锦屏一级水电站地下厂房洞室群施工

本文结合锦屏一级水电站地下厂房洞室群开挖支护施工技术,详细介绍了高地应力、低抗压强度地质条件下,大型地下洞室群开挖支护施工程序、施工通道规划原则、三大洞室开挖支护施工方法、围岩监测与支护参数动态调整,可为类似工程提供设计、施工参考。     

杨房沟水电站地下厂房开挖支护设计施工实践

杨房沟水电站地下厂房属于典型的大跨度、高边墙地下洞室,工程区地质条件复杂,第一主应力方向与厂房轴线方向大角度相交,洞室岩体开挖卸荷变形明显。根据厂房的结构特点、地质条件及施工影响因素,制定科学的开挖支护设计和施工方案,合理地安排开挖顺序、布置施工通道,在开挖过程中采用控制爆破、安全监测、动态设计等技术措施,开挖施工质量得到有效保证、结构安全稳定得到有效控制,为同类型地下厂房开挖提供了丰富的经验。     

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。     

复杂地质条件下的地下洞室群施工期围岩稳定分析

地下洞室群施工建设过程中,特别是复杂地质条件下的地下洞室群,洞室开挖对围岩产生强烈扰动,造成巨大卸荷效应,对围压稳定有较大影响,关系工程的安全。以周宁抽水蓄能电站地下厂房洞室群为依托,从岩体地质条件及洞室布置实际出发,按照施工组织设计需要拟定的分层开挖及支护方案,对地下洞室群建立三维模型,采用弹塑性有限元法进行数值计算,研究设计方案下围岩的稳定性以及支护措施有效性。     

小浪底地下厂房施工

主要阐述小浪底地下厂房顶拱开挖、台阶开挖、机坑开挖和地下厂房系统支护的施工方案,列举了相关的指标和参数,介绍处理地下厂房大跨度顶拱施工和高边墙台阶施工难题的具体措施,为大型洞室的设计和施工提供有益的参考.     

锦屏一级水电站地下厂房洞室群地质力学模型试验分析

采用地质力学模型试验,通过模拟洞室岩体的地质 构造、岩石物理力学性能指标、地应力场、洞室开挖过程及洞室喷锚支护,研究锦屏一级水 电站地下洞室群开挖施工过程中的应力及稳定情况。比较了 3种不同的开挖顺序及有无支护 方案的作用效果。结果表明锦屏一级水电站地下洞群不论采用哪个开挖方案,在技术上都是 可行的。相比较而言,第二方案优于第一、第三方案。支护措施的效果较明显,可确保洞室 的稳定安全。     

苗尾水电站引水道竖井开挖支护施工方案研究

苗尾水电站引水道竖井段地质条件较差,洞室围岩以Ⅳ类岩体为主,在施工过程中选择合理的施工方案是保证施工安全和控制施工质量的关键所在。本文通过分析苗尾水电站引水道竖井及上下弯段的地质情况、结构特点,提出综合运用适当扩挖支护、钢筋混凝土支护、玻璃纤维锚杆支护、钢支撑钢拱肋支护、分层分部开挖支护等手段的开挖支护方案,为不良地质条件下施工提供了有效的借鉴方案。     

ANSYS在某地下厂房洞室开挖中的应用研究

文中以某水电站地下厂房洞室开挖为例,介绍了应用ansys软件采用有限元法对地下厂房开挖进行数值模拟,为地下厂房洞室的开挖支护提供了理论依据,以保证施工安全。     

小浪镀地下厂房施工

主要阐述小浪底地下厂房顶拱开挖，台阶开挖，机坑开挖和地下厂房系统支护的施工方案，列举了相关的指标和参数，介绍处理地下厂房大跨度顶拱施工和高边墙台阶施工难题的具体措施，为大型洞室的设计和施工提供有益的参考。     

二滩水电站尾水调压室的开挖与支护

二滩水电站尾水调压室是典型的高边墙、大跨度、特大断面地下洞室，施工中采取了合理的开挖施工方案，如施工道路的布置以及施工支洞的设置等。根据高大洞室结构特点采用了有效的综合性支护方式，尤其是在开挖支护施工阶段跟踪进行围岩应力应受监测，及时调整施工方案，确保了整体围岩稳定和结构安全，在进度和质量方面都达到了预期的目的。对于施工中出现的各种不利情况，如岩爆、边墙顶拱局部变形大等，采取了一系列处理措施，取得了良好的效果，为类似的高大洞室开挖支护施工提供了可资借鉴的经验。     

水布垭水电站防淘墙墙体开挖施工技术

水布垭水电站防淘墙工程地质条件差,施工部位常年处于清江正常水位以下,施工难度大,工艺复杂,尤其是墙体开挖,采用自下而上分层施工,部分覆盖层较深部位采用宽竖井施工方案。通过施工,总结出一套适合深埋地下、地质条件复杂、地下水丰富、无法采用先进机械设备的洞室开挖施工方法和技术措施:在地质条件较好岩层,适当增加每层墙体施工高度;地质条件较差时,减少每层墙体施工高度,并做好支护;在覆盖层较厚时采取了宽竖井施工方案。施工实践表明,该施工方案是可行的。     

地下洞室施工开挖的三维弹塑性数值模拟分析

采用三维弹塑性有限元法对某水电站地下厂房主洞室施工开挖过程进行数值模拟计算。通过分析地下洞室开挖过程中围岩和岩锚吊车梁的变形状态、应力状态、屈服区分布以及整体稳定性。得到应力及变形的发展规律以及屈服区出现的部位，指出在设计、施工中的注意事项，为工程设计和施工决策提供理论参考依据。     

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。     

大型地下洞室群主洞室规模优化及支护设计研究

通过对乌东德水电站岩锚梁体型、蜗壳开挖结构及母线廊道内电气设备布置等方面的研究,对主厂房洞室规模进行了合理优化。基于对国内17个已建水电站地下厂房资料进行统计分析,建立了厂房不同部位长短锚杆与洞室规模之间的关系,同时结合规范初步确定了厂房不同部位的支护方案及参数。在此基础上,构建三维数值模型,进一步分析不同工况下洞室群围岩的稳定性。研究结果表明:优化后的水电站地下厂房布置紧凑,厂房规模大幅降低,与同期建设的白鹤滩水电站相比,其跨顺比、长垂比降幅分别达10.6%和15.7%;施加的围岩支护可以较好地控制围岩变形,且有锚索支护工况在保障洞室稳定安全方面较优,围岩整体稳定性较好,进一步验证了支护方案设计的合理性和有效性。研究成果可为类似地下工程的安全建设提供借鉴。     

地下硐室岩爆的预测及处理研究

洞室开挖过程中常发生规模大小不一的岩爆,因此合理地评价其开挖过程中岩爆发生的可能性、现场对岩爆的观测、分析研究岩爆的烈度、分布范围以及相应的预测防治处理措施具有重要的工程意义。基于此,首先从岩爆发生的基本条件、岩爆烈度分级标准、隧洞岩爆特点、地质宏观评价的角度对硐室施工过程中岩爆发生的可能性进行了评估;然后,采用较常规的岩爆的现场预测预报方法(主要采用定性方法和工程地质类比法)对该地下硐室岩爆发生的烈度进行了评价;最后提出了相应的防治措施,即施工岩爆处理措施,研究结果对高地应力区及上覆岩层较厚的地区兴建或开挖地下洞室具有重要的参考作用。     

乌东德地下厂房岩体深部加固及施工程序研究

乌东德水电站右岸地下厂房洞室群赋存于前震旦系褶皱基底,为陡倾下游的层状浅变质岩。主厂房第Ⅵ层大桩号段开挖时,单次长度达35.0 m,由于上游边墙处的施工支洞顶部岩体挖除、侧向约束解除、边墙高度突增,导致主厂房上游边墙岩体深部出现较大范围的沿层面开裂及滑移、围岩变形及锚索受力陡增,危及到主厂房施工及运行期安全。为此,采用三维离散元法对岩体开裂部位加固及第Ⅵ层后续开挖区段长度进行了对比研究,并提出了"锚索+接缝灌浆"的处理方案及"小区段、间隔开挖+及时支护"的施工程序。目前,右岸地下厂房已全部开挖完成,各部位监测项目均已收敛,监测成果验证了加固方案及开挖程序的合理性。相关思路可为后续同类工程的建设提供参考。     

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。     

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。     

地下水封洞库洞室轴线方向优化方法

地下水封洞库洞室轴线方向对围岩稳定性、支护费用及施工安全等具有重要影响。基于洞库工程特性,提出了洞室轴向综合优化方法和评价指标。首先,依据国内规范确定出洞室轴向可选范围;然后,基于等效连续介质模型和非连续介质模型,以围岩最大位移、塑性区体积、稳定系数及结构面最大剪位移为评价指标,确定出各模型条件下的最优洞室轴向;基于关键块体理论,以支护压力为评价指标,确定出该条件下的最优轴向;最后,全面分析各评价指标计算结果,综合确定出最优洞室轴向。结果表明:构建的数值模型应包含掌子面,以全面反映施工过程安全性;基于强度折减法确定围岩稳定系数时,使用位移-折减系数曲线的位移突变点作为临界折减系数评判方法较计算不收敛评判法更为合理。将提出的洞室轴向综合优化方法应用于山东某地下水封洞库工程,优化结果证实了该方法的可行性和可靠性,可为相关工程提供参考。     

地下厂房施工过程的三维非线性数值模拟分析

根据冗各电站地下厂房开挖支护的施工顺序,以隐式杆单元模拟锚杆,以壳单元模拟混凝土喷层,采用三维非线性有限元技术,对洞室群的开挖支护动态过程进行了模拟计算。通过三维非线性有限元计算分析得到:洞室群动态开挖过程中围岩应力变形的分布规律,围岩塑性区的发展规律,锚杆受力变化情况。计算结果表明:整个开挖过程中,洞周围岩位移变化规律正常,量值较小,塑性区主要分布在洞室周边,围岩稳定性较好;但在洞室交叉口处围岩的变形较大,出现较大范围的塑性区,在此基础上提出了支护措施优化方案,并对优化方案的效果进行了评价。