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。

高放废物地下实验室岩壁吊车梁优化设计研究

北山高放废物地质处置地下实验室是中国首个研究高放废物地质处置的地下实验室。在该地下实验室-560 m的主试验水平内布置了起重量为5 t的电动单梁起重机岩壁吊车梁。本研究以相关设计规范为依据,阐述岩壁吊车梁的计算方法及设计步骤,并提出了对于起重机吨位较小的岩壁吊车梁的优化设计方案。优化方案可有效节省岩壁吊车梁的材料和宝贵的地下空间,本研究结果对小吨位起重机岩壁吊车梁设计有借鉴意义。

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。

复杂地质条件下岩壁吊车梁破坏机理及长期稳定运行研究

叶巴滩水电站地下洞群处于极高地应力与复杂结构面共存的不利条件,岩壁吊车梁在开挖过程中出现较严重的破坏现象,基于现场实际破坏现象、微震监测数据、物探检测等成果,深入分析了岩壁吊车梁的破坏机理,提出针对性的动态优化设计措施,并利用仿真分析软件开展了桥机荷载作用下的运行安全性计算,结果表明:通过增设的钢筋混凝土扶壁墙,可以满足岩壁吊车梁长期安全运行。

抽水蓄能电站地下厂房岩壁吊车梁开挖爆破试验研究

针对抽水蓄能电站地下厂房岩壁吊车梁开挖技术,文章以河南某抽水蓄能电站为背景,结合厂房地质条件及岩壁吊车梁结构特点,通过开展现场爆破试验确定爆破参数,确保该部位的开挖质量满足设计及规范要求。结果对比表明:选择装药密度65g/m作为岩壁吊车梁开挖爆破参数,半孔率94.3%,局部最大超挖4cm,岩台完整且平整度控制良好。试验结果可为抽水蓄能电站岩壁吊车梁开挖施工提供工程实例和技术参考。

抽水蓄能电站地下厂房中岩壁吊车梁关键技术综述

随着能源结构的转变,抽水蓄能电站作为一种具有调节电力负荷、提高电力质量、增加新能源发电利用率等优点的能源形式,在全球能源结构中的地位日益重要。地下厂房是抽水蓄能电站的核心设施,而岩壁吊车梁作为地下厂房中的关键结构,对于保障电站的安全运行具有重要意义。本文主要介绍了抽水蓄能电站工程地下厂房中岩壁吊车梁的设计及计算方法,并简述了特殊地质条件下岩壁吊车梁的处理措施。 设计上采用刚体极限平衡法和有限元分析进行吊车梁分析计算,并根据不同的围岩条件,在特殊地质段采用挖除回填、分部开挖等措施保障吊车梁安全稳定。

药卷切割装置在地下厂房岩壁吊车梁岩台光面爆破施工中的应用

岩壁吊车梁开挖施工是水电站地下厂房施工中质量要求最高、工艺要求最严格、技术难度最大的关键部位。岩壁吊车梁开挖的成型质量直接影响到后期岩壁梁的运行安全,是岩壁梁成败与否的第一关键要素,复杂地质条件下岩壁梁开挖难度更大,对技术要求更高。笔者介绍一种2号岩石乳化炸药的药卷切割装置,用于解决需要准确间隔装药时人工使用刀具切割炸药效率低、人员投入大等问题,大大地提高了分割药卷的精准度,加快光面爆破小药卷制作速度。

高地应力地下厂房岩壁吊车梁结构安全性分析

对于高地应力区地下厂房,岩壁吊车梁浇筑完成后下部厂房洞室开挖可能会对吊车梁产生不利影响。对此,采用三维弹塑性有限元法分析了某地下厂房岩壁吊车梁施工期和运行期应力变形、梁体锚杆受力及梁体的稳定性。结果表明,在高地应力场中,岩壁吊车梁会产生较大变形,梁体和岩壁结合面会出现较大的拉应力,在吊车梁浇筑完成后的3期内梁体应力变形增大,随着开挖部分远离梁体,梁体应力变形变化趋于平缓,梁壁结合面安全系数增大,为类似工程中吊车梁浇筑和洞室施工提供了参考依据。

岩壁吊车梁镜面混凝土施工技术

岩壁吊车梁是抽蓄电站地下厂房的重要部位,是质量控制的重中之重,其浇筑质量直接影响梁体结构受力情况及桥机的运行安全。文章针对岩壁吊车梁镜面混凝土施工技术作出了详细阐述,为后续地下厂房岩壁吊车梁混凝土浇筑提供参考。

施工期地下厂房岩壁吊车梁安全性态初步分析

某水电站地下厂房岩壁吊车梁为钢筋混凝土悬臂梁,由三排锚杆锚固在边墙上。通过重点分析各监测断面围岩面接缝开合度及围岩与混凝土梁体结合处锚杆应力变形,结合各断面围岩内锚杆应力和梁体混凝土钢筋应力,以及巡视检查结果,综合评价岩壁吊车梁荷载试验前的安全可靠性,为岩壁吊车梁荷载试验提供依据。

岩壁吊车梁有限元分析的关键技术问题研究

目前,岩壁吊车梁设计所采用的刚体极限平衡设计方法还不能确切反映岩锚吊车梁的实际受力状态。有限元法是分析研究岩壁吊车梁较为有效而应用广泛的一种方法,围绕岩壁吊车梁有限元法中的关键技术问题开展系列研究工作。根据岩壁吊车梁的受力机制,建立相应的力学模型、安全度计算公式,研究吊车梁网格尺度、模型范围、初始应力场、锚杆套筒长度以及围岩类别等因素对有限元结果的影响,同时还研究开挖释放应力和运行期轮压作用对岩壁吊车梁的双重效应。主要研究成果已被《地下厂房岩壁吊车梁设计规范》(送审稿)及条文说明所采用。

东风水电站地下厂房岩壁吊车梁的二维分析及其检验

简要介绍了东风水电站地下厂房岩壁吊车梁结构的设计和实践，用有限元对岩壁吊车梁结构进行了较确切的二维分析，并和现场试验结果进行了对比，二者基本一致。结果表明吊车梁的主要承载构件受力很小，结构完全可靠。最后分析了吊车梁主要承载构件（斜拉锚杆）受力不大的力学原因。

小湾工程岩壁吊车梁的关键技术问题研究

小湾水电站地下主副厂房高79.18 m、宽28.0 m(最大宽度30.6 m)、长298.1 m。地下厂房安装2台800/160/10 t桥式吊车,吊车跨度为26 m,最大设计竖向轮压为840 kN。岩壁吊车梁高度为3.63 m,宽度为2.8 m,单边长度为271 m,其设计尺寸及吨位均居国内前列。岩壁吊车梁在地下厂房工程建设中已被广泛采用,但目前水电行业尚无规范明确其设计方法。围绕小湾工程,综合分析计算及工程监测的成果,研究讨论地下厂房岩壁吊车梁结构设计和支护工程措施的关键技术问题,提出岩壁吊车梁设计关注点,并在工程中加以实践并成功应用。

惠州抽水蓄能电站地下厂房岩壁吊车梁施工期与运行期受力分析

选取地下厂房区域的典型地质剖面作为研究断面,采用有限差分法模拟了地下厂房的开挖与支护、岩壁吊车梁的建造及运行状态,重点分析了主厂房开挖过程中及运行条件下岩壁吊车梁与围岩的受力和变形状态。在此基础上,对洞室围岩及岩壁吊车梁的稳定性进行了评价。

三峡工程地下厂房岩壁吊车梁的稳定性分析

三峡地下厂房岩壁吊车梁的施工及运行期的稳定性是工程设计中所关注的主要问题之一。采用有限元法模拟厂房的开挖、岩壁吊车梁的建造及运行，同时还考虑在边墙断层部位岩体中布设预应力锚索，分析了围岩、岩壁吊车梁的变形及受力状态，研究了预应力锚索的加固效果，对厂房围岩及岩壁吊车梁的稳定性作出了评价。

锦屏二级水电站地下厂房岩壁吊车梁设计与施工

锦屏二级水电站地下厂房岩壁吊车梁采用刚体极限平衡法设计,有限单元法复核,验证了岩壁吊车梁设计参数的合理性。针对锦屏二级水电站地下厂房地应力高、地质条件复杂、陡倾角裂隙发育的特点,从设计角度提出了对岩壁吊车梁施工技术和缺陷处理的具体要求,并对负荷试验前后的监测成果进行分析,验证了设计方法和结构措施的合理性。监测成果表明,岩壁吊车梁能够满足生产运行安全的要求。

地下厂房岩壁吊车梁结构研究

在考虑西龙池抽水蓄能电站工程地形、地貌、地质条件、岩性、断裂带等因素的基础上,用非线性弹塑性有限元方法对岩壁吊车梁结构进行了系统的研究,并详细分析了岩壁吊车梁施工与运行期的围岩变形、应力以及稳定性.研究结果表明:西龙池抽水蓄能电站地下厂房的开挖施工引起的围岩变形符合一般的地下硐室开挖规律,岩壁吊车梁施工与运行没有异常的变形;岩壁吊车梁施工及运行对围岩应力以及屈服域范围均不构成影响;岩壁吊车梁锚杆对吊车梁稳定起决定性作用;像西龙池抽水蓄能电站这样围岩以Ⅲ类为主的地下厂房也可采用岩壁吊车梁结构.

地下厂房岩壁吊车梁的力学分析及设计

针对刚体极限平衡法的不足,利用非线性有限元方法,分析了岩壁吊车梁与围岩的相互作用,研究了锚杆的受力机理,并利用超载和强度储备法研究了岩壁吊车梁的安全裕度.结果表明,按刚体极限平衡法假设所设计的锚杆偏保守,与实际受力状况有很大差别,接触面不发生破坏时锚杆中的应力不大,即锚杆承受的载荷很小,接触面单元接近全部破坏时锚杆中的应力才会迅速提高.

西龙池电站岩壁吊车梁爆破振动测试成果分析

地下厂房第三层开挖爆破过程中,进行岩壁吊车梁爆破振动效应监测。通过振动速度传感器直接监测各测点的质点振动速度,并根据振动监测频谱资料,分析岩壁吊车梁的质点振动速度及规律,采用数学方法确定爆破参数k,α值,通过调整开挖爆破参数,指导在厂房开挖爆破中将岩壁吊车梁的振动响应控制在允许范围内。

复杂地质条件下地下厂房岩壁吊车梁的设计

为充分利用围岩的支承能力,减少开挖跨度,降低工程投资,加快施工进度,地下厂房目前多采用岩壁或岩台式吊车梁结构。某水电站大型地下厂房洞室群具有跨度大、高度大、轮压大的特点,在高地应力、低岩石强度的复杂地质条件下,围岩表面卸荷松弛强烈,采用岩壁吊车梁结构需要面对更为复杂的问题。对某水电站地下厂房在复杂地质条件下采用岩壁吊车梁结构的设计思路予以重点介绍,并从设计角度提出了对施工技术和缺陷处理的具体要求,对荷载试验前后的检测及监测成果进行了对比分析。