地下洞室

摘要： 乌东德水电站右岸主厂房具有高边墙大跨度特点,其中部分洞段高边墙稳定性受陡倾薄层小夹角层状岩体开挖卸荷作用影响显著。通过对陡倾小夹角层状岩体开挖后的变形破坏机制进行观察分析,揭示了控制高边墙稳定性的主要因素。进而从施工组织管理、开挖方案、爆破控制、支护优化设计、动态反馈分析等方面采取一系列措施以确保施工期小夹角洞段高边墙的稳定性。主厂房开挖期间的监测结果表明,针对小夹角洞段采取的工程措施可以有效限制围岩过量变形及开裂破坏,印证了这些措施的合理性及可靠性,同时也为类似高边墙地下洞室工程的开挖支护提供参考依据。

摘要： 层间剪切、挤压破碎带是影响互层状岩体地下洞室围岩稳定的重要因素.针对互层状岩体层间剪切、挤压破坏问题,引入界面单元模型模拟其接触特性.在此基础之上,对该接触面模型算法进行改进,针对接触面边界上节点可能存在的接触状态:黏结、滑移、张开和嵌入,建立了相应的接触状态判别准则和修正迭代算法,可以有效模拟互层状岩体层间非线性滑移破坏问题.将本文模型应用于巴基斯坦阿扎德帕坦水电站地下厂房围岩稳定性分析中,对比横观各向同性模型计算结果,表明考虑接触后在层间过渡处应力和位移呈现非连续性变化,且量值增大;层间出现了错动位移,在主厂房边墙侧中下部较为明显.

摘要： 抽水蓄能电站一般设计有大量地下洞室。用爆破方式进行地下洞室开挖是当前工程建设最主要的方式。爆破对周围建(构)筑物产生振动是影响爆破安全的重要因素。为有效控制爆破振动对爆破周边建(构)筑物的破坏,保证施工安全和质量,对爆破开挖引起的振动进行监测控制十分必要。文章结合某抽水蓄能电站地下厂房开挖情况,分析地震波的传播规律,并指导工程爆破参数设计和后续施工,同时开展爆破振动规律持续性优化分析,取得了较好的应用效果。

摘要： 利用BIM设计软件具有可视性、直观性、参数驱动性的特点,驱动设计方案的快速变更,结合水电站地下洞室特点,提出了一套适合工程技术人员的定位关键块体分析方法,经过工程应用、可明显提高现场服务的响应速度,可为地下工程块体分析提供借鉴。

摘要： 现行地质超前预报多用于铁路、公路等线状工程,适用于抽水蓄能项目地下洞室的地质预报方法及仪器设备较少,预报体系也未建立起来。抽水蓄能项目复杂多变的地质条件,导致隧道施工常遇到地质条件与勘察设计不符、围岩条件变化较大以及出现突发性地质灾害等情况,但由于各种条件的限制,多种地质预报方法不太适应抽水蓄能项目。为尽可能减少地质预报出现的偏差并提高预报准确率,针对抽水蓄能电站地下洞室建立了“三阶段、四原则、五级风险、四级预报”和多种预报方法相结合的综合地质超前预报体系,并成功应用于哈密、镇安抽水蓄能电站中,取得了良好的效果。

摘要： 抽水蓄能电站地下洞室爆破施工会产生大量粉尘,传统的除尘方式是采用正压通风将粉尘排出,粉尘在排出过程中会污染整个隧道,同时耗电量大,成本过高。本文结合河南洛宁抽水蓄能电站洞室施工现场实际,开展洞室开挖烟尘净化装置设备尺寸优化、主要结构及技术参数、多装置兼容性及结构优化研究,研发一套可移动式洞室开挖烟尘净化装置,并进行工业性试验,试验结果表明该洞室开挖烟尘净化装置除尘效率高、操作安全,具有一定的推广应用价值。

摘要： 将信息化与传统水利水电行业结合,利用信息化等技术动态监控抽水蓄能电站工程中各参建人员、施工设备与运输车辆等关键资源,实现安全质量环保巡检与问题整改的跟踪处理,并完成检查项目、表格文件、管理流程的固化,达到施工安全、质量、环保标准化管理的目标要求。

摘要： 水工隧洞外水压力的确定是水工隧洞设计的一项重要内容,特别是深埋长隧洞显得尤为重要。现有外水压力计算方法较多,但实际工程应用时系数的确定受人为因素影响较大。在分析各计算方法的基础上,通过建立横置圆筒模型进行理论公式推导,得出了相对较为简单明了的公式,便于在地下洞室建设领域推广使用。

摘要： 为解决现有技术中无法实时快速动态更新地下洞室模型的问题,提出了一种基于BIM技术的地下洞室施工模型动态管理的方法。利用BIM模型轻量化技术,以及基于WebGL技术在Web端搭建的施工管理平台,实现了地下洞室地质信息和施工信息动态反馈,BIM施工模型动态更新的目标,并在某地下洞室工程中成功实践,更好地指导现场进行进度管理与施工。

摘要： 地下岩体经不同尺度、产状的结构面切割形成不同尺度、形态的块体。地下洞室开挖后,围岩的应力场和渗流场发生耦合作用,地下水通过结构面向洞室方向渗流,经力学、物理及化学作用,易发生块体失稳现象。该文利用极限平衡法计算有无地下水渗流作用下楔形体的稳定系数,得到地下水会降低楔形体的稳定系数;再借助3DEC数值软件模拟有无地下水渗流作用下的洞室开挖,对比分析有无渗流作用下楔形体附近围岩应力场、位移场和塑性区的变化规律。结果表明,渗流状态下洞室开挖后,楔形体的位移增大,楔形体周边围岩应力减小、塑性区增大,进一步验证了地下水的渗流作用会降低地下洞室的围岩稳定性。

摘要： 曾文水库为台湾容量最大之水库,亦为嘉南地区最主要之水源,自1974年营运至今饱受坝前库床淤积之困扰影响蓄水总量,由于缺乏库底排砂设施因而规划新建一防淤隧道于水库左坝座,利用蓄清排浑之操作来减缓水库淤积以延长水库寿命;由于防淤隧道出水口河道并无足够腹地供浑水消能,故于山体内设置一长147.3m、净宽18m、高约46m之地下洞室.为确保地下洞室开挖安全,于设计阶段即利用三维数值模型进行岩体稳定性与变位分析,以作为设计需求之依据.近年来地工数值分析软体之程式功能日益强大,然因岩体与水的变异性,使得大地参数影响分析成果颇巨,如能导入过去的经验及回馈资料,使分析预测的结果具有合理性,将能更妥善运用分析软体,使之作为日后相关案例风险管控依据.本文即说明地下洞室三维数值模拟分析与施工阶段实际变位监测成果之比对评估,期能供未采类似案例设计上之参考.

摘要： 地质断层分析一直是岩土工程数值模拟的一个难点问题.以已有的地质断层建模方法为基础,提出了基于混合单元方法的地质断层分析方法.该方法首先根据四面体、四棱锥、三棱柱等非六面体与六面体间存在的形状退化关系,推导了非六面体形函数的通用格式.该通用形函数基于8节点六面体的形函数格式,符合形函数的定义和构造形函数的要件.然后,给出了使用这类通用形函数进行有限元计算的程序层面处理方法,可实现包含多种类型单元的混合单元模型的有限元计算.由于该方法不需针对每种单元类型专门构造形函数,故可较大节省程序编制的规模和难度.最后,将该算法运用于一个简单算例,并与通用软件计算结果比较,可验证该算法的精度.进一步将该算法运用于地下洞室的断层分析,发现计算成果符合一般规律,也与通用软件计算成果相近,表明该算法运用于实际工程的有效性和可靠性,以及程序中相应模块处理的合理性,为混合单元的计算提供了一个新的思路.

摘要： 溪洛渡水电站发电厂房为地下式，厂房规模居国内在建工程之首，属特大型地下洞室群。本文通过对施工设备选型、施工方法以及质量管控程序、标准化作业的系统研究,结合现场爆破试验,总结制定了地下洞室标准化定位导向开挖技术和直立边墙深孔预裂、薄层开挖、及时跟进支护施工技术.此项技术的研究和应用,一方面提升了工程开挖质量,降低了由于设计线超挖所带来的结构混凝土回填量,所取得的社会效益和经济效益明显.另一方面通过施工环节的优化,通过适时的、全方位的围岩变形监测预报和成果汇总分析,实现了对已开挖岩体的及时跟进支护,保证了洞室高边墙的稳定.

摘要： 地下洞室、隧道和地表结构的安全稳定得到越来越多的关注,并且已成为重要的研究课题.这些结构容易受到来自于地震、爆炸等动荷载的作用.对于爆破开挖或储存炸药、石油的意外引爆等发生在岩体洞室内部的爆炸,临近洞室和地表结构所受到的振动干扰根据峰值质点速度确定.另一方面,也需要研究地震或爆炸等外部动荷载作用下洞室结构的稳定性.本文关注于分别受到内部和外部动荷载作用下地下洞室动态响应的数值模拟研究,数值模拟均应用UDEC-AUTODYN组合方法.首先,应用UDEC-AUTODYN组合方法对瑞典(A)lvdalende的一个大型洞室内部爆炸实验进行数值模拟.其中,应用AUTODYN模拟炸药爆炸过程、冲击波的产生以及冲击波对洞壁的作用;应用UDEC模拟冲击波在爆炸洞室周围节理岩体中的传播.将UDEC-AUTODYN组合方法、单一AUTODYN方法和经验公式得到的峰值质点速度分别同现场实验数据相比较.对比结果显示经验公式预测值小于实验数据,单一的ATUODYN模拟结果大于实验数据,UDEC-AUTODYN组合方法得到的模拟结果与实验数据较吻合.因此,UDEC-AUTODYN组合方法适合于模拟洞室内部爆炸以及其后冲击波在洞室周围节理岩体中的传播;其次,利用UDEC对外部爆炸动荷载作用下地下洞室的动态响应进行分析.研究在冲击波动荷载作用下围岩中节理性质、初始地应力、冲击波的振幅和锚杆支护对洞室破坏的影响.研究结果显示节理倾角对洞室围岩破坏的影响最大;初始地应力对洞室的破坏影响较小;锚杆支护可以极大的提高洞室的稳定性.

摘要： 针对地下洞室开挖可能会对地表建筑产生的影响,通过离心模型试验研究了开挖后附近土体的沉降情况,并通过数值模拟研究了地表建筑物的位置、高度和宽度对这种沉降的影响.试验得到了土体中的标志点在开挖过程中的时程曲线,并得到了最终地表的沉降曲线与沉降云图.数值模拟得到了地表建筑物的最大相对沉降和最大水平应变与其位置、高度和宽度的关系.结果显示,当地下隧道恰好从建筑物正下方穿过时,地下隧道顶部的沉降量与水平应变最大;但当地下隧道从建筑物附近穿过时,地建筑基础的倾斜率可能会更大.

摘要： 新奥法的核心思想是通过合理的开挖与支护,充分发挥围岩的自承能力.而我国采用新奥法建设的地下工程中事故多发,与人们对新奥法的认识存在偏差不无关系.本文从洞室在不同围岩质量等级下开挖形成应力集中效应,密集洞室布置引起洞周应力叠加及局部破碎带对围岩稳定的影响入手,提出通过提高围岩内破碎带岩体的强度,使其与周围岩体形成协调变形,与周围岩体共同承担环向压应力的理论方法,达到新奥法发挥围岩主动承载的目的.并通过研制新型注浆材料、工艺及设备等对局部破碎带进行补强,并在工程现场中进行应用并取得了良好的效果,为实现围岩主动承载体系提供了理论与实践依据.

摘要： 在挖地下洞室过程中,洞室局部位置在爆破作用、围岩应力重分布单独或同时作用下,地下洞室的围岩内部会出现一个岩体相对破碎的环状区域,称为松动圈.洞室围岩测试主要包括查明洞室围岩的松动圈深度,测定松动、未松动岩体的弹性力学参数,从而为围岩分类、洞室支护和后期衬砌提供依据.本文通过工程实例,应用多种弹性波测试方法对洞室围岩进行测试,对比研究各方法弹性波内在关系,阐明了多波综合测试洞室围岩的有效性.

摘要： 本文以湖南东汪水电站二级放空洞涌水处理为例,介绍了高水头大流量涌水处理材料和技术、工艺研究,处理效果“滴水不漏”,可为类似工程处理提供参考和借鉴.

摘要： 针对地下大型洞室群施工安全管理难点,通过调研,依靠科技进步,建立"一中心、四系统",实验"三受控、一及时".

摘要： 针对地下大型洞室群施工安全管理难点,通过调研,依靠科技进步,建立"一中心、四系统",实验"三受控、一及时".

摘要： 本发明公开了一种地下洞室顶拱结构，包括位于主洞室顶部的顶拱部、在主洞室两侧岩体内沿纵向开凿的施工交通洞、紧贴于顶拱部上表面横跨设置的辅助受力洞，所述辅助受力洞沿纵向设有多个，且与施工交通洞连通；辅助受力洞内浇筑充填有钢筋混凝土，每一个辅助受力洞上均设有向上伸入岩体的预应力锚索。本发明不仅施工方便、快捷，而且在主洞室开挖之前完成主洞室顶拱部的支护加固，形成稳固的顶拱结构，取得了事先加固的效果，增加了围岩整体性，有效发挥围岩自身承载力。相比于常规施工技术，显著提高了洞室整体的安全性、可靠性和稳定性，尤其适用于地质条件复杂、围岩稳定性极差的超大跨度地下洞室。

摘要： 本发明公开了一种地下洞室顶拱结构，包括位于主洞室顶部的顶拱部、在顶拱部上方两侧的岩体内沿纵向设置的施工交通洞、横跨于顶拱部上方、在岩体内开凿的辅助受力洞，辅助受力洞沿纵向设有多个，且与施工交通洞连通；辅助受力洞内浇筑充填有钢筋混凝土，每一个辅助受力洞和顶拱部之间均设有对穿预应力锚索。同时还提供了一种地下洞室及其施工方法。本发明不仅施工方便、快捷，而且在主洞室开挖之前完成主洞室顶拱部的支护加固，形成稳固的顶拱结构，取得了事先加固的效果，增加了围岩整体性，有效发挥围岩自身承载力。显著提高了洞室整体的安全性、可靠性和稳定性，尤其适用于地质条件复杂、围岩稳定性极差的超大跨度地下洞室。

摘要： 本发明涉及地下水丰富、围岩地质条件差的大型地下洞室的施工方法，利用地下廊道进行超前排水、超前加固主洞室围岩、超前勘探、超前监测的多用途布置型式和方法，即在地下主洞室顶拱及和边墙周边布置多层地下廊道，主洞室开挖前先施工顶拱和边墙周边的廊道，利用施工后的地下廊道超前降低主洞室周边地下水水位，同时利用顶层廊道和边墙周边廊道对主洞室顶拱围岩进行预固结灌浆、预应力锚索钻孔施工和监测仪器的预埋。这种布置型式和方法，既可有效降低地下水对洞室围岩的影响，又可通过提前对主洞室进行灌浆加固围岩，缩短锚索施工时间发挥锚索及时支护作用，且通过超前预埋监测仪器，及时准确采集和掌握主洞室开挖过程中围岩的变形监测数据来指导设计与施工，有力保障了地下洞室施工期和运行期的安全稳定。

摘要： 本发明公开了一种地下核电站核岛厂房地下洞室群垂直于山体纵深方向的施工布置，包括核反应堆厂房洞室、两个组合洞室、两个电气厂房洞室、两个卸压洞室、支交通洞、侧交通洞、第一主交通洞、第二主交通洞和第三主交通洞，第一主交通洞、第二主交通洞和第三主交通洞均与地表相通，核反应堆厂房洞室、组合洞室、电气厂房洞室和卸压洞室组成核岛厂房洞室群，核岛厂房洞室群各洞室的顶拱拱脚或顶拱端墙通过顶层支洞体系与地表相通，核岛厂房洞室群各洞室的边墙墙底通过底层支洞体系与第一主交通洞、第二主交通洞和第三主交通洞相连。本发明具有里程短、安全性好、施工方便、投资省、模块化程度高的特点，可以广泛应用于核电工程技术领域。

摘要： 本发明公开了一种地下洞室顶拱结构，包括位于主洞室顶部的顶拱部、在顶拱部上方两侧的岩体内沿纵向设置的施工交通洞、横跨于顶拱部上方、在岩体内开凿的辅助受力洞，辅助受力洞沿纵向设有多个，且与施工交通洞连通；辅助受力洞内浇筑充填有钢筋混凝土，每一个辅助受力洞和顶拱部之间均设有对穿预应力锚索。同时还提供了一种地下洞室及其施工方法。本发明不仅施工方便、快捷，而且在主洞室开挖之前完成主洞室顶拱部的支护加固，形成稳固的顶拱结构，取得了事先加固的效果，增加了围岩整体性，有效发挥围岩自身承载力。显著提高了洞室整体的安全性、可靠性和稳定性，尤其适用于地质条件复杂、围岩稳定性极差的超大跨度地下洞室。

摘要： 本发明公开了一种地下洞室顶拱结构，包括位于主洞室顶部的顶拱部、在主洞室两侧岩体内沿纵向开凿的施工交通洞、紧贴于顶拱部上表面横跨设置的辅助受力洞，所述辅助受力洞沿纵向设有多个，且与施工交通洞连通；辅助受力洞内浇筑充填有钢筋混凝土，每一个辅助受力洞上均设有向上伸入岩体的预应力锚索。本发明不仅施工方便、快捷，而且在主洞室开挖之前完成主洞室顶拱部的支护加固，形成稳固的顶拱结构，取得了事先加固的效果，增加了围岩整体性，有效发挥围岩自身承载力。相比于常规施工技术，显著提高了洞室整体的安全性、可靠性和稳定性，尤其适用于地质条件复杂、围岩稳定性极差的超大跨度地下洞室。

摘要： 本发明涉及地下水丰富、围岩地质条件差的大型地下洞室的施工方法，利用地下廊道进行超前排水、超前加固主洞室围岩、超前勘探、超前监测的多用途布置型式和方法，即在地下主洞室顶拱及和边墙周边布置多层地下廊道，主洞室开挖前先施工顶拱和边墙周边的廊道，利用施工后的地下廊道超前降低主洞室周边地下水水位，同时利用顶层廊道和边墙周边廊道对主洞室顶拱围岩进行预固结灌浆、预应力锚索钻孔施工和监测仪器的预埋。这种布置型式和方法，既可有效降低地下水对洞室围岩的影响，又可通过提前对主洞室进行灌浆加固围岩，缩短锚索施工时间发挥锚索及时支护作用，且通过超前预埋监测仪器，及时准确采集和掌握主洞室开挖过程中围岩的变形监测数据来指导设计与施工，有力保障了地下洞室施工期和运行期的安全稳定。

摘要： 本实用新型公开了一种地下洞室顶拱结构，包括位于主洞室顶部的顶拱部、在主洞室两侧岩体内沿纵向开凿的施工交通洞、紧贴于顶拱部上表面横跨设置的辅助受力洞，所述辅助受力洞沿纵向设有多个，且与施工交通洞连通；辅助受力洞内浇筑充填有钢筋混凝土，每一个辅助受力洞上均设有向上伸入岩体的预应力锚索。本实用新型不仅施工方便、快捷，而且在主洞室开挖之前完成主洞室顶拱部的支护加固，形成稳固的顶拱结构，取得了事先加固的效果，增加了围岩整体性，有效发挥围岩自身承载力。相比于常规施工技术，显著提高了洞室整体的安全性、可靠性和稳定性，尤其适用于地质条件复杂、围岩稳定性极差的超大跨度地下洞室。

摘要： 本实用新型公开了一种地下洞室顶拱结构，包括位于主洞室顶部的顶拱部、在顶拱部上方两侧的岩体内沿纵向设置的施工交通洞、横跨于顶拱部上方、在岩体内开凿的辅助受力洞，辅助受力洞沿纵向设有多个，且与施工交通洞连通；辅助受力洞内浇筑充填有钢筋混凝土，每一个辅助受力洞和顶拱部之间均设有对穿预应力锚索。同时还提供了一种地下洞室。本实用新型不仅施工方便、快捷，而且在主洞室开挖之前完成主洞室顶拱部的支护加固，形成稳固的顶拱结构，取得了事先加固的效果，增加了围岩整体性，有效发挥围岩自身承载力。相比于常规施工技术，显著提高了洞室整体的安全性、可靠性和稳定性，尤其适用于地质条件复杂、围岩稳定性极差的超大跨度地下洞室。

摘要： 本实用新型公开了一种地下核电站核岛厂房地下洞室群垂直于山体纵深方向的施工布置，包括核反应堆厂房洞室、两个组合洞室、两个电气厂房洞室、两个卸压洞室、支交通洞、侧交通洞、第一主交通洞、第二主交通洞和第三主交通洞，第一主交通洞、第二主交通洞和第三主交通洞均与地表相通，核反应堆厂房洞室、组合洞室、电气厂房洞室和卸压洞室组成核岛厂房洞室群，核岛厂房洞室群各洞室的顶拱拱脚或顶拱端墙通过顶层支洞体系与地表相通，核岛厂房洞室群各洞室的边墙墙底通过底层支洞体系与第一主交通洞、第二主交通洞和第三主交通洞相连。本实用新型具有里程短、安全性好、施工方便、投资省、模块化程度高的特点，可以广泛应用于核电工程技术领域。