基于多影响因素联合的某抽水蓄能电站主厂房洞室围岩变形预测

为保证地下洞室围岩环境的安全状态,提出了一种以变分模态分解(VMD)方法分解原始数据和粒子群优化算法(PSO)提高预测精度为基础,基于多影响因素联合核极限学习机(KELM)方法的洞室围岩变形预测方法。该方法首先采用VMD方法将监测位移分解为受趋势性因素影响的趋势项位移和受周期性因素影响的周期项位移,去除影响因素的干扰项,其次将演化状态及影响因素作为PSO-KELM的输入数据,预测各影响因素所对应的趋势项或周期项位移,最后叠加两种分项位移,并将多影响因素结合的KELM方法与其他预测方法进行精度比较。对某抽水蓄能电站工程实测数据的验证结果表明,预测结果与原始位移的RRMSE相差仅0.76%,且二者的R为0.986,所提预测方法具有较高的预测精度,可为同类工程的围岩变形预测提供参考。

复杂地质条件地下厂房岩壁梁开挖施工技术

水电工程地下厂房岩壁梁是整个地下厂房最重要的受力结构,也是技术难度最大的关键部位,对施工工艺、质量要求最严格。复杂地质条件下,不利于岩壁梁成型,开挖难度更大,技术要求更高。为探求岩壁梁开挖技术参数及相应的岩台成型控制办法,在正式开挖前,进行玄武岩树脂锚杆预锚固及预灌浆,以及多次仿真试验,通过实行有针对性的“个性化爆破设计”,全面推行精细化管理,严格控制施工质量,取得了较好成果。以硬梁包水电站地下厂房岩壁梁开挖为例,阐述了复杂地质条件水电站地下厂房岩壁梁开挖施工技术,供类似工程借鉴参考。

某抽水蓄能电站地下厂房洞室群三维有限元稳定性分析

为了了解抽水蓄能电站地下厂房洞室群开挖支护后围岩的稳定性,以某抽水蓄能电站地下厂房洞室群为例,采用隐式弹粘塑性本构关系,建立三维有限元模型,对比分析地下洞室群毛洞工况、锚杆+锚索+衬砌联合支护工况及支护参数优化后围岩的变形、应力场分布及D-P点安全系数。结果表明:采用锚杆+锚索+衬砌联合支护的方式可以有效减小地下洞室群围岩的位移量,提高D-P点安全系数,使应力分布更为均匀,围岩的稳定性更好。锚杆长度在6m~8m范围变化及锚索预应力变化对围岩的变形、应力以及D-P点安全系数的影响不显著,但是对围岩局部有一定的影响,施工过程中应动态优化调整。

敦化塔拉河抽水蓄能电站地下厂房排水系统渗流量预测

地下厂房排水系统布置复杂,且相关设计规范没有地下厂房排水系统渗流量的计算方法。本文依托敦化塔拉河抽水蓄能电站工程,通过建立三维渗流稳态模型,计算了运行期、检修期的地下厂房排水系统渗流量,并给出检修期内放空隧洞入渗量,为地下厂房集水井和排水泵选型提供了设计依据。

抽水蓄能电站地下厂房防渗排水方案数值模拟研究

抽水蓄能电站地下厂房埋深较大,受排水廊道、隧洞充水、复杂地质条件、天然地下水等多种因素影响,常形成复杂渗流场。基于FEFLOW软件建立包含输水隧洞、地下厂房、排水廊道、围岩、断层的三维渗流稳态模型,根据模拟结果对初始防渗排水方案进行了优化,取消不必要的中平段排水廊道,并抬升下平段排水廊道,使其以自流方式排出渗水。厂房区排水廊道和洞室群渗流量合计8048.16 m^(3)/d,为地下厂房排水泵选型提供较大富余度。

四川省大渡河金川水电站地下厂房岩壁吊车梁岩台超挖处理措施及锚杆注浆时机研究

为了解决金川水电站地下厂房岩壁吊车梁岩台超挖严重问题,综合考虑现场地质状况、开挖现状、施工条件以及后续开挖可能进一步加剧围岩劣化等因素,对岩台超挖部分实施混凝土回填,并与岩壁吊车梁同期施工。通过建立岩壁吊车梁和回填混凝土及围岩三维有限元数值模型,计算分析了洞室下部开挖过程中的洞壁应力释放和桥机轮压、受拉锚杆注浆时机对岩壁吊车梁受拉锚杆应力以及壁吊车梁应力影响。结果表明:岩壁吊车梁锚固锚杆应力主要受洞壁应力释放影响,轴向拉应力最大值位于岩体中,桥机轮压影响幅度仅为0.32~3.15 MPa;岩壁梁锚固锚杆不宜与系统锚杆同时注浆。岩壁吊车梁运行状态良好,满足稳定要求。

某水电站竖井断层带塌方支护研究

某水电站上部压力竖井在反井溜渣开挖支护过程中,受F25断层带影响围岩破碎并遇季节性地下水量增加,导致大范围塌方,通过一系列模拟计算,确定支护措施,确保了上部压力竖井顺利贯通,支护后对塌方段进行收敛监测,结果显示支护后变形微小稳定,此开挖过程中采取一系列有效安全措施进行总结,对类似工程有一定的参考价值。

考虑围岩EDZ的高地应力地下厂房变形反馈分析

以大渡河双江口水电站地下厂房为研究对象,通过采用有限差分数值模拟方法开展考虑围岩EDZ的高地应力地下厂房变形反馈分析,将位移计算结果与外观监测数据进行对比,结果表明:在不考虑围岩EDZ影响计算时,位移计算结果与实测位移有较大差别,且不同深度开挖计算的位移差值达到6~10mm;当考虑围岩EDZ影响进行岩体力学参数折减的变形计算时,孔口单元的位移较未考虑围岩EDZ影响时明显增加。研究结果可为地下洞室安全评价与支护参数优化提供技术支撑,具有重要的理论意义和应用价值。

岩壁吊车梁混凝土热学参数反演及仿真分析

大体积混凝土参数的准确性是仿真计算的关键,通过反演得到的参数可更好地反映实际工程材料特性,使仿真结果更准确。根据桐城抽水蓄能电站地下厂房岩壁吊车梁混凝土的温度监测值,采用三维有限元仿真计算,考虑浇筑分层、加片冰或碎冰拌和、通水冷却等多种实际影响因素,反演混凝土绝热温升参数,并以此为依托进行岩壁吊车梁真实温度应力场计算和温控敏感性分析。计算所得应力场可精准反映岩壁吊车梁真实受力情况,其中拉应力未超过工程允许拉应力,表明该工程的温控防裂措施和标准设计符合防裂需求。敏感性分析结果表明,降低浇筑温度和合理布置冷却水管能更好地降低工程温度应力,起到很好的防裂效果。

基于3DE平台抽水蓄能电站地下厂房快速参数化设计研究

目前抽水蓄能电站正值井喷式增长与快速推进阶段,地下厂房作为抽水蓄能电站的重要组成部分,设计过程涉及规划、地质、机电等多专业协同配合,设计方案多、周期短、任务重,亟需一套高效率地下厂房设计体系。基于3DE数字化平台,严格遵循地下厂房正向设计思路开展抽水蓄能电站地下厂房快速参数化设计研究,通过将上下游专业提资、方案设计和工程量统计流程参数化,简化专业间配合内容、提高设计效率、确保设计质量。以某抽水蓄能电站为例,运用该体系进行地下厂房设计,参数驱动模型自动生成并以表格形式输出工程量。研究结果表明:该体系能够大幅提升设计效率,设计精度满足预可、可研阶段要求。

地下厂房螺栓球钢网架施工技术

为使厂房后期运行处在干燥整洁舒适的环境以及永久通风、照明设施等布置需要,水电工程地下厂房吊顶一般采用混凝土吊顶或钢结构吊顶,螺栓球钢网架吊顶因其结构简单、承载力强、便于施工、施工速度快等优点在当前水电工程地下厂房中得到广泛应用。TB水电站地下厂房采用螺栓钢网架吊顶,缩短了施工周期,加快了施工进度。

九峰山抽水蓄能电站地下厂房岩壁吊车梁开挖技术

九峰山抽水蓄能电站地下厂房岩壁吊车梁长211.2m、宽2.0m、高2.9m,在岩台倾斜面与垂直线形成35°夹角的情况下,鉴于岩壁吊车梁的地质特性与构造特性,为确保吊车梁挖掘作业的优质完成,我们在挖掘前深入研究了分层分区开挖、岩台下拐点预加固措施、钻孔设施改进、光面爆破等一系列技术方案。这些措施旨在确保挖掘作业完成后,残孔率、平整度、超欠挖均符合设计标准和规范要求。

地下厂房智能建造建设与应用综述

结合华能集团将TB水电站建设成为“绿色电站、智慧电站”的建设目标,水电十四局在TB水电站地下厂房工程建设过程中,同步进行智能建造项目的建设与应用。运用先进的科学技术手段,实现了地下洞室智能通风、地下施工地面化、施工现场可视化、信息化、数字化及智能化,实现了水电工程智能建造技术的突破,提升了TB水电站地下厂房工程施工和管理水平,为TB水电站建设成为“绿色电站、智慧电站”的建设目标奠定了基础。

东庄水利枢纽工程地下厂房洞室群渗流仿真分析

东庄水利枢纽工程位于北方岩溶区,复杂的地质条件对地下厂房洞室群的渗流分析和渗控措施合理性提出了很高要求。通过建立东庄工程左岸地下厂房区的三维有限元模型,对水库蓄水后左岸厂区的渗流场进行分析。研究结果显示,蓄水后主厂房发电机层以上和主变洞均基本处于干燥状态,厂区排水孔幕和排水廊道等排水设施对地下厂房洞室群疏排上游库水起到了关键作用;左岸库区帷幕在阻渗和降压方面发挥了积极作用,延长了库水外渗的渗径;厂区防渗排水系统满足设计要求,渗控措施合理可行。研究结果可为我国北方岩溶区的地下厂房洞室群渗流分析和防渗设计提供借鉴。

长河坝水电站地下厂房防潮墙防渗处理方案选择

长河坝水电站于2016年底开始投产发电,在投产发电的过程中地下厂房防潮墙渗水问题一直存在,破坏了装修层,还对机组运行产生了不良影响。因此文章通过分析长河坝水电站地下厂房防水施工的优缺点,对地下厂房 防水设计及施工提出一些建议,对后续工程建设提供经验,以优化防水设计及施工程序,减少投资,确保地下厂房 安全运行。

基于粒子群优化支持向量机的地下洞室支护设计

水电站地下洞室支护设计因其环境复杂性而面临重大挑战,现有方案受限于主观经验和低精度等问题,难以满足设计需求。为提高地下洞室设计效率和可靠性,通过引入粒子群优化(PSO)优化支持向量机(SVM)参数,开发地下洞室支护智能设计模型。模型将洞室跨度、洞室高度、洞室高跨比、洞室埋深、围岩类别、岩石饱和单轴抗压强度、最大主应力值、岩石强度应力比作为输入指标。通过对100个国内外水电站地下洞室支护案例的训练测试。结果表明:该模型在各项输出指标上显示了高度准确性,其中喷混厚度、锚杆直径、锚杆间排距的定类准确率分别达到90%、85%、90%,锚杆长度的定量预测拟合优度为0.843。研究成果可为地下洞室支护设计提供一种新方法。

音频电磁测深和微动探测技术在深埋地下厂房中的应用

本文以庆元抽水蓄能电站为例,初选地下厂房区岩性为凝灰岩,块状构造,可能存在隐伏构造,岩体完整性,地下水丰富等特点,以上均是制约深埋大跨度洞室成洞基本条件。文中通过运用地质雷达和微动探测技术进行综合分析和互相印证,并对物探结果进行了优化。物探成果在后续完成的钻孔、勘探平洞中得到了验证,与钻孔、平洞揭露的地质情况基本一致,说明物探成果基本客观准确地反映了地质实际。

某抽水蓄能电站地下厂房洞室群在锚杆锚固工况下围岩稳定性研究

针对某抽蓄电站的地下厂房洞室群具有规模大,洞室密集,施工条件复杂,主要洞室边墙高、跨度大的特点,对洞室群在锚杆锚固条件下的围岩稳定性进行分析,采用基于快速拉格朗日差分分析方法的FLAC3D的数值分析方法,对某抽水蓄能电站地下厂房洞室群在无支护条件和有支护条件下的围岩稳定性进行计算,并对比分析该电站地下厂房洞室群在毛洞开挖和锚杆锚固条件下开挖前后的应力场以及围岩变形的分布特征和变化规律。结果表明:开挖后,洞周围岩变形总体上表现为向临空面发展,洞室的拱顶逐步下沉,底板回弹。支护措施能有效减小围岩变形,围岩塑性区明显减小,塑性屈服程度显著降低。对比支护前后,应力松弛范围明显减小,支护可以明显改善围岩最小主应力分布,并为围岩提拱有效的支护围压,提高围岩稳定性。

某水电站地下厂房渗控分析研究

某水电站工程规模大,输水线路长度相对短,地下厂房距离坝轴线约210 m,蓄水后渗流特性或将成为影响正常运行的重要因素。通过建立渗控系统的三维有限元模型,开展工程区域在各种工况下的三维渗流分析。计算结果表明:防渗排水系统方案布置合理、有效,可满足地下厂房系统运行要求。

博瓦水电站地下厂房开挖支护施工监理质量与安全控制措施探析

文章阐述了博瓦水电站地下厂房开挖支护施工工序质量控制及安全保证措施以及监理过程。着重说明了大断面与相邻地下洞室施工开挖支护施工、工序质量评定与验收的工作程序与要求。