肯斯瓦特导流泄洪洞围岩稳定及支护结构有限元分析

来源 :石河子大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liufuru
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
隧洞工程在众多水利水电工程中扮演着举足轻重的角色,近年来世界各地大兴水利推动了隧洞工程理论和工程技术的飞速发展。肯斯瓦特导流泄洪洞属于2级水工建筑物是肯斯瓦特水利枢纽重要组成部分。本文以ANSYS有限元分析软件为研究工具,选择肯斯瓦特水利枢纽的导流泄洪洞工程为分析研究对象,主要做了以下工作:首先分析讨论围岩稳定性和支护结构的发展研究现状以及隧洞围岩非线性有限元理论。其次收集分析肯斯瓦特导流泄洪洞工程地质情况,建立有限元分析模型。然后研究导流泄洪洞Ⅲ类、Ⅳ类围岩分别在施工工况和正常运行工况下的围岩稳定以及支护结构受力性能,并且对贯穿导流泄洪洞的断层破碎带进行分析。最后在现有勘测设计资料的基础上研究导流泄洪洞在不同岩石物理力学参数(岩体弹性模量、泊松比、粘聚力和内摩擦角)、不同隧洞断面形式(圆形断面、蛋形断面、马蹄形断面和圆拱直墙式断面)和不同埋深情况下的参数敏感性。  通过本文研究,得出有关肯斯瓦特导流泄洪洞围岩稳定及支护结构受力性能的一般规律,并且得出了相类似水工隧洞工程的一般规律,对于有关单位和人员进行勘测、设计及施工等具有参考作用。根据全文的研究分析,主要得到以下一些结论:(1)Ⅲ类围岩受力性能较好,正常开挖以后围岩应力应变在岩石可承受范围以内未出现塑性区域。在隧洞拱顶和边墙随机打入锚杆即可维持稳定。(2)Ⅳ类围岩受力性能一般,正常开挖以后在边墙周围出现一定范围的塑性应变,需要及时喷射混凝土和系统锚杆支护。为了后期承受外水压力,需要在隧洞周围5m范围内进行固结灌浆。(3)断层破碎带受力性能差,需采取预灌浆和深度灌浆等工程措施以承受围岩压力和外水压力。(4)通过分析表明直墙圆拱断面形式隧洞在边墙与底板结合处出现很明显的应力集中,建议对该处进行倒圆弧处理以改善受力性能。(5)将固结灌浆圈与锚杆加固圈联合布置并且共同承担围岩压力和外水压力是对隧洞设计的优化。(6)本工程围岩对于粘聚力值较为敏感,弹性模量的敏感性次之,泊松比和内摩擦角敏感性较小。因而建议在与本工程相类似的勘测试验中要特别注意粘聚力试验组数和试验值处理。(7)通过分析中得出圆形断面受力性能最佳,马蹄形和蛋形断面次之,圆拱直墙式断面最差。(8)在一定隧洞埋深范围内,埋深对于围岩位移、压应力和塑性应变影响较大,但是对于拉应力影响较小。建议类似埋深条件的工程注意埋深较大处围岩压应力和塑性应变值的变化,及时做好支护措施保证施工安全和工程质量。
其他文献
地下水集取工程中反滤料的设计是最核心的内容,然而我国的设计方法均采用前苏联20世纪初的设计经验,由于该设计经验与我国的水文地质条件存在较大差异,我国的工程师往往是通
  针对酒泉千万千瓦级风电场的风电场35KV不接地系统中,由于风机分布稀疏且占地面积大,系统采用长距离架空线路及电缆传输,系统对地电容电流大等特点,极易引起线路电缆侧由单相
  随着网络技术的不断发展,风电行业的标准和规范的相继出台,特别是国际电工组织IEC61400-25的规范,使得风电行业的远程集控成为可能。通过远程集控,技术人员无须亲临现场或恶
会议
  为缓解我国能源问题,有效利用风能资源,经过几十年发展,风力发电已成为国际上公认的技术最成熟、开发成本最低、最具发展前景的可再生能源之一。通过提高风电电量在全社会用
会议
黄河是中国凌汛出现最为频繁的河流,其中黄河上游宁夏至内蒙古河段冰凌的影响因素众多、成灾机理最为复杂。因此,探明宁蒙河段冰凌生消演变机理及特征,构建适合的冰情预报模型,对
  在2011年上半年风电大面积脱网事故后,电网对风电企业接入系统进行了制约,风电场汇集线路接地方式的选择也是风电场目前安全稳定运行所涉及的关键问题,主要探讨经小电阻接地
脂肪酶是一种重要的工业酶,在自然界中普遍存在,目前许多脂肪酶基因已被克隆,并获得相应高效表达的工程菌。扩展青霉脂肪酶是一种中温碱性脂肪酶,可在碱性条件下分解三酰甘油酯,
  随着煤炭、石油、天然气等常规能源的日益紧缺,风能作为一种清洁的可再生能源,越来越多的在世界各国得到利用。目前,风能的主要利用形式为风力发电,越来越多的风电机组接入电
  了解风力发电机组类型,熟悉所要检修的风力发电机组构成和各部件的具体名称及作用。根据以往的故障诊断分析经验和所掌握的部件故障类型,针对自己的风力发电机组故障情况作
Internet的迅速普及和发展为地理信息系统(GIS)提供了新的发展机遇,Web GIS已经成为GIS技术研究的新热点,本文研究的重点是探讨一个综合利用Silverlight技术和WebGIS技术,以