地下厂房洞群开挖施工中安全隐患的确定及治理对策

在地下厂房洞群开挖施工中,因其施工特点,决定了安全隐患的治理工作更为严峻。根据地下厂房洞群开挖施工的6个特点,确定了地下厂房洞群开挖中的13个安全隐患,提出了有针对性的9条治理对策。提出的安全隐患治理对策,是搞好安全工作的有效方法。

“16字地下洞群开挖法”在向家坝电站地下厂房洞群开挖施工中的应用

针对向家坝水电站地下厂房开挖断面巨大、相贯洞室多、工程地质条件复杂、安全问题突出、施工难度大等特点,提出并实施了"精细爆刻、先洞后墙、及时支护、监测预控",简称"16字地下洞群开挖法"的开挖施工理念,创造了厂房顶拱层平均超挖6.9cm,光爆孔半孔率97.38%,不平整度4.09cm;厂房岩壁梁开挖光爆孔半孔率近100%、不平整度0～4cm、由爆破和围岩卸荷造成的影响深度为0.2～0.7m、岩台平均超挖2.9cm;厂房四层以下高边墙预裂孔半孔率平均为90.24%,不平整度平均为7.52cm;地下厂房顶拱变形仅12.4mm、边墙变形仅6.68mm;开挖工期仅32个月的优良开挖效果。应用效果表明:"16字地下洞群开挖法"是一种地下洞群开挖科学、实用的有效方法。

金川水电站大型地下厂房洞室群施工期围岩质量评价方法

金川水电站地下厂房洞室群规模大且地质构造条件复杂,给施工期带来极大的安全风险,鉴于地下厂房的重要性及特殊性,查明开挖洞室围岩类别及不良地质现象可以为洞室群施工期安全快速施工提供保障,因此本工程迫切需要一种针对地下厂房洞室群在施工期的围岩质量评价方法去解决当下面临的问题。为此,基于前期勘探成果、借助三维地质建模软件建立地下厂房三维围岩质量分级模型,在施工期洞室开挖前采用TGS360Pro系统进行掌子面前方100 m洞段的超前地质预报,对该段的三维围岩质量分级模型进行动态修正,进行地下厂房开挖后地质编录结果和地质预报结果的对比分析。结果表明:采用该方法可深入研究探明局部Ⅳ类围岩等不良地质现象对围岩稳定性的影响,可实现最大限度地降低不良地质部位开挖风险,为工程的顺利修建和安全运行提供技术保障。TGS360Pro超前地质预报技术可以实现精准的超前地质预测预报,进一步查明不良地质现象位置及分布范围,可作为完善地质三维围岩分级模型的重要依据。该围岩质量评价方法及超前地质预报方式对金川水电站大型地下厂房洞室群可实现快速开挖支护提供了技术支撑。

青海某抽水蓄能电站地下厂房洞室群围岩稳定性及支护效果研究

青海某抽水蓄能电站地下厂房属典型深埋大型地下厂房洞室群,具有埋深大、跨度大、边墙高的特点,且受厂区内小断层发育等地质条件限制,其围岩稳定性问题复杂且重要。通过现场实测结合数值模拟计算的方法,对地下厂房洞室群围岩稳定性及支护效果进行了研究。研究表明,地下洞室以降低围岩受开挖扰动的程度和维持围压水平的方式进行支护,支护后围岩塑性区深度、变形均改善,支护结构受力情况较好,说明洞室间距合理,围岩整体稳定,具备成洞条件。本研究对类似地下洞室群的设计和施工具有参考意义。

地下厂房洞室群开挖施工关键技术及质量控制研究

地下厂房洞室群开挖施工涉及众多复杂技术挑战,尤以开挖质量控制与洞室稳定性保障为重。本研究针对某地下厂房洞室群开挖项目,提出了一套综合性关键技术及质量控制策略。这套策略涵盖了开挖顺序与方法的选择、支护结构的设计与施工要点、洞室稳定性评估与风险管控等关键环节。施工中采用了多步法分阶段开挖技术,并强化了支护结构以确保洞室稳定。同时,建立了严格的施工质量控制体系,对施工参数进行精细设定,并对各环节实施全面质量检查。通过这一系列措施,有效提升了地下厂房洞室群开挖施工的质量与安全性。通过对某工程的应用和反馈来调整优化这套工作流程,从而更加有效地保证了洞室的开挖质量和安全稳定。这套策略和方法的提出,为地下厂房洞室群的开挖施工提供新的实践经验和理论指导,具有广泛的工程实用性和指导意义。

锦屏一级水电站地下厂房洞室群围岩时效变形研究

锦屏一级水电站地下厂房由于其规模巨大、地质条件复杂、应力强度比较高,使得其围岩应力分布和变形的时效性更为显著。将导致围岩时效性的原因分为由开挖过程引起的时效性和由岩体流变性引起的时效性,并重点研究由岩体流变性引起的时效性。首先简要介绍并讨论岩体流变理论;然后以一代表性监测断面为例,对锦屏一级地下厂房的位移监测资料、声波资料及锚杆锚索张力监测资料进行时效性分析,并指出松动区是围岩时效变形最突出的区域;最后研究考虑时效变形的位移反馈分析方法,给出该方法的具体思路和数值实现手段,并以监5断面为例验证该方法的可行性和可靠性。研究表明,考虑时效变形的位移反馈分析方法可以有效模拟围岩在施工期内的时效性,为支护设计的修改提供参考依据。

洪屏抽水蓄能电站地下厂房洞室群渗控措施效果评价

洪屏抽水蓄能电站地下厂房地质条件复杂,洞室较多,为检验现有的防渗排水措施的预期渗控效果,利用改进的节点虚流量法求解有自由面的无压渗流问题,采用改进的排水子结构法模拟排水孔,通过计算正常运行工况、降雨入渗、改变排水孔间距等控制性因素,分析了不同条件下地下厂房渗流场的工作状态。结果表明,现有的防渗排水系统合理,可达到预期渗控效果。

溪洛渡水电站超大型地下厂房洞室群岩体工程控制与监测

金沙江溪洛渡水电站地下厂房洞室群规模巨大,结构复杂,玄武岩组内层间与层内错动带致使岩体非连续性是主要地质问题。采用损伤弹塑性数值方法对围岩稳定性进行分析,确定洞室开挖顺序和支护参数。精细化施工组织,严格控制开挖对岩体的损伤范围,并保证洞室轮廓的良好成型。及时对监测数据进行分析和反演分析,对支护工作量进行动态设计。开挖过程中,位移和应力变化规律较好;开挖完成后,位移和应力总量值较小,洞室围岩稳定性良好。溪洛渡地下厂房洞室群规模为我国已建和在建工程之首,总结其设计、开挖与支护,监测与反演等岩体工程控制措施,对类似工程具有指导和借鉴作用。

索风营水电站右岸地下厂房洞室群围岩稳定数值模拟

为判断索风营水电站右岸地下厂房洞室群围岩稳定性,采用自主研制的三维弹塑性有限元程序对该地下厂房洞室群岩体初始应力场、开挖方案、开挖过程、加固措施、围岩应力及变形等方面进行了数值模拟。数值模拟结果表明,该地下厂房洞室群围岩稳定性整体较好,可为工程设计与施工提供指导。

地下厂房洞室群施工期围岩变形及破坏特征分析

简要介绍了锦屏一级水电站地下厂房洞室群的工程地质条件、施工期安全监测方法。对围岩变形监测成果进行了统计分析,对围岩变形规律及特点进行了研究。结合施工开挖及地质条件,对围岩变形过程、时效行进行了探讨。经过分析认为厂房地下洞室群围岩变形破坏机理复杂,与岩体强度、应力场分布、岩体工程地质特性、洞室群规模和形状、开挖方式、支护时机和强度等多种因素有关,其中地应力高的大理岩岩体强度相对较低是施工期围岩变形破坏的主要原因。提出了增加开挖层数、减少开挖层高、相邻洞室错层开挖、增加对穿锚索及降低锚索锁定初值等建议措施。

水电站地下厂房洞室群施工期围岩变形特征与稳定性

根据施工过程岩层揭露情况,结合围岩变形监测数据,分析围岩变形状况。根据施工期岩层探测结果,建立地下厂房洞室群大型有限元模型,利用变形监测数据,对地下厂房洞室群的围岩力学参数进行反演分析;结合数值仿真结果,分析围岩变形规律。研究结果表明:主厂房第一层开挖穿越Ⅲ_1,Ⅲ_2和Ⅳ类围岩,围岩变形受岩层性质影响较明显,在Ⅳ类围岩穿越的副厂房位置,围岩变形较大;厂横0+153.81断面的变形明显比其他断面的大,在后续开挖过程中应加强对Ⅳ类围岩变形的监控量测。

大岗山水电站地下厂房洞室群变形稳定性分析

在岩体质量综合分级和岩体结构模型概化的基础上,运用有限元系统研究了大渡河大岗山水电站地下厂房洞室群开挖完成后围岩的应力场、变形场和塑性破坏区的分布和变化特征。洞室开挖后,在其周围的角顶部位均出现不同程度的应力集中,洞室周边均存在塑性区,以拉张破坏为主,建议开挖的同时采取适当的支护措施,为洞室群稳定性评价和工程施工设计提供了依据。

惠州抽水蓄能电站地下厂房洞室群布置方案研究

惠州抽水蓄能电站前期设计工作中,对数量众多的地下厂房洞室群进行了多种组合布置方案的研究,优选后采用了厂房分区布置、其他附属洞室有分有合的布置形式;针对场区发育的控制性断层开展了综合研究,在查明断层的空间分布、性状的基础上,优化调整了地下厂房洞室群及高压隧洞位置。这些研究成果的实施,达到了地下厂房洞室群布置合理、建设灵活、节约投资的目的。

某大型地下厂房洞室群支护设计和围岩稳定分析

介绍了某大型水电站地下厂房洞室群开挖顺序、支护设计和稳定分析情况,通过多方案的分析比较,确定了该地下厂房洞室群的开挖顺序和支护参数,施工可行,经济合理。采用的研究方法主要包括工程类比、有限元分析和地质力学模型试验等。

溪洛渡水电站地下厂房洞室群施工期围岩稳定性分析

溪洛渡水电站地下厂房洞室群洞室密集、上下分层、纵横交错,主体洞室边墙高、跨度大,洞周层内层间水平状错动带及节理裂隙发育,顶拱易形成悬臂卸荷掉块,边墙松弛变形较大,且局部存在浅层滑动块体,对地下洞室群的稳定不利。本文首先采用三维损伤弹塑性有限法对拟定开挖方案的围岩稳定性进行分析,确定了合理的洞室开挖顺序。施工期阶段,随着开挖的进行,及时对监测数据进行分析和洞周围岩反馈分析,结果表明,在系统支护作用下,开挖完成后,应力和变形量值总体较小,围岩整体稳定是有保证的。针对局部稳定问题,通过多方面分析,及时调整设计,避免了局部不稳定现象的发生,实现了动态化设计的思路,对类似工程具有指导和借鉴作用。

大型地下厂房洞室群监测反馈分析与安全评价技术现状及发展趋势

通过总结提炼,提出了西南地区水电站地下洞室群工程的特点,进而分别对大型地下厂房洞室群多源信息监测及分析技术领域、快速反馈分析理论与评价方法研究领域和洞室群工程安全评价技术领域的研究现状进行了综述,并提出了这些领域的亟需发展的关键技术问题。

丰宁抽水蓄能电站地下厂房施工期洞室群围岩变形机理研究

丰宁抽水蓄能电站地下厂房洞室群开挖规模大,在施工过程中,围岩变形量大,开挖后变形缓慢增长,收敛较慢,给支护造成了极大的困难,针对上述问题,本文以河北丰宁抽水蓄能电站一期地下厂房洞室群开挖为工程背景,结合施工地质条件,总结了一期地下厂房施工期洞室群围岩变形监测结果,分析了地质条件对围岩变形的影响,采用块体理论对不利结构面组合切割形成的定位块体进行识别和稳定性分析,最终阐明了导致围岩变形的量值特征、分布规律和时效特征的主要原因,研究成果能够为保障丰宁抽水蓄能电站地下厂房的长期稳定提供依据。

地下厂房洞室群围岩三维非线性粘弹塑性流变分析

地下洞室围岩在软岩地质条件下会产生流变效应,考虑"围岩—喷锚支护"系统的整体力学效应,在西源模型的基础上,提出了以塑性屈服函数及应力水平和长期强度大小关系为两个控制参数的双开关西源模型,建立包含流变时间、应力水平和塑性屈服函数等在内的粘弹性应变增量和粘塑性应变增量表达式;岩石未进入塑性屈服状态只考虑粘弹性应变增量,进入屈服状态后就应考虑粘塑性应变增量。将建立的非线性粘弹塑性流变模型编入三维弹塑性有限元程序,利用初应变法将应变增量转化为该应力水平下单元虚拟节点荷载,考虑锚杆、锚索的加固效应和喷层提供的支护抗力,最终求解围岩塑性区范围及其应力、应变和位移。以某抽水蓄能电站地下厂房洞室群为例,分析其"围岩—喷锚支护"系统30d流变过程中围岩塑性区、变形位移及锚杆应力变化规律,结果表明所建非线性粘弹塑性模型能较好地分析地下洞室的流变效应,可为工程设计施工提供合理建议。

某抽蓄电站地下厂房洞室群开挖支护过程中围岩稳定性分析

某大型抽水蓄能电站的地下厂房洞室群结构复杂,地质结构特殊,安全问题突出,需评价其在开挖支护过程中围岩的稳定性。为此,采用弹塑性有限元法,建立三维模型,使用自编程序Gehomadrid,根据开挖方案,通过不断调整模型中单元的存在状态,真实、有效地模拟了开挖支护过程,得到了开挖支护过程中围岩位移、应力、塑性区以及支护受力等结果。研究成果可为该工程设计、施工提供指导意见,也可为同类工程提供参考。

句容抽水蓄能电站地下厂房洞室群支护措施研究

针对句容抽水蓄能电站地下厂房洞室群复杂的工程地质条件,参考类似工程支护设计经验,以柔性的系统喷锚支护为主,拟定3种不同的支护方案,运用3DEC建立数值分析模型,并基于该模型对地下厂房洞室群不同支护方案进行围岩稳定分析。通过对地下厂房洞室群3种支护方案的围岩变形、围岩应力及塑性区分布等多方面进行分析、比较,结合考虑工程投资、施工工期、施工组织等多方面影响因素,最终确定适合该地下厂房洞室群的合理支护措施。