深埋水工隧洞外水压力作用原理及设计方法 被引量：2

1

作者 赵健 《工程技术研究》 2021年第21期223-224,共2页

水工隧洞所受荷载条件复杂,其中外水压力为主要形式之一,其会直接对水工隧洞的稳定性造成影响,加之现场围岩渗透、衬砌结构形式等多重因素的作用,易诱发各类质量问题。为提高水工隧洞的稳定性,文章首先分析深埋水工隧洞外水压力的作用原... 水工隧洞所受荷载条件复杂,其中外水压力为主要形式之一,其会直接对水工隧洞的稳定性造成影响,加之现场围岩渗透、衬砌结构形式等多重因素的作用,易诱发各类质量问题。为提高水工隧洞的稳定性,文章首先分析深埋水工隧洞外水压力的作用原理,在对其形成准确的认识后,进一步探讨具体的设计方法,旨在提高设计水平,为施工提供指导。 展开更多

关键词 深埋水工隧洞 外水压力 作用原理 设计方法

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长大深埋水工隧洞设计关键技术及实践研究

2

作者 赵健 张淑鹏 《建筑技术开发》 2021年第20期118-119,共2页

为了进一步完善长大深埋水工隧洞设计方法,提出了涌水与高外水压技术、岩爆防治技术、软弱岩石大幅度形变预测及防治、高温处理技术研究。实践应用结果表明,提出的隧洞设计技术可以有效解决隧洞地质问题,在高地温和岩爆问题解决方面展... 为了进一步完善长大深埋水工隧洞设计方法,提出了涌水与高外水压技术、岩爆防治技术、软弱岩石大幅度形变预测及防治、高温处理技术研究。实践应用结果表明,提出的隧洞设计技术可以有效解决隧洞地质问题,在高地温和岩爆问题解决方面展现出较好的应用效果。 展开更多

关键词 地质 围岩 长大深埋水工隧洞

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深埋水工隧洞复合冻结施工关键技术研究 被引量：4

3

作者 陈晓东 《人民黄河》 CAS 北大核心 2019年第9期137-143,共7页

引洮供水一期工程总干渠7号隧洞中部,长48.0 m、埋深244.0 m洞段穿越新近系含水疏松粉(细)砂极软岩地层,采用一次全深冻结竖井工作面,单循环“地面垂直+洞内水平复合冻结法”掘进。为掌握深埋地层冻结设计与施工技术,结合工程实践,对含... 引洮供水一期工程总干渠7号隧洞中部,长48.0 m、埋深244.0 m洞段穿越新近系含水疏松粉(细)砂极软岩地层,采用一次全深冻结竖井工作面,单循环“地面垂直+洞内水平复合冻结法”掘进。为掌握深埋地层冻结设计与施工技术,结合工程实践,对含水疏松粉(细)砂岩工程地质特性,以及“复合冻结法”设计、温度场、制冷系统与施工等关键技术进行了研究。“复合冻结法”掘进安全通过极软岩地层,获得全面成功,取得重大技术突破与创新,填补了国内200.0 m以上深埋隧洞(隧道与巷道)洞内“水平冻结”工法技术的空白,开创了国内深埋水工隧洞“冻结法”施工技术的先导开端,标志着我国地下工程建设“冻结法”设计与施工技术全面跃上新台阶。 展开更多

关键词 深埋水工隧洞 含水疏松粉(细)砂岩 复合冻结 关键技术

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深埋水工隧洞水平冻结施工关键技术研究 被引量：3

4

作者 陈晓东 陈居乾 《人民黄河》 CAS 北大核心 2019年第12期107-113,共7页

引洮供水一期工程总干渠7号隧洞中下游两段总长78.65 m、埋深135.0~206.0 m洞段穿越新近系含水疏松粉(细)砂极软岩地层,采用“洞内水平冻结法”掘进。为掌握深埋地层冻结设计与施工技术,结合工程实践,对极软岩工程地质特性,以及“水平... 引洮供水一期工程总干渠7号隧洞中下游两段总长78.65 m、埋深135.0~206.0 m洞段穿越新近系含水疏松粉(细)砂极软岩地层,采用“洞内水平冻结法”掘进。为掌握深埋地层冻结设计与施工技术,结合工程实践,对极软岩工程地质特性,以及“水平冻结法”设计、温度场、制冷系统与施工等关键技术进行了研究。冻结壁厚不小于2.0 m,均温-10℃,冻结孔35~40 d交圈,积极冻结时间40~50 d,循环盐水温度-28℃。圆形断面双圈发散布设冻结孔,类马蹄形断面洞段三循环冻结,掌子面及后方加强2个冻结孔布孔断面,掌子面双圈孔,内圈类马蹄形水平布孔,外圈及单圈加强断面发散布孔,圆形开孔,前方远端类马蹄形,总孔数229个,冻结管总长5.02 km。“水平冻结法”掘进全面成功,安全通过极软岩地层,取得重大技术突破与创新,填补了国内200.0 m以上深埋隧洞(隧道与巷道)洞内“水平冻结”工法技术的空白,开创了国内深埋水工隧洞“冻结法”施工技术的先导开端,标志着我国地下工程建设“冻结法”设计与施工技术全面跃上新台阶。 展开更多

关键词 深埋水工隧洞 含水疏松粉(细)砂岩 水平冻结 关键技术 研究

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深埋水工隧洞垂直冻结施工关键技术研究 被引量：2

5

作者 陈晓东 《人民黄河》 CAS 北大核心 2019年第11期114-120,共7页

引洮供水一期工程总干渠7号隧洞中部长182.6 m、最大埋深242.5 m洞段穿越新近系含水疏松粉(细)砂极软岩地层,采用一次全深冻结竖井工作面,“地面垂直冻结法”掘进。为掌握深埋地层冻结设计与施工技术,结合工程实践,对极软岩工程地质特性... 引洮供水一期工程总干渠7号隧洞中部长182.6 m、最大埋深242.5 m洞段穿越新近系含水疏松粉(细)砂极软岩地层,采用一次全深冻结竖井工作面,“地面垂直冻结法”掘进。为掌握深埋地层冻结设计与施工技术,结合工程实践,对极软岩工程地质特性,以及“垂直冻结法”设计、温度场、制冷系统与施工等关键技术进行了研究。竖井井底以下封底冻深30.0 m,总冻深242.4 m;隧洞洞底以下封底冻深6.0 m,总冻深212.6~248.5 m。冻结壁厚3.0 m,均温-10℃,循环盐水温度积极冻结期-26^-28℃、维护冻结期不高于-22℃。竖井冻结孔圈径10.8 m,孔数26个,间距1.3 m,冻结管总长6.29 km;隧洞地面纵向布设冻结孔5排,其中洞身3排,横向排距2.4 m,纵向间距内三排3.0 m、外两排2.3 m,总孔数328个,冻结管总长75.02 km。“垂直冻结法”掘进全面成功,安全通过极软岩地层,取得重大技术突破与创新,填补了国内200.0 m以上深埋水工隧洞“垂直冻结”工法技术的空白,开创了国内深埋水工隧洞“冻结法”施工技术的先河,标志着我国地下工程建设“冻结法”设计与施工技术全面跃上新台阶。 展开更多

关键词 深埋水工隧洞 含水疏松粉(细)砂岩 垂直冻结 关键技术 研究

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分布式光纤监测技术在长大深埋水工隧洞中的应用 被引量：1

6

作者 李胜存 范青豪 黄星 《河南科技》 2023年第21期9-12,共4页

【目的】在地质条件、地壳运动等因素的影响下,长大深埋水工隧洞开挖时应力出现复杂力学响应,传统振弦式仪器在长隧洞中存在诸多问题。分布式光纤监测技术则可以满足施工安全监测需求。【方法】分布式光纤监测技术具有抗干扰能力强、测... 【目的】在地质条件、地壳运动等因素的影响下,长大深埋水工隧洞开挖时应力出现复杂力学响应,传统振弦式仪器在长隧洞中存在诸多问题。分布式光纤监测技术则可以满足施工安全监测需求。【方法】分布式光纤监测技术具有抗干扰能力强、测试距离较长、耐久性好、使用成本低等优点,在长大深埋水工隧洞中探索其应用是十分有必要的。【结果】实践发现,基于布里渊效应分布式的光纤传感技术对隧洞监测更为准确高效,且不存在监测盲区,可更加全面反映出结构的变形、振动和温度等特征。【结论】研究结果表明,分布式光纤监测技术在长大深埋水工隧洞中具有广阔的应用前景,可实现准确、实时、高效的数据监测与分析,特别是在隧洞内水位、温度、应变等参数的监测和预警方面,该技术有显著的优势。 展开更多

关键词 布里渊效应 分布式光纤 霍尔古吐水电站 长大深埋水工隧洞

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基于线弹性断裂力学的深埋水工隧洞水力劈裂分析 被引量：1

7

作者 左拥军 《东北水利水电》 2021年第1期55-58,72,共5页

我国西部地区水电站多位于高山峡谷地区,水工隧洞常被深埋于地下水位以下的位置,导致水工隧洞常出现水力劈裂现象。本文采用线弹性断裂力学分析方法从深部围岩裂纹扩展入手,建立深埋水工隧洞围岩力学模型,分析深埋水工隧洞的水力劈裂现... 我国西部地区水电站多位于高山峡谷地区,水工隧洞常被深埋于地下水位以下的位置,导致水工隧洞常出现水力劈裂现象。本文采用线弹性断裂力学分析方法从深部围岩裂纹扩展入手,建立深埋水工隧洞围岩力学模型,分析深埋水工隧洞的水力劈裂现象;在计算过程中同时考虑高地应力和高渗透压力两种情况,并引入广义临界水压力,导出广义临界水压力在拉剪复合模式下和压剪复合模式下的表达式,最后分析获得在压剪复合状态下的广义临界水压力与中心裂缝角度β之间的关系。 展开更多

关键词 深埋水工隧洞 线弹性断裂力学 广义临界水压力 水力劈裂

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深埋高地应力水工隧洞地应力特征及岩爆脆性破坏深度预测研究 被引量：9

8

作者 周亚萍 姜海波 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第S01期321-330,共10页

为解决高地应力情况下水工隧洞开挖时产生的岩爆问题,以新疆某高埋深水工隧洞为依托,并结合现场水压致裂法和钻孔套芯解除法测试获得的地应力数据。研究深埋引水隧洞区域地应力场分布规律,通过强度理论判断岩爆发生的可能性;在考虑高地... 为解决高地应力情况下水工隧洞开挖时产生的岩爆问题,以新疆某高埋深水工隧洞为依托,并结合现场水压致裂法和钻孔套芯解除法测试获得的地应力数据。研究深埋引水隧洞区域地应力场分布规律,通过强度理论判断岩爆发生的可能性;在考虑高地应力与围岩开挖二次应力状态作用前提下,通过岩爆破坏区深度理论公式,结合现场数据计算出岩爆破坏深度。结果表明:1)隧洞处平均初始地应力应力基本在23 MPa左右,最大水平主应力为28.6 MPa,属于高地应力隧洞;2)三向主应力间的总体关系为σ_(H)(最大水平应力)>σ_(Z)(自重应力)>σ_(h)(最小水平应力),属于σ_(HZ)(走滑型)初始地应力场,以水平构造应力为主导;3)隧洞最大主应力与最小主应力之间差值较大,依据摩尔-库仑准则,表明该隧洞开挖的临空面会存在较大的剪应力,易引起隧洞发生岩爆;4)在隧洞开挖过程中,隧洞将会发生中—强等级的岩爆,发生岩爆脆性破坏最大深度为0.68 m。 展开更多

关键词 深埋水工隧洞 高地应力 地应力测量 岩爆 脆性破坏深度

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深埋水工圆形隧洞塑性位移三剪统一解 被引量：3

9

作者 赵均海 吕美彤 +1 位作者 张常光 姜志琳 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2017年第6期11-20,共10页

基于三剪统一强度准则和弹脆塑性模型,考虑中间主应力、渗流、剪胀、软化和塑性区弹性模量等因素的影响,推导了含有5种因素综合影响的水工圆形隧洞塑性区位移解析解;通过算例分析,得出了各参数对隧洞塑性区位移的影响规律。结果表明:各... 基于三剪统一强度准则和弹脆塑性模型,考虑中间主应力、渗流、剪胀、软化和塑性区弹性模量等因素的影响,推导了含有5种因素综合影响的水工圆形隧洞塑性区位移解析解;通过算例分析,得出了各参数对隧洞塑性区位移的影响规律。结果表明:各参数取不同值时,位移解可退化为一系列解,参数值可根据具体工程进行合理选择,具有广泛的适用性;围岩剪胀特性对隧洞塑性区位移的影响显著,若不考虑其影响,将明显低估隧洞的变形以致工程设计偏于危险;考虑中间主应力的影响能发挥围岩的强度潜能,减少支护,节约工程造价;考虑渗流和软化特性对隧洞塑性区半径的影响可使塑性区范围更接近围岩真实的变形范围;塑性区弹性模量采用含有半径幂函数的表达式可充分考虑围岩受扰劣化后的应力重分布及爆破损伤等影响,更符合隧洞真实变形情况;该位移解为隧洞塑性区位移计算提供了理论依据,对工程设计有一定的参考价值。 展开更多

关键词 深埋水工圆形隧洞 中间主应力 半径相关的弹性模量 脆性软化 剪胀特性

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TBM施工深埋水工长隧洞围岩综合分类研究 被引量：10

10

作者 司富安 李坤 段世委 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2020年第8期150-154,共5页

目前常用的水工隧洞围岩分类方法主要是在浅埋隧洞和钻爆法施工的基础上建立的,在隧道掘进机(TBM)施工的深埋水工长隧洞应用中存在不足。在对国内外常用的围岩分级和分类方法进行统计的基础上,结合深埋水工长隧洞的特点以及TBM施工中可... 目前常用的水工隧洞围岩分类方法主要是在浅埋隧洞和钻爆法施工的基础上建立的,在隧道掘进机(TBM)施工的深埋水工长隧洞应用中存在不足。在对国内外常用的围岩分级和分类方法进行统计的基础上,结合深埋水工长隧洞的特点以及TBM施工中可能遇到的主要地质问题进行分析,选取了围岩稳定性、高地应力风险、地下水风险和TBM施工围岩可掘性等作为评价隧洞围岩性质的主要因素,提出了一种既能描述隧洞围岩稳定性,又能描述地质风险类型及等级的TBM施工深埋水工长隧洞围岩综合分类方案。该方法已在新疆某输水工程中进行实践应用,取得了良好的应用效果。研究成果可为深埋水工隧洞开挖和支护设计提供技术支撑,为TBM选型及施工中可能遭遇的地质风险采取处理针对性措施提供依据。 展开更多

关键词 深埋水工长隧洞 TBM 地质勘察 地质风险 围岩工程地质分类

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基于流固耦合理论的深埋隧洞衬砌防渗措施分析 被引量：5

11

作者 宁川 《水利建设与管理》 2020年第1期25-30,共6页

本文基于流固耦合理论,采用ABAQUS有限元方法,对深埋水工隧洞衬砌堵水排水措施减载规律进行了分析。结果表明:堵水排水减载的效果不仅与中外水压力的降低情况有关,还与作用于衬砌应力的降低效果有关;当灌浆圈的渗透系数小于衬砌的渗透... 本文基于流固耦合理论,采用ABAQUS有限元方法,对深埋水工隧洞衬砌堵水排水措施减载规律进行了分析。结果表明:堵水排水减载的效果不仅与中外水压力的降低情况有关,还与作用于衬砌应力的降低效果有关;当灌浆圈的渗透系数小于衬砌的渗透系数时,须设置合理的柔性缓冲层,才能达到较好的减压效果;当灌浆圈渗透系数/衬砌渗透系数处于0.3~1.2时,排水效果较好,当大于1.2后,应考虑将排水管伸入灌浆圈中;隧洞顶部排水管的减载作用最明显,顶部+低水头端排水布置方式综合减载效果最佳。 展开更多

关键词 流固耦合 ABAQUS 深埋水工隧洞 堵水排水分析

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喜马拉雅山区域深埋软硬互层地质条件下敞开式TBM施工方法研究 被引量：10

12

作者 张照太 丰光亮 +3 位作者 陈竹 陈炳瑞 李卫兵 游胜 《隧道建设》 北大核心 2017年第3期348-353,共6页

针对敞开式TBM在深埋软硬互层围岩地质条件下遇到的技术难题,以喜马拉雅山区域某深埋水工隧洞为背景,分析了深埋软硬互层围岩地质条件下软岩对TBM掘进的影响及表现特征,提出了针对性的解决措施并成功实践。研究发现:由于岩层软硬相间变... 针对敞开式TBM在深埋软硬互层围岩地质条件下遇到的技术难题,以喜马拉雅山区域某深埋水工隧洞为背景,分析了深埋软硬互层围岩地质条件下软岩对TBM掘进的影响及表现特征,提出了针对性的解决措施并成功实践。研究发现:由于岩层软硬相间变化频繁,造成软岩灾害在空间上随机分布;在大埋深高地应力洞段,软岩地层一般具有遇水崩解软化效应显著、变形快、"泥裹刀"现象严重、向外鼓胀崩解、难以出渣及塌方频发的特点,严重制约TBM快速掘进。通过实例分析总结了软硬互层围岩地质条件下顺利通过软岩的施工方法,采取分区段动态调整施工对策以适应深埋软硬互层复杂地质条件,可为国内外类似工程提供借鉴。 展开更多

关键词 深埋水工隧洞 TBM 软硬互层 软岩大变形

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