卡拉水电站主厂房与主变洞间距优化研究

以卡拉水电站为工程依托,采用3DEC离散元方法,建立了40、50、60 m和70 m等4种不同间距洞室群的3DEC计算模型,分析主厂房与主变洞在不同间距下的围岩变形、应力及塑性区分布特征。结果表明,主厂房与主变洞的间距为60 m时,相邻洞室变形不形成干扰,岩柱间存在弹性区,岩柱应力松弛相对较小。建议卡拉水电站主厂房与主变洞的间距设置为60 m。

复杂地质条件下洞室群合理洞间距数值分析

卡拉水电站地下厂区结构面及软弱地层发育,地下厂房洞和主变洞的洞室间距直接影响到洞室群的安全。首先根据工程规范选定洞间距比选方案,然后采用三维离散元数值分析对比不同方案下围岩的变形、塑性区分布及应力分布特征,据此拟定两大洞室的合理洞间距为60 m,并需要对断层F152以及炭质板岩夹层影响段进行加强支护。本研究成果可供地质条件类似的大型地下洞室工程参考。

大型地下水封石油洞库主洞室群间距分析

大型地下水封石油洞库往往由多个洞室构成,在工程设计中洞室群之间的距离不仅影响洞室围岩的稳定性,同时还能够影响工程建设的经济性。目前大型地下水封石油洞库地下洞室群间距多是根据洞室截面尺寸和洞室围岩质量,按照工程经验来确定,缺乏合理的解释。通过数值分析,模拟实际工程地下洞室开挖过程,根据围岩的空间位移分析洞室群中洞室开挖对其相邻已开挖洞室围岩的影响,确定其影响距离,从而提出合理的洞室间距。数值分析以某地下水封洞库为例,分析8种不同洞室间距工况下两相邻洞室围岩变形变化规律及其相互影响,构建了大型地下水封石油洞库地下洞室围岩关键位置位移立方与洞室间距之间的关系,为该地下水封石油洞库设计提供了参考。

爆破振动作用下大型地下洞室群围岩动力响应及合理间距分析

大型地下水封石油洞库由多个地下洞室构成,洞室通常不设衬砌结构,在洞库设计时,洞室之间的间距是需要重点考虑的一个因素。依托某地下水封石油洞库工程,采用现场监测与数值模拟相结合的方法,分析了爆破振动作用下,地下洞室群围岩的动态响应及振动衰减规律。地下洞室掌子面爆破引起的围岩振速在横断面方向随远离爆心呈指数衰减;当在爆破洞室附近存在已开挖洞室时,已开挖洞室迎爆侧边墙处质点振动存在放大效应,峰值振速会放大2.2倍~2.5倍,而在背爆侧围岩峰值振速明显减小,减小幅度为25%~50%。考虑相邻洞室安全间距时,以相邻已开挖洞室迎爆侧边墙处峰值振速为判断指标,表明在地下洞室爆破施工影响下,其相邻已开挖洞室迎爆侧边墙处峰值振速随洞室净间距呈指数衰减;根据《爆破安全规程》相关规定,建议论文依托的地下洞库工程相邻洞室之间的净间距不宜小于30 m。

地下水封石油储备库洞室间距及数值分析

地下石油储备库一般是由若干相互平行的洞室构成的洞室体系,这样在设计规划时就必须考虑不同洞室间的间距问题。文章根据有关文献资料提出了水封洞库洞室间距的确定依据,并采用通用有限元软件PLAXIS分析了不同间距的洞室开挖后围岩应力分布,以此来印证各种洞室间距确定依据的合理性。结果表明,相邻洞室的净间距为洞室宽度的1～2倍或为相邻两个洞室宽度之和或为两个洞室之中较高洞室的高度时,都能满足要求。

软岩大跨小间距双洞隧道洞口处理技术

沈应线隧道工程位于较为繁华的舟山沈家门城区,长1230m,其南北出入口地质很差,多为全-强风化岩层的黏性土夹砾石,围岩稳定性差,介绍了对该工程的洞口段所进行的小导管、大管棚预支护与注浆加固处理技术。

卡拉水电站地下洞室群稳定性分析及洞室间距优化研究

不利地质构造及软弱地层是卡拉水电站地下洞室群围岩稳定控制的关键性因素,鉴于此,采用离散元方法建立了包含不同级别结构面及软弱地层的节理岩体模型。在节理岩体模型的基础上,对处于优化设计阶段的卡拉水电站进行洞室群稳定性分析以及主副厂房洞和主变洞间距优化研究。数值计算结果表明:地下厂房洞室群整体稳定性较好,地下厂房区围岩具备成洞条件;但存在软弱地层T 3 z 2-5区域围岩变形较大,局部区域节理相互切割易造成块体滑落等工程地质问题,需要对其重点关注;结合洞群开挖后围岩内场量的分布情况以及经济指标和力学指标,从定性和定量角度对洞室间距进行了优选,最终确定主副厂房洞和主变洞间距50 m为最优方案。相关研究成果对于卡拉水电站洞室优化、安全施工具有一定指导意义。

马岭水利枢纽地下发电厂房洞室间距设计

地下厂房洞室间距设计直接影响发电厂房洞室的稳定和工程投资。目前,不同的行业规范对其要求不同,对其认识也存在不一致。笔者以马岭水利枢纽工程右岸地下发电厂房洞室间距设计为实例,介绍了基于满足母线洞设备尺寸要求初拟洞室间距,然后依据行业规范复验其可行性,最后采用有限元计算方法分析洞室的应力应变特性,并最终确定洞室间距的设计思路。从分析马岭水利枢纽地下厂房实施后的实测数据可知,其洞室稳定,洞室间距布置合理。该设计思路提升了设计效率及经济性,能为同类型设计提供参考。

地下水封洞库洞室间距优化研究

地下水封洞库洞室间距对围岩稳定性、支护方案及施工费用等具有重要影响。基于水封洞库工程特性,利用3DEC平台构建非连续介质模型,设计四种间距(1.6、1.8、2.0、2.2倍洞跨)的洞室模型,以中心岩柱二次应力特征、最大位移值和塑性区厚度为评价指标,开展洞室间距优化研究。结果表明:相比2.0、2.2倍洞跨,洞室间距取1.6、1.8倍洞跨时,两洞室开挖后的二次应力有重叠,中心岩柱中部位移增大,不利于洞室间岩柱的整体稳定性,综合分析认为洞室间距取2.0倍洞跨时为最优洞室间距。研究成果可为相关工程提供参考。

Ⅲ类围岩场地地下水封洞库洞室断面形状比选和合理间距

采用有限差分程序FLAC3D并基于Ⅲ类围岩场地,对目前地下水封洞库工程中常用的曲墙式和直墙圆拱式两种洞室断面形式作了选型对比分析,并对曲墙式断面的洞室布置合理间距作了试算分析。分析结果表明,在洞室断面面积近似相等的前提下,两种形式的围岩应力分布状态基本接近,曲墙式断面在位移和塑性区的发展范围等方面均优于直墙圆拱式断面;曲墙式断面的两相邻洞室间距在1.25倍洞室跨度时,塑性区由连通而分离。建议主洞室净间距不宜小于1.5倍的洞室跨度。

某水电站地下厂房洞室群布置

介绍了某大型水电站地下厂房洞室群的布置情况,包括厂房、主变室和尾水调压室的布置格局、洞室间距,以及附属洞室布置。通过多方案的分析比较,确定了合理可行的设计方案。采用的研究方法主要是工程类比和有限元分析。

小间距隧道应力场和周边位移与施工方法的关系

通过对国内外小间距隧道情况的调查研究,总结了各类小间距隧道的多种施工开挖方法,指出了各种小间距隧道的最优开挖方法、支护方法等,明确了小间距隧道开挖的关键技术。

浅埋暗挖地铁区间变形稳定性分析

近年来,随着地铁建设的蓬勃发展,地铁施工过程中引起地表变形规律的研究对后续施工起着越来越重要的指导作用。本文以北京地铁十四号线某地铁站区间为依托,运用工程实测数据,结合有限元分析软件Midas/GTS进行地铁区间施工的数值模拟,分析施工过程中区间隧道断面的变形规律,通过模拟结果与实际测量数据作对比,分析其产生差异的原因,模拟分析区间隧道左线、右线不同洞间距对围岩变形及地表沉降的影响,提出地铁区间开挖的最合适的洞间距。为以后类似工程提供参考和借鉴。

高放废物处置中的THM耦合理论及分析

高放废物处置研究是非常重要和必要的,其处置形式的选择是处置安全的重要因素之一,相应处置结构的物理力学特性研究是决定高放废物处置形式的重要依据。在介绍高放废物处置形式的基础上,提出高放废物处置的相关研究课题,紧接着阐述高放废物处置中THM耦合理论,膨润土的土水特征曲线不仅相关于外部施加应力、蒸汽压力、水压力,而且也相关于温度;在考虑气体在压力作用下的传播、气体在水中的溶解和气体的凝固等影响下,建立气体和液体中的水量守恒方程;在考虑敏感热流和潜热流影响下,建立能量守恒方程;将所有的方程写成有限元和有限差分计算格式;最后编制一维计算程序。计算结果对在花岗岩体中决定高放废物储存洞室之间间距具有借鉴作用。

基于FLAC^(3D)的岩脉条件下地下洞室间距及围岩稳定分析

目前对于存在岩脉情况下的地下洞室间距和围岩稳定的研究较少,通过采用FLAC^(3D)有限差分的数值分析方法,对岩脉条件下的抽水蓄能电站地下洞室间距问题进行研究分析.以惠州抽水蓄能电站为例,对比分析了地下厂房围岩在不同设计方案下的应力、位移以及塑性区的分布特征,结果显示,在岩脉部位出现了应力集中、位移较大及塑性区增大的现象,根据结果确定了主厂房与主变洞的合理间距.并分析了该间距在锚杆支护条件下的围岩稳定性,总结得出了岩脉在地下洞室间距的确定过程中的影响特征及其对围岩稳定的影响,对与此相类似的工程起到一定的参考和指导作用.

马镇渗流井现场试验及数值模拟研究

为研究马镇研究区渗流井取水效果,采用地质雷达和钻孔相结合的方法揭示研究区地层,建立三维地层结构模型。对研究区合理概化,建立地下水数值模型,并利用渗流井抽水试验对模型识别和验证,确定出水文地质参数。对模型参数进行灵敏度分析,结果表明:第四系水平渗透系数对渗流井取水效果影响最大,河流渗漏补给系数C1值对渗流井出水量影响最小;对渗流井结构进行优化设计,得出辐射管仰角为 20°~30°,洞室间距应设置在 75~100m之间时,渗流井取水效果较好。研究成果可为渗流井取水方式的广泛应用和提高取水效率提供指导。

不同洞距下内衬式高压储气库热-力特性分析

以安徽某深部硬石膏矿体建造大规模内衬岩洞式储气库为研究背景,采用ABAQUS有限元软件的热-力耦合分析方法,研究深埋洞室不同洞距下多循环充采气过程中关键结构层温度、变形、应力的分布及变化过程,探究不同洞距时围岩塑性区分布规律以及地表变形变化过程。结果表明:增大洞距对主要结构层的温度基本没有影响;洞距小于2倍洞径时,改变洞距对关键结构层的应力和变形、地表位移、混凝土衬砌的拉应力分布和大小以及围岩塑性区的分布有较为明显的影响,储气库间的相互作用较为显著;当洞距增大到2倍洞径后,储气库间的相互作用已经不再明显,此时增大洞距对储气库的稳定性没有明显的增强效果。

渝涪增建二线铁路小净距隧道工程设计探讨

并行隧道施工中洞室相互影响相当复杂的问题,论文以渝涪段增建二线隧道为例,通过隧道总体处理方案,重点介绍了典型工程施工中的技术要点。充分说明了施工方法、开挖顺序、支护方式、洞室之间的间距,都会影响洞室的相互稳定性。在施工程中应充分掌握各个因素对并行隧道开挖的影响,保证工程的顺利进行。