大型水电站地下厂房岩壁梁施工技术

为解决大型水电站地下厂房岩壁梁施工质量问题,文章以福建省云霄抽水蓄能电站为研究对象,结合场区工程地质条件,针对主厂房和尾闸室2处岩壁梁的岩壁开挖、支护锚杆安装和混凝土浇筑施工展开研究,研究结果表明,文中提出的分区开挖、光面爆破、两臂凿岩台车配合人工安装锚杆、跳仓浇筑混凝土的施工方法,有效保证了主厂房和尾闸室的岩壁梁施工质量,减少了后期补强加固工作,节约了工程投资。

Precision blasting excavation of rock face beam in underground hydropower station under complex geological conditions

To deal with the construction difficulties of Xiangjiaba underground hydropower station,such as complex geological conditions,narrow rock bench,high loading,high quality requirements and urgent time limit,the project adopted the concept of precision blasting.The explosive energy and rock mass fragmentation were well controlled by taking reasonable excavation sequence,designing steel pipe drilling frame,the additional techniques of double layer smooth blasting,evenly micro charge,staggered arrangement of boreholes and pre-stressed anchors.These technologies ensured the excavation quality of the rock face beam,achieving successful blasting results:Semi hole ratio was 100%in Ⅱ surrounding rock,99.2%in Ⅲ surrounding rock and 90%~ 97.3%in Ⅳ surrounding rock;underbreak was avoided and the average backbreak was only2.9 cm;the unevenness was 0 ~ 4 cm;the influence depth of blasting and unloading was 0.2 ~ 0.7 cm.

大型地下洞室开挖爆破破坏影响范围

大型地下洞室爆破开挖通常需要考虑岩体完整程度的影响。以位于四川和云南交界的金沙江上的溪洛渡水电站特大断面地下主厂房浅孔台阶开挖爆破工程为研究背景,提出考虑初始损伤影响的岩石爆破损伤模型以及和初始损伤相关且可用于确定爆破破坏影响范围的判据。建立初始损伤和岩体完整性指数之间的关系式,使得提出的本构模型能考虑岩体完整程度的影响。通过编程将提出的本构模型应用到FLAC3D软件中,进行爆破数值模拟。首先分析岩石爆破破坏影响范围特性,然后以爆破破坏最大水平半径作为爆破破坏影响范围的特征参数,分析爆破破坏最大水平半径和岩石初始损伤、单段爆破药量以及爆破质点峰值振动速度之间的关系,得到不同初始损伤条件下爆破破坏对应的临界振动速度和安全允许炸药量。最后利用现场爆破试验、钻孔声波测试和质点峰值振动速度测试的结果验证数值模拟结果的合理性。研究结果表明:对于浅孔台阶爆破,水平径向爆破破坏影响范围随孔深的减小而增加,并在顶部平面达到最大值。该破坏边缘质点的峰值振动速度可作为爆破施工监测的安全判据。岩石初始损伤越大,初始损伤对爆破破坏最大水平半径的影响越显著。数值计算结果和现场试验结果较吻合。

溪洛渡水电站地下厂房通风空调方案模拟分析

大力发展水电是国家的基本国策 ,而建设地下水电站在西部多山地区中是一种较好的选择 ,有利于保护环境和可持续发展。以溪洛渡水电站地下厂房为例 ,它拥有装机 18台 ,每台 70 0MW ,总装机12 6 0 0MW ,是国内拟建的最大地下水电站。文中建立了电站地下厂房的一维导热数学模型和洞室的通风热湿平衡方程 ,通过编制动态计算程序软件包进行了设计计算。提出比较选择通风空调方案应考虑的因素 ,由计算结果给出了水电站地下厂房通风空调方案确定的基本原则。

锦屏二级水电站地下厂房岩壁梁开挖爆破试验

在锦屏二级水电站地下厂房岩壁梁爆破开挖施工中,为了获得较好的岩台成型效果,进行了不同方案的爆破试验,并在试验时进行了爆破振动监测。试验结果表明:爆破孔孔距为30cm的爆破效果好于孔距为40cm的爆破效果;孔距为30cm的不耦合系数大于孔距为40cm的不耦合系数,故增加不耦合系数,可以有效提高岩面平整度,减少爆破振动对岩壁面的损伤。

岩壁梁爆破参数优化的神经网络模型

地下厂房岩壁梁开挖后不仅要求有光滑的轮廓面,而且破坏范围最小,因此开挖难度大、质量要求高。在开挖该部位时常通过工程类比和在相似地段进行现场爆破试验,来决定爆破开挖参数,这种开挖方法成本高,有时效果也不理想。本文选择有代表性的实际爆破参数为样本,确定炸药类型、岩体裂隙发育程度、孔径、孔深、线装药密度、最小抵抗线、孔间距为影响爆破开挖效果的主要因素,应用神经网络建立岩壁梁爆破参数优化模型,进行爆破参数优化设计,并与爆破试验得出试验参数相比较,结果表明设计值与现场试验值吻合较好。对爆破试验部分进行声波检测也表明其爆破质量最好,其爆破松动圈范围最小。

地下厂房岩锚梁爆破参数优化设计与效果

选择具有代表性的实际光面爆破设计参数为样本,确定炸药类型、岩体裂隙发育程度、孔径、孔深、线装药密度、最小抵抗线、间距为影响岩锚梁爆破开挖效果的主要因素,利用神经网络强大的非线性映射能力,建立岩锚梁爆破参数优化模型,进行岩锚梁爆破参数优化设计。在相似地段进行保护层和岩台修面爆破试验,得出现场试验爆破参数,结果表明优化设计值与现场试验值吻合较好。对试验保护层和岩台修面爆破进行声波检测也表明其爆破质量最好,爆破松动圈范围最小。

新疆下坂地水库地下电站厂房边坡稳定性分析

下坂地水库电站厂房拟采用地下建设方案,电站厂房处边坡高达1229m,厂房硐室的开挖将不可避免地与所在高陡边坡相互作用,产生影响。本文运用FLAC-3D程序对边坡和电站厂房硐室的相互作用进行了模拟比较,分析表明,硐室开挖前后边坡应力分布状态基本没有差异,而边坡对硐室的影响也不是很大,只产生了厘米级的垂直和水平方向位移。由此得出结论:地下电站厂房建设方案基本不会受到高陡边坡的影响,同时,也不会由于发电硐室的开挖破坏到边坡的整体稳定。但是经过对边坡上部岩体的结构分析,表层可能出现小范围的崩塌、滑动破坏,应采取相应处理措施。

地下水电站主厂房母线层端部火灾烟气流动与机械排烟模拟

对地下水电站主厂房母线层端部火灾进行了模拟研究,结果表明:母线层端部发生火灾时,烟气通过吊物孔和楼梯间很容易到达水轮机层;母线层空间较狭小,易形成高温、高烟气浓度和低可见度;水轮机层空间也易形成高烟气浓度和低可见度,但温度较低;发电机层空间大,烟气浓度小,温度较低,但由于空气的卷吸,火灾发生一段时间后可见度很低。机械排烟能有效降低发电机层的烟气浓度和温度。

典型工程类比法在小浪底工程地下厂房设计中的应用

水电站地下厂房支护设计，大都以工程类比法为主，辅以各种理论分析。小浪底工程地下厂房设计时，在对围岩进行分类的基础上，采用直接对比法、间接类比法、Ｑ系统分类等方法进行综合分析，确定各洞室的间距及其喷锚支护参数。有限元计算验证和工程实践表明，支护型式和参数是合理的，可以确保工程的安全。

“爆刻技术”在岩壁梁部位开挖中的研究与应用

向家坝水电站地下厂房属超大型,开挖跨度33.4 m和开挖高度88.2m等七项工程技术指标均居世界第一;位于软硬相间的缓倾角砂岩和泥岩中,岩壁梁部位Ⅳ、Ⅴ类围岩的分布占岩壁梁部位总开挖长度的一半,工程地质条件相对类似规模地下厂房复杂得多。针对向家坝水电站岩壁梁部位工程地质条件和设计轮廓复杂、质量要求高、工期紧迫等特点,采用科学、细腻的"爆刻技术",确保了岩壁开挖成型质量优良,创造了光爆孔半孔率近100%、岩台平均超挖2.9 cm的新记录。

地下厂房岩锚梁裂缝成因分析及处理

针对官地水电站厂房下卧开挖过程中出现的岩锚梁裂缝,结合现场地质条件、监测数据,对岩锚梁裂缝的成因进行详细的分析研究后提出了对其裂缝进行化学灌浆处理措施,并作了具体阐述,以保证岩锚梁的稳定性和安全性。

基于FLUENT的井下选矸车间空气流场模拟研究

为了确保煤矿井下选矸车间通风可靠和安全运行,利用FLUENT软件对井下选矸车间的风流流场进行了数值模拟,为合理通风提供理论支持。结合常村煤矿井下选矸车间的具体布置,建立三维物理模型,模拟分析了不同风量情况下各地点的风速分布,确定出最低风量要求。通过风流流场分析,找出了相应的微风和涡流区域。根据最低风速要求,采取改变巷道局部设计、增加导风板措施杜绝该区域出现微风和涡流现象,以保障井下安全生产。

响洪甸抽水蓄能电站地下厂房渗水分析

响洪甸抽水蓄能电站在引水主洞充水后,地下厂房上游混凝土边墙多处出现渗漏水,厂房潮湿,严重影响机电设备运行的正常使用寿命和人身健康。通过现场渗漏水情况的详细勘测,对渗水原因进行了深入的分析和探讨,提出厂内集中引排和厂外封堵渗漏水通道的具体措施,并通过已采取的集中引排处理,厂内潮湿已明显改观,墙面已基本干燥。

西南某巨型水电站地下厂房顶拱安全埋高解析解初步研究

安全埋高是在研究该水电站地下厂房围岩稳定性时所提出的一个重大的工程地质问题 ,该问题的解决对经济合理地设计地下厂房顶拱围岩支护结构具有重要的意义。目前该问题研究较少 ,本文探索了用结构力学的基本原理来解决安全埋高问题。研究结果表明该方法能够较好地解决该问题 ,并为进一步用数值模拟分析提供了依据。

抗浮锚杆在岭澳核电站油水分离器厂房FS工程中的应用

岭澳核电站油水分离器厂房FS为深11 7 m的海边地下结构, 周围地下水位较高且与海水相通, 故其抗浮稳定分析与抗浮措施选择是设计的控制因素。通过介绍岭澳核电站FS厂房抗浮锚杆的设计, 探讨了带锚杆底板的内力计算模型。工程实践表明: 在地质条件允许时, 打锚杆是解决地下结构抗浮问题的简单、有效措施。

洪屏抽水蓄能电站地下厂房区初始应力场回归分析

介绍了初始地应力场回归分析的理论,提出了综合利用ANSYS、FLAC3D和FORTRAN三种工具求取地下厂房区三维初始地应力场的方法。以洪屏抽水蓄能电站为例,建立了地质概化计算模型和多元回归模型。通过多元回归分析求出了最优回归系数。计算表明,实测点的计算应力值与现场实测值接近,经过回归得到的地应力场是合理的。计算方法和计算结果为电站地下厂房区开挖模拟及稳定性分析提供了科学的依据。

某水电站地下厂房岩壁梁爆破参数优化研究

地下厂房岩壁梁开挖难度大、质量要求高,该部位成型质量的好坏将直接影响今后厂房内吊车的运行安全,在开挖该部位时,技术人员常凭借个人经验、工程类比或者在相似地段进行爆破试验,来决定爆破开挖参数。这样不仅费工费时,有时爆破效果也不理想。选择有代表性的实际光面爆破设计参数为样本,确定炸药类型、岩体裂隙发育程度、孔径、孔深、线装药密度、最小抵抗线、间距为影响岩壁梁爆破开挖效果的主要因素,利用神经网络建立岩壁梁爆破参数优化模型,进行岩壁梁爆破参数优化设计。在相似地段进行爆破试验得出现场试验参数,结果表明优化设计值与现场试验值吻合较好。对爆破试验部分进行声波检测也表明其爆破质量最好,其爆破松动圈范围最小。

地下厂房系统排水研究

简要介绍地下厂房系统排水方法,讨论厂房自流排水方案与泵排方案的优劣,并对确定厂房设计排水量的方法以及厂房排水对电站长期运行管理、水库环境影响等问题作了探讨。

空气间隔装药技术在水布垭地下厂房开挖中的应用

根据炸药爆轰殉爆距离的原理,进行了连续空气间隔装药和间隔空气间隔装药2种周边孔装药结构的光爆试验。结果表明2种方法都能达到光爆效果的要求,其间隔空气装药的效果更佳,与传统的导爆索间隔装药相比,可以大大降低成本,有较大推广应用价值。