引水隧洞工程中热应力对围岩表层稳定性的影响分析

岩石中的热应力作用,是岩石热学问题中的一个重要研究内容。热应力由温度变化造成,温度的周期性变化引起热应力的周期性变化,热应力周期性作用导致岩石的疲劳破坏。以雅砻江锦屏水电站深埋引水隧洞为例,分析隧洞围岩温度场的分布特征,根据热应力交变作用特点,提出岩石的疲劳破坏判据,并利用这个判据分析热应力作用下隧洞围岩表层的破坏特点。     

青藏高原东南部地貌特征与藏水北调源头段的可能线路——试评"红旗河工程"构想

本文根据S4679课题组关于"红旗河"西部调水工程的网络报道信息和王浩院士在清华大学的讲演视频,按其提供的"红旗河"河道节点高程,在Google Earth地图上标定了"红旗河"在雅鲁藏布大峡谷的起点和源头段多处河流节点的地理坐标。按照课题组设定的自流河道坡度(2.10?或稍高),作者无法在我国境内等高线图上找出一条能"自流"到怒江的河道线路,这是由青藏高原东南部(地球上高差最大地区)被并行南流的一系列大江大河深深切割的高山深谷地貌特征所决定的。"红旗河"构想的无深埋长隧洞的509 km源头段自流河道纯属虚构,实际上在我国境内不存在这样的自流线路。若辅助于深埋长隧洞工程,本文提出含有70 km隧洞穿越岗日嘎布山和66 km隧洞穿越伯舒拉岭的自流河道新线路,称之为"雅怒河",以备参考。同样,对于源头段以下的"红旗河"河道,由于天然河道比降太大,亦无法像课题组构想的那样,对怒江60 km、澜沧江43 km和金沙江97 km共计200 km自然河道加以利用。     

EH4电磁成像系统在西南含盐含石膏隧洞勘察中的应用探析

本文介绍了EH4电磁成像系统的原理、工作方法和资料处理,通过EH4电磁成像系统在云南禄丰黑井隧洞勘察中的应用实例,提出该方法可以应用在含盐和石膏隧道勘察中,在勘查地质构造、岩石破碎带和含盐、含石膏地层方面有很好的效果,为这类隧道勘察提供了科学依据。     

高密度电法在隧洞工程勘察中的应用

隧洞穿越地区地形复杂,隧洞工程勘察难度大,钻机施工困难,物探工作难度大,快速有效地开展工程勘察安全性评价工作对后期施工具有重要意义。以某项目为依托,综合利用以往地质资料,采用温纳和斯伦贝谢两种装置高密度电法工作,分析其不同装置高密度电法工作原理及应用效果。温纳装置探测深度较大,横向分辨率较高,高阻异常体特征反映较明显;斯伦贝谢装置探测深度相对较浅,其垂向分辨率较高,抗干扰能力强,低阻异常体反映较明显。     

南水北调西线隧道中隐伏断层超前预报研究

南水北调调西线工程线路地层倾角陡、沟谷纵横、地质构造复杂、隧道长,埋深大,同时要对1000 m以内的构造、岩溶、岩层划分等进行地质超前预报,利用以往的超前预报方法无法满足工程施工的要求.对于深长埋隧道断层的施工地质超前预报,本文使用CSAMT法探测技术,并进行了近场校正、各向异性校正、静态校正、分辨能力校正和联合反演等手段,进行了实际探测和对比分析,并取得了较好的探测效果.     

基于BP神经网络的深埋隧洞地应力预测研究

深部地应力的测量一直是工程界难题之一。由于研究手段和测试技术的限制, 深部地应力很难测到, 或者部分数据不理想。本文将BP神经网络方法引入地应力场研究, 选取深度、岩芯密度(天然密度)、岩芯弹模、岩芯的三轴抗压强度(10MPa围压)、岩芯的声发射地应力测值、岩芯裂隙率6个参数作为地应力预测研究的主要指标, 在此模型的基础上对秦岭深埋隧洞地应力测量数据进行了拟合分析, 并对深部的地应力做了预测。结果表明用BP神经网络模型进行深埋隧洞地应力大小的预测是可行的。      

考虑脆性损伤和渗流的圆形水工隧洞解析解

针对脆性岩石的损伤特性引入脆性损伤模型,导出三维各向同性损伤情况下的损伤变量表达式。在考虑损伤、不同工况主应力对应关系和渗流作用影响下,推导出圆形水工隧洞洞周围岩的弹塑性应力和塑性半径的解析解。对岩石的脆性特性的研究表明,考虑脆性损伤时的洞周围岩塑性半径比不考虑时有一定程度提升;围岩脆性特征越明显,塑性半径越大。无论洞周围岩应力状态如何,考虑渗流影响后,洞周围岩塑性区范围均会有所扩展。在内水压从0逐渐增加过程中,塑性半径随内水压增加而逐渐减小,直至塑性区消失,在超出临界内压后,塑性区重新出现,塑性半径逐渐增大。     

隧洞开挖重复爆炸荷载作用下围岩累积损伤特性

隧洞毫秒爆破开挖推进过程中,预留岩体在重复爆炸荷载作用下产生不可逆的损伤叠加。而现有的岩体爆破损伤数值模拟基本都是针对单孔装药和单段爆破,很少涉及实际工程中的重复爆炸。基于LS-DYNA程序的用户自定义材料接口,将统计损伤演化模型嵌入到弹塑性本构材料中,模拟圆形隧洞全断面毫秒爆破过程中重复爆炸荷载作用下的岩体累积损伤效应,并考虑地应力对岩体爆破损伤的影响。计算结果表明,围岩损伤范围和损伤程度随重复爆炸荷载次数而增加,在一个爆破进尺内,围岩损伤的临界峰值质点振动速度较单段爆破降低了12%;爆炸荷载作用下,围岩主要表现为拉损伤,围岩地应力对爆破张拉效应起到非常敏感的"抑制"作用,在2¹0 MPa应力水平时,围岩爆破累积损伤范围随着应力增加而明显减小,围岩损伤的临界峰值质点振动速度增加24%10 MPa应力水平时,围岩爆破累积损伤范围随着应力增加而明显减小,围岩损伤的临界峰值质点振动速度增加24%⁵7%。     

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。     

引红济石工程长隧洞施工防水与排水

介绍了引红济石工程长输水隧洞施工防排水方案,参照国内类似工程和结合秦岭Ⅱ线平导洞施工经验,通过对隧洞涌水的分析,提出了长输水隧洞施工的抽排水措施、封堵措施和抽排水设备。