锦屏Ⅰ级围岩变形大,而锚索应力水平比锦屏Ⅰ级小,锚杆应力水平整体相当;猴子岩地下厂房下游边墙的支护强度大于锦屏Ⅰ级下游边墙的支护强度,上游边墙的支护强度小于锦屏Ⅰ级下游边墙相应部位支护强度,猴子岩地下厂房上游边墙补强支护后的围岩变形得到有效控制,表明了补强措施的有效性。研究可为类似高地应力地下洞室围岩支护设计和支护强度评价提供参考和借鉴。     

白鹤滩水电站左岸地下厂房施工期围岩稳定安全监测分析

白鹤滩水电站地下洞室群规模巨大,地质条件复杂,地应力高,洞室开挖期间安全风险大,需要监测围岩稳定情况。通过分析左岸地下厂房第Ⅰ至第 Ⅳ 层开挖安全监测资料,揭示围岩变形规律、特性和原因,并给出了为稳定围岩采取的工程措施。成果表明:洞室施工期围岩变形是地质条件、地应力和开挖等因素共同作用的结果;错动带、裂隙和断层等地质构造影响洞段的顶拱围岩变形总量和变形深度均相对较大,一般洞段下游拱脚围岩变形相对大;顶拱中心和上游拱脚围岩变形大部分在深度6.5 m以内,下游拱脚部分桩号深度超过11 m的区域有一定变形,上下游岩台围岩变形深度大于顶拱;支护锚杆应力、锚索荷载在厂房内的空间分布规律和变化规律与围岩变形一致;一般洞段顶拱的锚杆和锚索受力仍有较好的余度,岩台层采取的针对性处理措施有效地提升了开挖成型效果。研究成果可为后续开挖期间围岩稳定的控制提供参考。     

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。     

张河湾抽水蓄能电站地下厂房系统开挖监测分析

张河湾抽水蓄能电站装机4台,单机容量250MW。地下厂房系统由主副厂房、主变及开关室、母线洞等组成。厂房系统开挖后,监测到围岩位移迅速增大,空间位移表现明显,围岩位移和应力一般在支护后变化逐渐趋缓;围岩位移和锚杆应力曲线呈台阶式分布,从围岩位移变化、锚杆和锚索应力变化来看,厂房与主变室的交叉洞口处,变形较大,厂房上游拱座处受力较为复杂,变形也较大。说明开挖对围岩的位移影响很大,施工中支护必须及时跟进。     

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。     

蒲石河蓄能电站地下厂房开挖卸荷变形及锚杆应力特性分析

蒲石河抽水蓄能电站地下厂房采用喷钢纤维混凝土、系统锚杆及锚索等组合而成的柔性支护体系,厂房高边墙因开挖卸荷作用,产生变形。通过大量原型观测数据,结合岩体内部变形及岩体应力作用理论。分析了地下洞室高边墙围岩变形及加固锚杆应力的特性。     

地下厂房洞室群开挖过程中的工程地质问题

猴子岩地下厂房洞室群位于高地应力区,围岩强度相对较低。在地下洞室群开挖过程中,出现喷层开裂与围岩表层剥落、掉块、坍塌等现象。现场勘测表明,围岩变形、锚杆锚索应力、围岩松弛深度及范围均较大。根据地下洞室群工程地质条件,对围岩进行了分类,分析了围岩变形产生的原因。据此有针对性地实施了局部加强支护,包括适度加密系统锚杆和锚索、降低锚索锁定吨位、对主厂房Ⅳ类围岩采用较高密度的锚杆以及锚索、灌浆和钢筋混凝土修补等处理措施,以提高岩体抗破坏能力,保障围岩稳定。     

巨型地下厂房创新支护技术应用

白鹤滩水电站地下厂房位于高地应力区,洞室群规模巨大、挖空率高,围岩以Ⅲ1类玄武岩为主,大型层间层内错动带、柱状节理玄武岩和陡倾角长大裂隙等不良地质构造发育,洞室群效应明显,围岩稳定问题突出,开挖成型困难。为此,地下厂房开挖过程中拟采用硅粉喷射混凝土、新型锚索锚固材料,以达到快速支护的目的;利用全螺纹树脂锚杆提高岩锚梁成型质量;采用混凝土提前置换错动带以有效控制围岩变形。详细介绍了上述一系列支护技术的应用情况及控制技术。工程实践证明,上述措施实施后很大程度上保证了地下厂房开挖成型与围岩稳定。     

大型抽水蓄能电站地下厂房围岩变形时效特征和反馈分析

丰宁抽水蓄能电站地下厂房洞室群的施工期围岩变形具有量值大、时效特征明显、不同深度围岩均可能发生变形的特点。为研究该地下厂房围岩变形时效特征,基于工程地质条件和监测数据,开展围岩变形机制研究。分析结果表明:地下厂房围岩变形的分布特征和时效特性,既与围岩在开挖卸荷后所出现的岩体质量下降、围岩强度减小、岩体蚀变现象有关,也与围岩内存在节理裂隙或断层等不连续地质结构在开挖卸荷作用下易发生张开或错动有关。采用由伯格斯流变模型与带拉伸截止限的摩尔-库伦塑性屈服准则组合而成的复合黏弹塑性模型,进行围岩流变力学参数反演,获得了与监测值吻合较好的围岩变形和变形时程曲线计算结果。根据洞室群围岩开挖支护稳定性分析结果,可知截至主厂房第V层开挖支护完毕,洞周围岩局部变形和塑性区深度均较大,且塑性区贯穿主厂房和主变室洞间岩柱,围岩稳定性总体较差。因此,主厂房在第V层开挖完毕后暂停继续下挖,专门进行洞室群的系统性加强支护是必要的。     

溧阳抽水蓄能工程地下厂房开挖过程性态分析

通过对溧阳抽水蓄能工程地下厂房安全监测资料的分析和对三大洞室监测数据的比较,揭示了开挖过程中导致地下洞室围岩产生较大位移的主要因素.结合施工过程及支护措施,重点分析了围岩位移及应力变化趋势,对溧阳抽水蓄能电站地下厂房开挖和安全监测提出了建议.     

某抽水蓄能电站地下厂房开挖有限元分析

利用大型岩土工程有限元分析软件GTS对某抽水蓄能电站地下厂房洞室群工程进行了数值计算分析,计算真实反映了实际地质条件以及实际开挖顺序、支护手段。研究了在复杂地质条件下洞室群围岩的开挖变形形态与应力状态,分析了围岩塑性区的分布及地下厂房洞室群的围岩稳定性。     

彭水电站地下厂房开挖支护全过程的数值模拟

地下厂房洞室群的开挖,势必引起洞室群围岩位移场和应力场的调整,过大的变形和应力集中都会造成围岩的破坏,对洞室的稳定产生影响,因此围岩稳定分析一直都是地下工程领域中的研究重点和难点.基于彭水电站地下厂房的开挖,首先分析了开挖后围岩位移与变形规律,并与监测资料比较,计算结果与监测情况十分吻合;分析了不同开挖步下厂房周边的应力分布规律,研究围岩塑性区的空间分布特征;定量分析了开挖支护前后塑性区方量的变化,评价支护的有效性.     

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.     

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。     

瀑布沟电站地下洞室围岩变形特性研究

瀑布沟水电站地下厂房洞室由于体积和跨度较大(均超过30 m),其围岩的变形和稳定情况受到了各方面极大的关注.以丰富完整的变形监测资料为基础,结合地质和施工资料,对厂房洞室围岩变形的分布特征进行了总结,探讨了其主要影响因素.研究结果表明:围岩变形受地质因素(地应力、岩体质量、断层结构面等)和工程因素(开挖方式、支护措施等)的综合影响,其中尤以岩体质量和断层结构面为控制性因素.     

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。     

二滩水电站地下厂房系统岩石支护

二滩电站坝址地处一级大地构造单元分界之攀西裂谷带，电站位于雅砻江狭窄"V"字形峡谷中，残余构造应力和山体自重应力均较大。本文着重介绍了二滩水电站地下厂房系统洞室围岩的基本地质条件、围岩变形情况和岩石支护特征，归纳了影响岩石支护的因素，总结了经验，指出高应力地区的洞室在开挖阶段应加大柔性支护力度，以适应围岩变形。