三峡引水工程秦巴段输水隧洞稳定性分析

三峡引水工程秦巴段隧洞总长占线路总长的80%。为了分析隧洞施工及运营中可能发生的工程地质问题,在地质调查、地应力测量和岩石力学参数测试的基础上,利用Ansys有限元软件对引水工程北部不同深度、不同截面形态的隧洞围岩的应力重分布情况进行了模拟计算,得到了圆形隧洞、城门形隧洞和马蹄形隧洞围岩的应力分布结果。利用Hoek-Brown强度准则,得到了隧洞围岩的强度/应力比值,进而对不同深度、不同截面形态的隧洞围岩的稳定性进行了分析。初步认为:隧洞埋深小于1000m时,应优先考虑圆形隧洞和马蹄形隧洞;埋深大于1000m时,应优先考虑城门形隧洞。这项研究成果为引水工程深埋隧洞的设计提供了参考依据。     

深埋隧道工程高地应力影响下围岩稳定性分析

隧洞围岩稳定性分析目前主要采用的方法仍以经验判断为主,但高地应力区的深埋隧道,其围岩稳定性问题越来越突出,定量的分析评价显得非常重要。结合正在建设的引大济湟干渠工程中的深埋引水隧道,在分析隧道工程地质条件的基础上,分析隧道沿线地应力的分布规律,利用Fl AC3D软件采用强度折减分析法对隧道围岩进行稳定性定量分析,并对围岩发生岩爆的可能性进行判别。结果表明,隧道埋深较浅时,岩土体以垂直自重应力为主;随着埋深增加,隧道的围岩稳定性逐步降低;在引水隧洞围岩的第十九至第二十六段有中等岩爆至弱岩爆,部分地段可能有较强岩爆。研究结果可以为工程施工提供技术支撑,也可为类似工程的建设提供借鉴。     

锦屏二级水电站交叉隧洞围岩稳定性分析

锦屏二级水电站引水隧洞具有埋深大等复杂的地质情况,因此在已有隧洞的基础上开挖与之相交的主隧洞,主隧洞（特别是在交叉部处）围岩性质弱化并且围岩自身稳定性降低。因此结合高地应力区深埋隧洞工程,通过3D弹塑性有限元数值仿真模拟,并且通过模型试验,分析围岩在开挖中的应力释放及应力分布规律,为深埋隧洞交叉段监控量测系统的设计、施工方案优化及安全控制提供依据。     

锦屏二级水电站深埋引水隧洞群允许最小间距研究

锦屏二级水电站引水隧洞群最大的特点是埋藏深、地应力高、外水压力大。这一极端复杂的赋存环境给4条引水隧洞的中心线间距确定带来了很大的挑战。为此,首先通过流-固耦合的数值计算方法,对洞间岩体塑性区贯通与否、隧洞壁面关键点位移曲线拐点、收敛位移是否超出相关规范共3种判别标准进行分析后,得到引水隧洞群最小理论间距值为50 m。进而在类比与引水隧洞本身相邻的辅助洞和国内外几个典型深埋隧洞的洞径、埋深和间距的基础上,综合确定深埋引水隧洞群的最小允许中心线间距为52 m,为当前设计采用60 m洞间距提供了有力的理论支持。     

金坪引水隧洞围岩变形稳定性评价

金坪引水隧洞埋深较大,部分洞段岩体强度较低,洞室开挖后由于二次应力的作用围岩有可能产生变形,因此合理的评价隧洞围岩变形稳定性问题具有重要的工程意义。鉴于此,文章针对金坪引水隧洞围岩变形稳定性问题,对隧洞在大埋深环境下的围岩应力分布特征进行了数值模拟分析,利用与围岩的应变率和岩体抗压强度相关的两种评价方法,分析了可能发生围岩变形的部位和洞段,对引水隧洞围岩变形稳定性做出了综合评价。     

千米深埋隧洞高地应力稳定分析及其工程应用

在深埋隧洞勘察设计和施工过程中,高地应力的存在,是影响洞室稳定的重要因素。作为南水北调西线隧洞的天然试验工程,引大济湟工程的千米埋深引水隧洞也面临高地应力下硬岩岩爆和软岩塑性变形问题。根据引大济湟工程地勘资料,拟定硬岩和软岩的典型物理力学参数。应用ANSYS有限元分析程序对围岩进行稳定性分析,在重力地应力场和全地应力场下,按线弹性法和弹塑性法计算,分析比较得到了不同埋深条件的硬岩和软岩的变形分布特性、最大拉应力分布特性、最大压应力分布特性及可能岩爆区和塑性变形区分布、剪切破坏区分布。分析成果较好地应用于引大济湟工程实践,同时也反应出施工阶段的跟踪复核的重要性。     

锦屏二级水电站引水隧洞末端岩溶处理的实践研究

锦屏二级水电站引水隧洞为国内典型的高埋深、长大引水隧洞。电站位于青藏高原向四川盆地过渡的斜坡地带,区内碳酸盐类地层分布广泛,岩溶水文地质条件异常特殊且十分复杂。引水隧洞末端在施工过程中揭露多处厅堂式岩溶,并针对性采取了加强处理的措施。本文对该水电站一处岩溶处理的实施过程与重点关注问题进行研究,以期为类似工程提供借鉴。     

深埋长隧洞地质超前预报技术

国内外已建成的各种不同用途的隧洞在掘进施工过程中常因发生不同程度的塌方、涌水、碎屑流、离地温、高地应力及岩爆、高瓦斯等地质灾害,考虑到我国近期有一系列深埋长隧洞工程,如南水北调西线工程、大伙房调水工程、锦屏二级水电站超深埋引水隧洞等急待建设工程,为避免施工过程中发生不可预见的地质灾害,故在工程施工过程中应加强地质超前预报工作,以减少投资风险．而提高预报的成功率则显得十分重要。     

含水疏松砂岩地层深埋隧洞冻结施工技术与实践

冻结法施工是一种有效应对富含水不良地质段的隧洞施工方法,然而200.0 m级埋深隧洞采用水平冻结法施工尚无先例,且缺少相应的基础数据可供参考。本文依托引洮供水一期工程总干渠7#隧洞典型洞段的冻结法施工实践,研究了国内少见的富含水粉细砂层冻结加固工程冻土力学性质,基于此,研究了200.0 m级埋深隧洞冻结壁参数,确定了冻结孔布置方式、冻结施工基本参数、深埋高水压情况下冻结孔开孔方法,以及冻结施工特殊要求等技术参数。同时,还研究了相应工程技术措施,以减少冻胀和后期融沉对隧洞结构的影响。本文研究成果将为200.0 m级深埋隧洞水平冻结法施工提供技术和实践参考。     

深埋隧洞力学响应监测与测试设计的思考

深埋隧洞工程越来越多,但相关工程经验积累不足,设计和计算方法远未成熟,深埋隧洞工程设计和施工安全控制需要大量现场监测和测试数据的支撑,而现有的监测和测试设计方法均针对浅埋工程的特点提出,在深埋隧洞施工过程中应用时遭遇到极大挑战。为此,首先依据现场揭露现象和多种先进观测技术获得的成果,分析了深埋硬岩隧洞施工期围岩的开挖力学响应特征和运行期衬砌的力学响应特征,剖析了现今主流观测方法存在的问题,提出了6条关于深埋隧洞典型断面监测和测试设计的建议,为促进此类工程相关设计方法的完善提供参考。     

某深埋特长隧洞线路比选方案研究

滇中引水工程香炉山隧洞为特长深埋隧洞,起点位于冲江河右岸石鼓镇,终点位于洱海边的长育村,此前已对该段进行东、中、西等多方向的较大范围线路比选[1]。通过已有地质资料进行线路对比,提出了8条比选线路,从各线路长度和形态,存在的主要工程地质问题,隧洞地质、施工条件等进行比较、分析、研究,最终选定中4线为推荐方案。论文简要介绍了隧洞线路选线方案、比选的思路和方法,以期为相关工程的规划设计提供参考。     

浅析三维地震TRT法在TBM施工隧洞超前地质预报中的应用

正引言伴随着经济建设的快速发展,我国已经成为世界上隧洞建设规模与难度最大的国家[1]。据预测,未来10年内单在水利水电工程领域将有60多个重点水电工程和跨区域跨流域调水工程。在这些工程中需要修建数百条深长隧洞,隧洞建设面临新的困难与挑战。隧洞建设规模扩大并向西部山区转移,使隧洞长度与埋深都相应增加,并且跨区域的深长隧洞沿线地质情况复杂多变、施工安全风险增高。在深长隧洞施工中,全断面隧     

深埋长隧道工程开挖的主要地质灾害问题研究

随着我国交通及资源开发工程的迅速发展，深埋长程隧道及深埋越岭隧道的修建越来越多，深埋长隧道由于其埋深大，洞程长，因而修建过程中将会遇到一系列特殊的地质灾害问题，这些问题尽管从形式上看与浅埋隧道工程差异不大，但其产生的地质背景和发生机理却复杂得多，强度和危害性也大得多。在总结国内外数十个深埋长程隧道工程主要地质灾害问题的基础上，对这些地质灾害的发生机理及形成条件进行了分析，提出了相应的预测评价理论。     

深埋隧道工程主要灾害地质问题分析

深埋隧道工程由于埋深大、洞程长、地质条件复杂,在修筑过程中,将会发生一系列特殊的灾害地质问题。如：高压涌水、高地应力及岩爆、高地温问题等。本文根据大量深埋隧道工程实例,分析服这些灾害地质问题发生条件和影响因素。     

金衢盆地红层浅埋引水隧洞工程地质研究

本通过对乌溪江引水工程厚黄隧洞工程实践，分析研究金衢盆地红层软岩工程地质条件，对在红层软岩中的浅埋引水隧洞的安全施工，初砌支护等施工组织设计提供指导作用。     

脆性岩石破裂及强度的时间效应研究

岩石破裂及其导致的强度时间效应是深埋岩体工程长期稳定性所关心的一个重要问题。近年来,地下结构建设中已面临较为普遍的围岩破裂和强度时间效应问题的挑战。首先从现场现象及既有室内实验成果作为依据,阐述了岩石破裂扩展的一般规律性及强度时效的实验研究方法,并系统性论述了用于描述岩体破裂和长期力学行为的理论方法和进展,特别是基于离散介质力学方法的PSC颗粒流模型。在此基础上,依托锦屏水电站大理岩深埋引水隧洞工程并参考PSC模型核心理论,建立利用围岩质量指标GSI随时间呈指数递减关系的连续介质力学应力腐蚀模型FLAC-SC来表征隧洞开挖损伤区内围岩强度时效特征。以现场已获得锚杆应力测试成果作为基本依据完成了FLAC-SC模型参数的校核,继而就不同支护压力围岩运行期屈服深度预测,以指导锚杆长度及二衬厚度优化设计。     

锦屏水电站引水隧洞大理岩卸荷变形特性试验

锦屏水电站属于国家重大工程。其引水隧洞洞线长、洞径大、埋深大,围岩岩性组合复杂,断裂构造发育,特别是该区为高地应力区。隧洞的开挖过程,就是围岩的卸荷过程。通过对大理岩在保持轴向应力不变的条件下的卸围压试验的分析,讨论了卸围压时围压与弹性模量、泊松比、轴向应变的关系,得出了卸围压时大理岩的轴向变形呈非线性特性的结论。     

陕西引红济石工程高外水压力隧洞中地下水三维渗流计算

深埋隧洞在现代工程建设中日益增多,但长距离深埋隧洞工程较少,而引红济石工程不但属长距离深埋隧洞,而且所处地质环境复杂,其中最为突出的地质问题是施工期隧洞涌水量较难预测。对其计算预测,将直接影响该工程的工程造价、施工安全、处理方案。就“引红济石工程”中隧洞水文地质条件,采用三维渗流理论计算作了介绍,对今后类似工程有重要的借鉴意义。     

某引水隧洞围岩工程地质分类及支护措施

1工程概况某引水隧洞长1950m,断面形式为城门洞型,尺寸b×h=7×9·5m,系无压水工隧洞。工程所在为中低山区,属构造剥蚀地貌,山势陡峭,一般坡角27°~56°,冲沟发育,呈树枝状,隧洞轴线与河道方向几乎一致。隧洞最大埋深360~380m,进出口岩性软弱,洞内岩溶较发育。其地质构造位于金     

南水北调西线一期工程区断层活动性及工程地质评价

南水北调西线一期工程位于青藏高原东部的边缘地带,海拔3 500 m以上,地质条件复杂,断层密集分布,褶皱强烈发育,构造活动频繁.通过ETM卫星影像和野外考察分析了工程引水隧洞线路区断层的空间分布及活动特征.工程区以桑日麻断裂、鲜水河断裂和甘德南断裂等对工程的影响最大,是潜在的发震断裂.深埋长引水隧洞在较高地应力作用下,软弱围岩及宽大断层带物质易产生大变形和长期流变.引水线路区褶皱、断层构造发育,有利于地下水富集、运移.在静、动水压力下,引水隧洞穿过断层及破碎带时易发生涌水、碎屑流和坍塌等地质灾害.