地下厂房岩锚梁裂缝成因分析

针对水电站地下厂房开挖过程中出现的岩锚梁与围岩结合部位的纵向裂缝,结合地质资料、监测成果和施工过程,对岩锚梁裂缝产生的原因进行较为详细的分析,认为裂缝形成的时间在2006年10月底至11月初,即地下厂房进行第V层开挖施工期间;裂缝段围岩的差异变形是裂缝产生的主要原因;导致围岩差异变形的地质原因是存在岩脉断层,施工原因是支护措施不能有效地节制围岩变形。因此,考虑岩体的非连续性,加强施工期地质工作,及时预测侧墙可能出现的差异变形,并采取有力的支护措施对确保岩锚梁安全十分重要。

大岗山水电站卸荷裂隙密集带对高陡边坡稳定性的影响与分析

通过长期的工程实践和总结,针对西南岩石高边坡特殊的地质特点,提出了边坡表面、浅部、深部和微震监测相结合的新型变形稳定监测方法;利用边坡监测成果,结合地质条件和边坡失稳模式,对大岗山右岸边坡卸荷裂隙密集带变形的施工响应关系进行分析,总结卸荷裂隙密集带的变形特征,并分析其对边坡稳定的影响,最后通过与RFPA3D数值模拟的结果进行对比,常规监测、微震监测、数值模拟成果相互验证了卸荷裂隙密集带对边坡安全稳定的影响主要体现在边坡岩体沿结构面的错动变形上。

猴子岩水电站地下厂房围岩变形特征分析与控制

结合地质、监测及施工资料,对猴子岩地下厂房施工期围岩变形特征进行分析,结果表明,厂房围岩具有高地应力条件下围岩变形的显著特点,如围岩位移量级偏大、围岩变形时效性显著、混凝土喷层开裂等。地下厂房围岩变形发展随着逐步开挖不再表现为单一的"台阶型",部分测点呈现出"阶段-应力控制型"发展特征;在高地应力条件下,围岩变形呈现出渐进扩展的趋势,松弛深度逐步向岩体内部发展。通过对围岩变形历史峰值速率和支护时间的分析,提出了控制围岩变形的主要措施与建议,如开挖方式采取深孔预裂、浅层开挖,提高锚索设计吨位、降低锁定吨位,重视浅层支护、低压固结灌浆等。

锦屏一级水电站地下厂房围岩变形与破坏特征分析

结合地质、监测、物探及施工资料,对地下厂房施工期围岩的变形与破坏特征进行分析。分析结果表明,高地应力和低强度应力比条件下,围岩的变形不再主要由地质结构面的张开变形构成,由岩块破坏产生的变形所占比重增加。围岩的变形量级和松弛深度相对较大,边墙的主要松弛深度为12～15m,部分大于15m。围岩变形量级与松弛深度成正比,而松弛深度呈现出渐进扩展的趋势,因此变形的时效性应理解为围岩破坏的渐进扩展过程,与常规的流变概念存在差别。主厂房及主变室下游拱腰部位混凝土喷层鼓胀性裂缝是层状岩体在高应力条件下的卸荷劈裂和向临空面的屈曲破坏的结果,这种破坏导致下游拱脚部位位移测值的增大。主变室上游边墙混凝土喷层裂缝表现为张性开裂,主要原因是母线洞开挖后岩体应力集中导致的岩体压裂破坏。在高地应力条件下,地下洞室群开挖是否可采用"先墙后洞"的施工方案是一个值得探讨的问题。

地下厂房围岩变形特征分析

作为一种非连续介质,岩体的变形行为与连续介质存在较大差异。以施工期变形监测资料为基础,结合地质和施工资料,对地下厂房的围岩变形特征及其机制进行分析。围岩变形的空间分布受结构面控制作用明显,不论在水平方向、垂直方向,还是在钻孔深度方向,由于结构面的存在变形均可能出现分异现象;邻近洞室开挖对围岩变形的影响较为复杂,距离越近影响越大的一般性规律不一定成立;围岩的变形主要由控制性结构面的"张开位移"构成,"张开位移"占全部变形的84%～92%。围岩的上述变形特征揭示了基于连续介质力学的数值方法的局限性,因此加强离散类数值方法(DDA等)在岩体宏观变形模拟方面的应用研究是一个值得深入探索的课题。

瀑布沟水电站地下厂房洞室群施工期围岩位移特征分析

根据监测资料分析地下厂房洞室群的整体变形量级及空间分布情况。结合地质资料和开挖施工进度,以主厂房为例,从位移量、深度规律、位移速率等方面分析地质因素和施工因素对位移的影响,及二者的相互影响效果。研究结果表明:主厂房变形较大部位集中在岩锚梁部位和下游边墙;上游断层影响效应不明显,下游有无断层部位位移量差异较大,临近部位交叉施工对下游围岩位移影响较大,施工因素强化了地质因素的影响力度;变形是多种因素共同作用的结果,而地质因素和开挖施工是变形产生、发展的主要影响因素;地质条件差的部位变形较大的规律并不完全正确,施工不当的会加大结构面的影响效果,使围岩位移加剧,即使在无结构面的情况下,也会造成围岩大变形;一般断层通过的部位变形表现为"张开"位移,变形在穿过结构面部位差异明显。断层对变形的规律也是复杂多样,与其强度和所处位置有很大关系,有待进一步的研究。爆破是开挖施工的主要手段,其技术研究有很高的学术价值和经济意义。

岩石力学性态预测的PSO-SVM模型

传统的固体力学方法在描述岩石的各种地质因素与其力学性态之间的复杂非线性关系时存在困难。引入粒子群算法(PSO)对支持向量机(SVM)进行优化,提出岩石力学性态预测的粒子群优化支持向量机模型(PSO-SVM)。该模型利用SVM来建立岩石地质因素与力学性态之间的非线性关系;同时利用PSO对SVM参数进行全局寻优,避免人为选择参数的盲目性,从而提高模型的预测精度。将PSO-SVM应用到岩石压缩系数的预测中,并与传统的BP神经网络(BP-NN)进行对比分析。结果显示,PSO-SVM的预测精度较BP-NN有较大的提高,从而表明PSO-SVM在岩石力学性态预测中的可行性和有效性。

丹巴县莫洛村滑坡的地质成因与稳定评价

莫洛村滑坡位于大渡河左岸猴子岩水库库尾的梭坡堆积体前缘,是丹巴县古碉的集中分布区之一。由于古碉群独特的历史、人文和旅游价值,其稳定性不论是对古碉群保护,还是对水库蓄水位选择均十分重要。在简介滑坡区域地质环境的基础上,基于地质勘察和现场调查资料,分析了堆积体与滑坡地质成因与稳定现状,同时采用三维强度折减法和二维极限平衡法预测了不同蓄水位与水库运行方案对其稳定性的影响。结果表明:梭坡堆积体是冰川作用形成的;莫洛村滑坡是堆积体前缘近3 300年来蠕变和局部解体形成的,总方量约为4 000×104m3;导致滑坡变形的原因是1983年后向坡体引水,坡体地下水位抬升;现状下滑坡的二维极限平衡法和三维强度折减法安全系数分别为1.048和1.07,处于临界稳定状态;不论是1 842m还是1 852 m水位方案,水库蓄水与运行对滑坡稳定的影响均很小;排水是维持滑坡稳定和保护古碉的最有效措施。

锦屏电站自动化安全监测系统“一厂两站”管理

锦屏一级、二级水电站工程规模巨大,安全监测系统复杂。通过大量的调查分析研究,最终确定了锦屏一级和二级水电站自动化安全监测系统的网络层次及拓朴结构、系统供电及防雷措施、设备配置等。锦屏水电站"一厂两站"管理模式的高度统一,也大大提高了安全监测系统运行的可靠性。对监测自动化系统的主要创新点,以及相关的施工设计和运行维护管理工作方式及成效进行了介绍,以期为类似工程提供经验借鉴。

水库影响区快速监测分析预警体系研究

西南水电开发逐步进入发电运行期,大型水电站蓄水后水库岸坡在库水位升降、降雨等因素影响下,大多会导致库岸再造、崩塌、岩体蠕变、古滑坡复活、基岩变形加剧等多种地质灾害的发生,给库区周边人民生命财产和工程运行安全形成潜在安全风险。基于溪洛渡水电站水库影响区GNSS监测成果,构建了水库影响区快速监测分析预警体系,并利用该体系对水库影响区安全稳定进行分析评价,以保证水库影响区的围岩稳定和运行安全。通过建立的评价体系流程应用于溪洛渡水库影响区的预警评价中,取得了不错的效果,可进行推广应用。

西南地区超大型地下洞室群施工期快速监测分析评价体系研究

由于西南地区典型的高山峡谷地形地貌特征和区域强烈的"高地应力"的构造动力条件影响,水电站超大型地下洞室群面临的工程复杂性和难度超出现行经验认知。随着超大型地下厂房洞室群安全监测工程规模的不断扩大,利用现场实测的大量监测数据,借助现代化的监测软件系统,构建西南地区超大型地下厂房洞室群施工快速监测分析评价体系,并利用该体系对洞室围岩稳定进行分析评价,以实现地下厂房洞室群的施工过程动态设计,保证地下厂房洞室群的围岩稳定和运行安全。在分析评价体系的研究中,通过大量监测数据的统计分析,对围岩稳定的评价指标进行研究,拟定5个位移评价指标和5个支护荷载评价指标,并将评价指标的分级与围岩稳定分级相关联,实现地下厂房洞室群围岩稳定的快速评价;通过建立的评价体系流程应用于后续在建工程中,取得了不错的效果,可进行推广应用。