大型地下洞室初支完成洞段塌方处理施工技术研究

大型地下洞室中下层开挖时其上半洞已初支完成,与上半洞开挖过程中的塌方相比此时的洞室塌方规模更大,上部空腔会更高,且其塌方体系由大量的块石堆积而成,块石之间的空腔大、上部钢支撑亦混杂在塌方体中,不适用常规的小导管注浆、管棚等支护手段。以西藏旁多水利枢纽泄洪洞中层开挖时其已开挖支护完成的上半洞发生塌方的处理为例,介绍了按照分段处置、加强支护、先清后填、确保安全施工的原则顺利完成塌方段处理施工、确保施工安全的过程。

哈密抽水蓄能电站地下洞室不良地质段大管棚施工技术研究

为确保隧洞内断层破碎带的施工安全和掌子面岩体稳定,研究并提出了一种管棚支护参数的设计方法。大管棚作为隧洞不良地质段施工中一种重要的加固措施被广泛应用于各类工程中,但管棚的施工参数以及支护效果研究仍远远落后于实际工程需求,很多设计参数缺乏工程施工验证。哈密抽水蓄能电站工程建设中出现的通风兼安全洞及进厂交通洞,前期发生数次掌子面坍塌事故的实例,其超前支护仅采用小导管,表明了仅靠小导管支护效果不佳的事实。阐述了有针对性地进行管棚支护设计,采用“管棚+钢筋束+钢支撑+纳米仿钢纤维混凝土封闭”的支护形式取得了较好的加固效果,所取得的研究成果可为断层破碎带隧洞管棚支护参数设计参考。

小湾水电站地下厂房洞室群弹脆塑性分析

针对小湾水电站枢纽区岩性特点与所处的地应力环境,采用脆塑性本构模型,分析了地下厂房洞室群开挖后围岩的变形与破损区;同时比较了使用脆塑性与弹塑性本构模型时计算结果的差异。由于地下厂房洞室群区域受到多条断层切割,洞室开挖完成后,在断层经过的部位,断层对洞室的变形与破损区有一定的控制作用。针对工程中所关心的断层对洞室稳定性的影响程度,通过断层材料的置换,定量地给出了在断层经过的区域、断层对洞室表面的变形的影响以及断层对洞室围岩的破损区的影响。

地下洞室开挖施工进度系统动力学仿真模型

进度拖延是现阶段地下洞室开挖施工管理中面临的关键问题。洞室开挖地质环境复杂多变,施工条件较差,常有质量问题需重新处理,延误施工进度;而传统的进度管理方法少有考虑到施工中遇到的质量缺陷、返工等问题,缺乏对复杂、非线性的地下洞室开挖施工进度系统描述。在分析地下洞室开挖特点和系统动力学优势后,构建地下洞室因果关系反馈回路图,分析各因素对施工进度的影响,据此建立系统动力学进度模型流图,输入函数关系。借助Vensim PLE软件分别模拟分包、增加工作强度和增加资源后的施工进度情况。结果表明:增加资源和适度工作强度的组合措施是保证工期和质量最有效的方式,管理者可以据此合理安排施工资源。

采卤盐矿老溶腔改建为地下储气库工程技术研究

将采卤盐矿的老溶腔改建为储气腔体是西气东输储气库建设的重要组成部分,其中老腔改造工程技术则是建库的关键。根据储气库建库的要求与标准,对老腔改建储气库方案进行了分析与评估,并确定了最优方案,同时对方案中的长井段套管套铣工艺、腔体密封性检测方法等关键技术进行了实际应用,取得了较好效果。将采卤溶腔改建为储气库,大大加快了地下储气库的建设,减少了建库投资。

锦屏一级水电站地下厂房洞室群稳定性分析与思考

首先对修建于我国西南地区雅砻江干流上重要的梯级电站——锦屏一级水电站地下厂房洞室群的巨大规模、布置的复杂性,以及在极高地应力作用,和受到3条大断层及多组节理切割等复杂地质条件下,由于岩体强度较低及工程地质条件的不利组合,对地下厂房洞室群的稳定性提出的严峻挑战进行介绍。对该地下厂房洞室群施工中出现的远远超过同等规模的其他地下厂房的围岩变形,并表现出明显的时效性,还有衬砌开裂、围岩松动区持续加深、已经施工的锚杆锚索张力超限以及突然释放等各种特殊现象进行描述;然后从高地应力特点、岩体流变特性、变形特性等角度对这些现象产生的原因进行初步分析;最后针对上述情况对渐进性支护施工、分级控制锚索初始锁定张力、松动圈强化固结等若干对策的可行性进行探讨。

枕下海绵窦可视化成像与MRI对照研究

目的 研究枕下海绵窦及毗邻结构的横断面形态及相互关系,为临床开展颅颈交界区手术及影像学诊断提供外科解剖学依据。方法 从中国正常男性数字化可视人体数据集中选取从枢椎齿状突上缘到下缘的连续断面图像,将其与相对应的MRI 断面图像对照,观察枕下海绵窦及毗邻结构的细微解剖结构。结果 枕下海绵窦部分共计50 层,每层断面结构图像清晰,数据集大小为2.7 GB。数据集显示枕下海绵窦、枕下静脉丛、椎动脉旁静脉结构、椎内、外静脉丛、髁前、髁后静脉和颈内静脉之间相互交通。结论 在横断薄层断面上可较好显示枕下海绵窦正常解剖结构及其毗邻关系,为枕下海绵窦的三维重建提供了准确的实验数据,为临床影像诊断学(超声、CT、MRI)提供了完整、连续的薄层断面解剖学资料,对枕下海绵窦区颅底病变的诊治具有重要参考价值。

盐穴平面图中3个关键要素绘制的研究

盐穴平面图是进行盐穴适用性、安全性和稳定性评价和分析的基础。目前,我国对盐穴平面制图中应该表达何种要素以及如何表达这些要素尚在研讨当中。文中结合国内外各种盐穴平面图件,参考德国盐穴平面制图标准,研究盐穴制图体系中盐穴水平投影轮廓线和水平投影最大剖面以及相邻盐穴空间最短距离3个问题,采用基于ObjectARX的AutoCAD二次开发技术加以实现。经过盐穴实测数据验证,文中方法能稳定、快速、准确地解决以上问题。

西气东输工程盐穴储气库建设中的测量问题探讨

西气东输工程是我国实施西部大开发和西部能源战略的重大工程项目,利用盐穴溶腔对石油天然气进行储存可以保障能源供应的安全和连续供给。盐穴储气库的建设和安全运营涉及大量测量方面的问题,本文以德国在盐穴储气库建设中测量的先进技术为例,探讨了我国正在建设中的首个盐穴储气库——江苏金坛储气库面临的测量方面问题。

盐穴地下储气库气密封检测技术

建设盐穴地下储气库是一项高风险的复杂工程,对盐穴的气密封性有着很高的要求,其密封性检测技术就成为评价建库工程成败的关键。为此,分析了中国建设盐穴地下储气库的特殊性(盐穴储气库的盐层具有矿层层数多、单层厚度小、夹层多、含盐品位低、共生组分多和相变大等特点),指出了建设盐穴地下储气库工程发生天然气泄漏的主要影响因素(井筒工程因素、地质因素和地面设备因素),重点论述了建设盐穴储气库钻完井井筒密封性检测技术、水溶造腔过程中腔体的检测技术、首次注气排卤前盐穴完整性气密封检测技术和盐穴地下储气库运行后的评估检测技术。以上技术具有气密封性检测精度高、工期短、能耗低、工序简化及节省投资等特点,对我国正在建设和今后准备建设的盐穴储气库工程具有参考和借鉴作用。

大岗山水电站地下厂房塌方区围岩稳定分析

大岗山水电站主厂房第Ⅰ层开挖时,在4号机组及副厂房岩脉破碎带附近发生塌方。在分析塌方区地质条件的基础上,综合利用块体理论、全空间赤平投影等方法,结合塌方前后监测资料,对塌方区围岩稳定性进行了研究。研究认为,主厂房洞室围岩基本稳定,但局部受岩脉与结构面组合影响形成不稳定块体。顶拱塌方的主要原因是岩脉破碎,而已开挖的洞室又构成临空面,当受到不当施工扰动及爆破、地下水影响时,发生失稳。其分析评价方法及加固措施,可供同类工程施工设计参考。

人工鱼群投影寻踪回归在洞室岩爆预测中的应用

通过对国内外地下工程施工中所发生岩爆的实例进行分析,探讨了岩爆发生的机理,得出了影响岩爆发生的主要因素为:围岩最大切向应力σθ、岩石单轴抗压强度σc、岩石单轴抗拉强度σt和岩石冲击倾向指数Wet。针对传统岩爆预测分析方法存在的问题,提出了基于人工鱼群算法岩爆预测的投影寻踪方法,并建立了相应的岩爆预测分析模型。选取15个工程实例作为训练样本、3个工程实例作为预测样本,以σθ/σc、σc/σt及Wet3个指标作为影响岩爆发生主要参数,进行了地下洞室的岩爆预测实例检验。研究表明,用投影寻踪回归分析法进行岩爆预测,评价过程中无需人为确定权重,避免了传统预测方法由于主观原因造成的误差,预测结果具有较高的准确率、方法简单,为岩爆的预测提供了新途径。

小浪底水库左岸山体渗水途径分析及对策研究

小浪底工程左岸单薄分水岭山体的地质条件复杂,地层为砂岩夹有薄层泥岩,主要断层有F28、F461、F236、F238和F240。在左岸山体中布置有3条孔板洞、3条排沙洞、3条明流洞、6条引水洞、3条尾水洞、地下厂房、主变室、尾闸室以及为数众多的灌浆洞、排水洞、施工洞等,形成非常复杂的地下洞室群系统。水库蓄水后左岸山体出现了远大于原先估计的渗流量。本文根据观测资料及相关计算对主要渗水途径进行了分析,并提出了相应的对策。

非补燃压缩空气储能研究及工程实践——以金坛国家示范项目为例

储能是构建新型电力系统、支撑能源结构转型升级、实现“碳达峰、碳中和”的关键技术,而非补燃压缩空气储能是极具发展前景的新型大规模储能技术之一,具有大容量、高效率、长寿命、零排放等优点。该文以某60 MW/300 MWh盐穴压缩空气储能发电国家示范项目为例,详细介绍了非补燃压缩空气储能的基本原理、技术路线、装备研发和工程实践。该项目的成功实施,标志着我国新型储能技术的研发和应用取得重大进展,将为构建以新能源为主的新型电力系统提供储能新方案。

层状岩层高临空面地下洞室开挖与支护技术探讨

结合阿尔塔什水利枢纽2号深孔排沙放空洞龙抬头直线段开挖工程实例,对层状岩层高临空面地下洞室开挖与支护技术进行探讨。实践证明,高临空面地下洞室开挖中应重点考虑施工台车的整体刚度和稳定性,通过根据围岩的揭露情况及时调整施工方案,不仅有利于围岩的稳定性,而且可以加快施工进度,节约工程造价。

小浪底水利枢纽地下工程设计综述

黄河小浪底水利枢纽是治理黄河的特大型控制工程，为了满足枢纽总布置的要求，在左岸相对较单薄的山体内布置有：３条孔板泄洪洞（由导流洞改建而成）、３条排沙泄洪洞、３条明流泄洪排漂排污洞、６条发电洞、３条尾水洞、１条龙溉洞和典型的三洞室布置的地下厂房，形成了小浪底枢纽洞室群的独特布置格局。小浪底枢纽地下工程规模浩大，其地下洞室的设计各具特点，孔板洞内采用多级孔板消能，排沙洞采用后张法预应力混凝土衬砌结构，不设刚性支护的大跨度地下厂房，这些新技术的采用，为今后高土石坝导流、泄洪、发电问题的处理开创了新路。

锦屏二级水电站施工排水洞TBM组装洞设计研究

锦屏二级水电站排水洞施工工期紧张,TBM组装洞在平面布置上充分利用已有的钻爆洞段,在满足快速安装转运的最小长度的前提下尽量紧凑布置;在断面设计上,最小断面尺寸以满足起重安装为原则,尽量减小开挖工程量;在支护设计上结合围岩特性采用少占直线工期的锚喷网联合支护型式。通过上述系列措施,TBM组装洞的设计方案将为TBM按期掘进提供有利条件。

采卤老腔改建储气库评价方法

开发与利用盐矿已形成的采卤老溶腔是快捷建成储气库的有效方式(除加快新腔的形成速度外)。利用老溶腔不但可以缩短建库时间,还可以减少盐穴储气库的建设成本。为此,在考虑储气库要求及老溶腔特点的基础上,提出了已有采卤老溶腔改建储气库的地质条件和腔体条件,论述了评价已有采卤老溶腔所需要的工程施工项目,建立了一整套采卤老腔改建储气库的评价方法与分析技术,包括声纳检测数据分析技术、腔体力学稳定性评价方法、社会和经济效益评价内容等,并结合金坛盐矿的实例进行了论证。目前该方法已成功应用在西气东输盐穴储气库的老腔改造工程中。

基于三维地质模型的地下洞室曲面块体分析

利用水电工程中地质确定型数据和统计型数据,耦合随机结构面网络模拟技术和基于NURBS-BRep混合数据结构的地质构造建模技术,对不同类别的地质对象进行相应的拟合和构建,建立岩体结构三维精细模型。在此基础上,提出曲面块体的概念和数学定义,综合考虑随机裂隙面和空间断层、洞室开挖面等确定性地质结构面来进行曲面块体识别与分析,并提出曲面块体的封闭性、完备性、唯一性三大识别定理。结合水电工程实例,以地下洞室区域为研究对象,依据曲面块体识别定理及其相关技术快速识别分析出区域内曲面块体,为进一步分析块体稳定和围岩加固提供有效的地质和几何信息。

龙滩水电站输水发电系统布置设计及研究

简述龙滩水电站左岸输水发电系统地下洞室群的工程地质条件 ,论述主要建筑物的布置设计 ,介绍岩锚吊车梁设计研究与结论 ,分析洞室群开挖支护后围岩稳定性以及对支护参数的合理选择 ,并对下一步需要展开设计优化与研究工作进行探讨。