瀑布沟电站地下洞室围岩变形特性研究

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瀑布沟水电站地下厂房系统岩爆规律分析

地下厂房由外向里依次布置副厂房、主厂房和安装间，轴线方向Ｎ４２°Ｅ，断面呈圆拱直墙型；副厂房尺寸为２５．５ｍ ×２６．８ｍ ×４０．１ｍ（长 ×宽 × 高），主厂房尺寸为２０８．６ｍ×２６．８０ｍ（吊车梁以下）×７０．１ｍ（长 ×宽 ×高），安装间尺寸６０ｍ× ２６．８０ｍ（吊车梁以下）×２９．１ｍ（长 ×宽 ×高）。主变室位于地下厂房下游，断面呈圆拱直墙型，尺寸为２４９．１ｍ ×１８．３０ｍ ×２５．９７５ｍ（长 ×宽 × 高）。尾水闸门室位于主变室下游，断面呈圆拱直墙型，尺寸为２１２．０８５ｍ×１６．４ｍ×５６．３５ｍ（长 × 宽 ×高）。瀑布沟水电站地下厂房系统纵向布置示意见图１。
厂房系统内无大的断层分布，构造表现为小断层、挤压破碎带、节理裂隙。小断层、挤压破碎带绝大多数产状为Ｎ４０°～６０°Ｗ／ＳＷ∠２０°～４０°，宽度多小于５０ｃｍ；断层带多由碎裂岩、碎块岩及少量糜棱岩组成，结构挤压紧密。围岩中优势节理有４组，分布有明显的区段性，一般为两组或两组节理加随机节理的组合，结构面大多平直粗糙，常见蚀变膜。
瀑布沟水电站第一台机组于２００９年１２月发电，２０１０年１２月６台机组全部投产。截至目前，水电站已经正常发电近１０年，社会经济效益显著。
图１瀑布沟水电站地下厂房系统纵向布置示意
２工程地质条件
地下厂房系统洞室群布置在大渡河左岸山体中，地形完整，水平埋深２４０～５４０ｍ，垂直埋深２００～３６０ｍ，距大渡河边约４００ｍ，洞室轴线方向Ｎ４２°Ｅ；围岩为澄江期中粗粒花岗岩，仅有少量辉绿岩脉分布，微风化～新鲜，主要呈次块状～块状结构，完整性好，以Ⅱ、Ⅲ类围岩为主；岩性坚硬，强度高，岩石饱和单轴抗压强度一般在１００ＭＰａ以上，岩体弱卸荷水平深度３８ｍ，弱风化水平深度２２１ｍ。

瀑布沟地下厂房施工期围岩变形特征分析

ＫＥｕＨ
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大型地下洞室围岩完整性有效控制方法与应用效果

大型地下洞室围岩完整性有效控制方法与应用效果? 大型地下洞室围岩完整性有效控制方法与应用效果陈俊涛(中国水利水电第五工程局有限公司，四川成都610066) 摘要：对仙居抽水蓄能电站地下洞室开挖过程中围岩完整性有效控制方法进行了简述，通过对围岩松弛圈进行测试以及对围岩地震波检测数据进行分析以确定岩体的完整性，为开挖爆破参数的调整及支护形式的确定提供了评判依据，确保了开挖过程中的安全性。

关键词：地下洞室；围岩松弛圈；围岩地震波；控制方法；应用效果；仙居抽水蓄能电站 1 概述仙居抽水蓄能电站位于浙江省仙居县湫山乡境内，为日调节纯抽水蓄能电站，安装4台单机容量为375 MW的立轴单级混流可逆式水轮发电机组(国内单机最大)，总装机容量为1 500 MW，年平均发电量为25.125亿kW·h，年平均抽水电量为32.63亿kW·h。

该电站主要地下洞室为主副厂房洞、主变洞等，其中主副厂房洞总长为176 m，下部开挖宽度为25 m，上部开挖宽度为26.5 m，最大开挖高度为55 m。

副厂房、主厂房、安装场从左到右呈“一”字型布置于主副厂房洞内，其中主厂房长113 m；安装场长44.5 m，开挖高度为25.7 m；副厂房长18.5 m，宽度上下相同，为25 m，最大开挖高度为51.5 m。

主变洞工程位于主副厂房洞下游，两洞净距38.3 m；主变洞开挖尺寸为169.7 m×19.5 m×22.5 m(长×宽×高)，与主副厂房通过交通电缆洞、主变运输洞及4条母线洞相连，与尾闸洞通过尾闸交通洞相连。

厂房顶拱出露岩性为角砾凝灰岩，岩体完整～较完整，部分受节理、岩脉切割的影响，完整性差～较破碎。

断层有f(48)和F(49)，其中，f(48)规模较小，F(49)虽有一定规模且性状较差，但其倾角较陡，与洞轴线交角达75°～85°，对洞室整体稳定不会有太大的影响，故厂房围岩稳定主要受结构面组合控制。

瀑布沟水电站地下洞室围岩分类探讨

瀑布沟水电站地下洞室围岩分类探讨
龚书林
【期刊名称】《四川水力发电》
【年(卷),期】1992(000)A00
【总页数】5页(P72-76)
【作者】龚书林
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TV223.1
【相关文献】
1.瀑布沟水电站地下洞室围岩分类探讨 [J], 龚书林
2.大跨度地下洞室集成化围岩分类体系构建及可视化程序实现 [J], 申艳军;徐光黎;魏志云
3.大型地下洞室围岩分类相关性分析及应用 [J], 储汉东;徐光黎;李鹏鹏;朱可俊;吴灌洲
4.大岗山水电站地下洞室施工期围岩分类介绍 [J], 刘懿辉;黄勇
5.巴基斯坦卡洛特水电站软岩地下洞室围岩分类及应用 [J], 尹春明; 侯钦礼; 沈金刚; 潘路远
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以瀑布沟水电站为例浅析UNWEDGE程序在地下洞室开挖支护中的应用

水电站设计D H P S 第22卷第2期2006年6月以瀑布沟水电站为例浅析UNWEDGE 程序在地下洞室开挖支护中的应用王能峰,周云金,尹显科,向贤友,张运达(中国水电顾问集团成都勘测设计研究院地质工程处,四川成都　610072)摘　要:UNWEDGE (310)程序是为地下挖掘设计的3D 块体稳定性分析软件,并提供了多种支护方案以及根据前期的勘探资料进行洞轴线的优化选取。

本文利用UNWEDGE 程序对瀑布沟水电站地下厂房存在的不稳定块体作了统计分析,为今后开挖过程中的支护设计方案以及支护措施提供了一定的理论指导依据。

关键词:UNWEDGE 程序;地下厂房;块体稳定;支护;瀑布沟水电站中图法分类号:TV 73116 文献标识码:B 文章编号:1003-9805(2006)02-0105-03收稿日期:2006-02-15作者简介:王能峰(1977-),男,上海金山人,硕士,助理工程师,主要从事地质勘测工作。

1　前言工程实践表明,研究洞室围岩的不利组合、关键块体结构形式、失稳模式、稳定性等十分重要,有利于确定支护型式,做到工程措施具有针对性和有效性。

鉴于此,在开挖过程中需要采取合理有效的支护措施,在此之前一般先分析洞室围岩失稳的影响因素和失稳方式。

在建的瀑布沟水电工程地下厂房存在的不稳定块体主要由断层、岩脉、挤压破碎带、节理裂隙组合形成,主要表现为不稳定块体的掉落和滑落,以及少量的轻微岩爆。

本文结合实际的施工地质调查,利用Unwedge (310)程序对地下厂房可能存在的不稳定块体以及分布位置进行统计分析,为下一步的开挖支护提供预测预报。

2　UNWEDGE 程序介绍UNWEDGE 程序是在石根华块体理论的基础上开发的(参见Goodman and Shi.Block Theory and Its Application to Rock Engineering.1985),通过分析由已知三组结构面与开挖临空面围限而成的切割锥(四面体),确定其是否有滑动可能,再根据地下洞室的实际开挖形状,自动生成最大的可能滑动块体(见图1),最后,结合给定的条件计算出块体的抗滑安全系数、块体大小、重量及失稳方式等。

浅谈某水电站引水隧洞的围岩变形量测研究

浅谈某水电站引水隧洞的围岩变形量测研究摘要:文章通过某水电站施工工程,证明观测精度可以控制在0.5mm 以内,观测数据能够满足监测精度的要求,可以对围岩和支护系统的稳定状态进行有效监控,为初期支护和二次衬砌的设计参数调整提供依据,并对施工期间的安全生产起到了重要作用。

关键词: 水电站,引水隧洞,围岩变形,监控,断面,测点,埋设1 概述1.1 工程概况某水电站为3级电站,属中型工程,电站装机65MW,电站由首部枢纽、引水系统和厂区枢纽等部分组成。

引水发电隧洞位于拦河大坝右岸,全长8433m,为一直径6.5m、7.0m的圆形压力洞,隧洞开挖洞径为7.5m,隧洞穿过地层以灰岩、粉砂岩、白云岩为主,岩体大部分呈弱～微风化状态,少部分呈强～弱风化。

1.2 现场监控量测的目的对隧道围岩变形进行实时测量，并对监测结果及时进行分析，采用新奥法施工是保证施工安全、合理确定隧道支护不可缺少的重要工作。

是信息化控制、施工得以实施的基础和技术保障，越来越成为设计和施工的连接点和必要环节。

1.3 钢尺式收敛计的优点钢尺式收敛计, 结构简单、紧凑合理、操作方便; 恒力以线重合指示，百分表、钢尺直读书测值; 广泛用于地下工程中洞室的围岩位移测量。

在隧洞开挖中,由于施工干扰较大,用收剑计测试隧洞的收敛变形最为适用。

文中主要针对小断面隧洞施工特点,采用钢尺收敛计便于观测的特点,对隧洞变形进行监测,以获取连续的数据进行分析,对围岩和支护系统的稳定状态进行监控,为初期支扩和二次衬砌的参数调整提供依据,以确保施工安全。

2 现场监控量测的内容和断面选择根据电站引水隧洞地质和施工特点,施工过程中的监控量测以围岩收敛监测为主,主要服务于开挖施工过程中支护参数调整。

依据施工进度和围岩情况,有重点、有选择地进行监测断面的布设。

3 测点布置电站引水隧洞开挖施工采用分层开挖的方式,分为上、下两层进行,自上向下分层高度依次为6m、1.5m,先进行上部开挖及支护,完成后再转入下部开挖施工。

地下洞室围岩大变形分类研究

地下洞室围岩大变形分类研究摘要：围岩大变形是隧道常见病害之一。

基于围岩应力-应变曲线，将围岩大变形分为正常弹性变形、轻微变形、显著变形、严重变形以及剧烈变形。

根据工程经验将工程中的围岩大变形分为硬质岩类大变形以及软质岩类大变形，并指出这些分类的基本特征。

关键词：隧道工程；分类研究；大变形；围岩；隧道1 引言本文根据围岩大变形特性对大变形分类进行研究，研究成果有助于围岩工程分级及工程施工指导。

2 大变形分类研究2.1 理论曲线分类由于各种岩石的弹性模量、受荷状态不同，所形成的变形量有很大差异。

即使在相同的应力状态下，对于弹性模量不同的岩石变形显然是不同的。

变形有大小之分，而对于那些产生小变形的岩石在工程中是允许的甚至是可以忽略的。

我们所需要研究的是岩石产生的较大变形，但不同性质的岩体它所具有的变形量亦相差很大，如对于软质岩体，即使在小应力下，在长期受荷状态下也会产生较大的变形。

而对于硬质岩体在强应力状态下还没有产生较大的变形就已经发生破坏。

因此为适用于工程应用和区别，基于岩体受荷破坏变形过程提出理论大变形和工程应用大变形。

通过岩石应力-应变曲线将应力应变过程大致分为压密阶段、弹性阶段、稳定破裂阶段、不稳定破裂阶段（累进破坏阶段）和强度丧失阶段。

如图1所示，从应力应变曲线中可以看出，最能反应变形变化率的是变形的切线斜率，因此基于变形的过程变化速率对应力应变曲线弹性变形阶段取切线变形，切线变形表达式为累进破坏阶段曲线取最大切线变形重新划分区段①、②、③、④、⑤区段，如图1所示。

理论大变形指当岩石在单向受压或三向应力状态下，岩石变形超过进入③、④、⑤阶段而强度其尚未完全丧失，或岩石受单向受拉超过弹性变形阶段而未达到峰值阶段的变形，此时的围岩还具有自稳能力，但发展下去就会发生较大的变形。

因此把变形分为以下几种：1）正常弹性变形：，即变形在①阶段，变形为弹性变形；2）轻微变形：，即变形进入②区段，变形为稳定破坏，基本为塑性变形；3）显著变形：，即变形进入③区段，变形为累进破坏；4）严重变形：，即变形进入④区段，应力急剧减小，强度基本丧失，变形速度较快。

研究水利水电地下洞室围岩

作者：刘旭
作者机构：青岛理工大学建设工程监理咨询公司
出版物刊名：科学中国人
页码： 282-282页
年卷期： 2017年第8Z期
主题词：水利水电;地下洞室;围岩
摘要：在地下建筑规模不断扩大的发展趋势下,地下洞室围岩是可以对地下建筑稳定性进行评价的基础部分,同时也是地下工程在实际施工过程中,为施工场地的选择、设计以及造价控制等提供依据的重要支持。

本文对水利水电地下洞室围岩的具体分类情况进行分析和研究,并且提出不同类型围岩的施工措施,提高其自身的稳定性和质量。

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（．四川大学水电学院，１四川成都摘６０６；．浙江省水利水电勘测设计院，１０５２浙江杭州３００）１０２要：瀑布沟水电站地下厂房洞室由于体积和跨度较大（均超过３，０ｍ）其围岩的变形和稳定情况受到了各方面极大的关
注。以丰富完整的变形监测资料为基础，合地质和施工资料，厂房洞室围岩变形的分布特征进行了总结，讨了其主要结对探影响因素。研究结果表明：围岩变形受地质因素（应力、地岩体质量、断层结构匮等）工程因素（挖方式、护措施等）和开支的综合影响，中尤以岩体质量和断层结构面为控制性因素。其关键词：布沟水电站；下厂房；岩变形；布特征；响因素瀑地围分影
力计和锚索测力计，用于监测围岩支护应力。
（）１地应力。４组现场地应力的测试成果表明：区以构造应力为主，厂自重应力（与水平盯）
应力（之比小于５％，盯）０导致当开挖卸荷引起应
力重分布时，水平向应力明显大于竖直向应力，表
缩为负，实测最大变形值为７．ｍ，６％以９３ｍ约５
上测点的累计位移量＜０ｍｍ，５２而％左右测点的
累计位移量＞０ｍ变形最大的两个测点分别４ｍ，位于桩号０＋１．０６６和０＋０９６岩锚梁部位，４．位
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安装闻ｌ・机组中线２号机组中心线３机组中心４号Ｉ线号机组中心线５号机组中心线６盟中号机心线
围岩深度方向（径向）沿变形大部分呈现浅部变形特征，即变形随深度的增加而逐渐减小。３影响围岩变形的因素分析３１地质因素．
沿厂房轴线方向共布置了ｌ主要监测断０个面（１。变形监测仪器为四点式多点位移计，图）分别布置在顶拱轴线、／１４拱及上下游拱座、吊车岩锚梁、墙６９８６００６１０高程边６．５ｍ、８．０ｍ、６．０ｒｎ处。在部分多点位移计监测点附近埋设有锚杆应
电层６机ｖ
Ｉ３０ｌຫໍສະໝຸດ ３０示的地质情况，０＋９６断面和０＋８．在４０．０２６断
ＳｈｎａｒｏｅｉｕｔｗｃａＷｅＰｒ■
李小余等：瀑布沟电站地下洞室围岩变形特性研究
２００８年第６期
］
ｖ９．６８０７
］三
１．３
］ — ４
中图分类号：２；Ｖ５；６４１＇１Ｔ５４１３．１ｗ２７文献标识码：Ｂ文章编号：０１１４２０）６３８－１０－８（０８０４０５０２４
１工程概况
监测数据变化稳定，围岩变形已收敛，围岩变形基本情况统计成果见表１。变形值以拉伸为正，压
移量在７８ｍ之间。０～０ｍ
通洞等洞室，同构成了交错复杂的地下洞室群。共地下厂房总体地质条件较好，岩性单一，洞室围岩由微风化～新鲜中粗粒花岗岩组成，属质多量较好的ＩＩ类岩体，部辉绿岩脉、隙密集、Ｉ局裂
第２７卷第６期
２００８年１２月
四
川
水
力
发
电
Ｖｏ．７．Ｎｏ６１２．
Ｄｅｃ．，０８２０
ＳｉｈａＷａｅＰｗｅｃｕｎｔｒｏｒ
瀑布沟电站地下洞室围岩变形特性研究
李小余。费文平陈科文薛守宁。肖钰，，，，
带、小断层带及影响破碎带为 Ⅳ 、Ｖ类围岩。２监测仪器布置及岩体变形规律
围岩水平方向（沿轴向）变形总体表现为 “ 中间大，两头小 ” 的趋势；围岩垂直方向（沿竖向）变形呈现 “ 上下两端变形小，中部变形大 ” 特点；的
瀑布沟水电站地下厂房置于左岸雄厚的花岗岩体中，（）主副厂房尺寸为２４１０７９．０ｍｘ．０ｍ３ × ０１５ｍ（ ×宽 ×高）同时在其下游平行布７．７长，
置主变室和尾水闸门室，大洞室与６条引水隧三洞、６条母线洞、２条无压尾水隧洞、水廊道和交排
目前，地下厂房主体工程已开挖完成，各部位
现出顶拱变形远远小于上下游两边墙变形的现象。
表１围岩变形监测成果统计表
（）质弱面（层、２地断节理等）。根据开挖｝
收稿日期：０８０．ｌ２０－７１基金项目：家自然科学基金重点项目：０３１０国５６９０。