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超高应力区脆性硬岩洞室围岩分类修正研究

地下空间与工程学报 2024年第4期20卷 1117-1123页

作者：马行东李鹏袁国庆贾翔邢云腾中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司成都610072 国电大渡河流域水电开发有限公司成都610041

技施阶段高-超高地应力区地下洞室围岩分类对定性和定量分析评价围岩稳定性、指导现场设计、施工及支护至关重要。本文以HC法为基础岩体质量基本判据,以新生裂隙、爆破预裂一周后开挖面的残孔率、岩爆破坏深度、岩爆特征等现场可直接获... 详细信息

技施阶段高-超高地应力区地下洞室围岩分类对定性和定量分析评价围岩稳定性、指导现场设计、施工及支护至关重要。本文以HC法为基础岩体质量基本判据,以新生裂隙、爆破预裂一周后开挖面的残孔率、岩爆破坏深度、岩爆特征等现场可直接获取的定性或定量资料作为修正判据,提出了超高地应力条件下,脆性硬质岩的围岩分类地应力影响修正因素评分表(双江口修正表)、考虑地应力修正的围岩分类判定表(双江口法)和围岩分类步骤。实践证明,双江口法能够提高(超)高应力区脆性硬质岩的围岩分类判定的准确性,可以为支护设计提供更加准确的依据,对其他类似工程有一定的借鉴意义。

关键词：超高地应力脆性硬岩地下洞室围岩分类

双江口电站超高应力区地下厂房岩爆空间特性规律研究

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岩石力学与工程学报 2023年第S1期42卷 3141-3150页

作者：马行东李鹏郭松峰徐鼎平黎昌有中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司四川成都610072 国电大渡河流域水电开发有限公司四川成都610041 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国科学院武汉岩土力学研究所湖北武汉430071

双江口电站左岸实测地应力达37.82MPa,从地应力平面空间展布规律和技施阶段岩体空间应力测试成果分析,地应力具有一定的区域差异性,可从洞室布置区域的地应力大小、洞轴线与地应力方向夹角关系宏观定性分析主副厂房岩爆最强、破坏现象... 详细信息

双江口电站左岸实测地应力达37.82MPa,从地应力平面空间展布规律和技施阶段岩体空间应力测试成果分析,地应力具有一定的区域差异性,可从洞室布置区域的地应力大小、洞轴线与地应力方向夹角关系宏观定性分析主副厂房岩爆最强、破坏现象最严重,上游侧岩爆破坏大于下游侧,数值模拟定量分析也得到相同结论。开挖后,在现场大量调查、统计岩爆发育基础上,对岩爆的空间特性进行了分析,概括总结了宏观岩爆空间发育规律,3大洞室中主副厂房岩爆最严重、尾调室次之、主变室最弱,主厂房岩爆破坏程度中导洞、第Ⅰ层、第Ⅱ层上游侧拱肩和边墙大于下游侧,而第Ⅲ层、第Ⅳ层下游侧岩锚梁和边墙大于上游侧岩锚梁和边墙,宏观调查规律与前期成果较吻合。结合微震监测事件空间分布规律,研究发现双江口电站具有典型的岩爆空间特性,通过总结这些特征,可初步预估小尺度区域岩爆特征,对今后引水系统地应力细化研究及支护具有一定的指导意义。

关键词：岩石力学超高应力地下厂房岩爆空间特性

超高应力区岩锚梁“扇形板裂抬动型”岩爆破坏特征规律和精细化开挖研究

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岩石力学与工程学报 2023年第S1期42卷 3391-3399页

作者：马行东吴章雷李鹏袁国庆黎昌有王修华中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司四川成都610072 国能大渡河流域水电开发有限公司四川成都610041

以世界第一高坝双江口电站左岸地下主厂房第III层岩锚梁为研究对象,岩锚梁围岩破坏呈扇形状、板裂状、向临空面抬动变形等特点,提出超高地应力、脆性花岗岩的一种典型岩爆破坏类型-“扇形板裂抬动型”概念,研究发现拉槽深度不变的情况下... 详细信息

以世界第一高坝双江口电站左岸地下主厂房第III层岩锚梁为研究对象,岩锚梁围岩破坏呈扇形状、板裂状、向临空面抬动变形等特点,提出超高地应力、脆性花岗岩的一种典型岩爆破坏类型-“扇形板裂抬动型”概念,研究发现拉槽深度不变的情况下,新生裂隙条数和角度随拉槽宽度变大而变大;拉槽宽度不变的情况下,新生裂隙条数和角度随拉槽深度变大而变大;拉槽深度和宽度不变的情况下,超挖使得的新生裂隙条数增加和角度变大。提出超高应力、脆性岩体破裂角和岩体最大破裂角概念和计算方法,通过利用最大破裂角概念,开展岩锚梁开挖自然成型的理念设计和岩锚梁精细化开挖方法研究,以期对今后类似水电地下厂房和川藏铁路工程有所借鉴。

关键词：岩石力学超高应力区岩锚梁扇形板裂抬动型岩爆

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某电站大型地下厂房渗流特征分析

地下空间与工程学报 2017年第S2期13卷 882-888页

作者：马行东中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司成都610072

某电站大型地下厂房地处高山峡谷段、高地应力区、高地震烈度区,水文地质条件发育且复杂。研究发现其枢纽区地下水按其埋藏条件可分为第四系松散堆积层的孔隙水、玄武岩裂隙水、玄武岩裂隙承压水三种类型。本文通过对厂房区地下水补给... 详细信息

某电站大型地下厂房地处高山峡谷段、高地应力区、高地震烈度区,水文地质条件发育且复杂。研究发现其枢纽区地下水按其埋藏条件可分为第四系松散堆积层的孔隙水、玄武岩裂隙水、玄武岩裂隙承压水三种类型。本文通过对厂房区地下水补给与排泄的研究,得出厂房区玄武岩裂隙含水系统为潜水含水系统,玄武岩裂隙水主要沿地层产状向雅砻江排泄。通过对厂房区裂隙水流动系统划分及特征研究,得出厂房区玄武岩裂隙水流动系统分区及水流运动特征、裂隙水流动系统水化学同位素特征。最后根据建立的地下水渗流模型模拟了蓄水条件下的渗流特征,并给出了针对性的建议处理措施。

关键词：大型地下厂房渗流特征承压水渗流模型水利工程

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官地电站高应力大跨度洞室群围岩稳定性评价

地下空间与工程学报 2016年第S2期12卷 564-570页

作者：马行东中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司成都610072

官地电站厂房地处高山峡谷段、高地应力区、高地震烈度区等,地质条件复杂。在基本工程地质条件和结构面统计分析的基础上,确定洞室群开挖后可能出现的块体并评价其稳定性。高地应力环境下的大跨度地下洞室群的稳定性分析研究评价较为复... 详细信息

官地电站厂房地处高山峡谷段、高地应力区、高地震烈度区等,地质条件复杂。在基本工程地质条件和结构面统计分析的基础上,确定洞室群开挖后可能出现的块体并评价其稳定性。高地应力环境下的大跨度地下洞室群的稳定性分析研究评价较为复杂,应根据地应力、地质体等采取不同的分析评价方法。官地电站运用多种方法进行岩体质量分析,运用地质分析法和数值模拟法综合确定研究区的地应力场分布规律,运用有限元法研究地下洞室群的开挖效应及群洞效应,最后进行大型地下洞室群围岩稳定性评价,做到即有宏观指导又有具体稳定性研究,确保了围岩的稳定。

关键词：高地应力区大跨度地下洞室群围岩稳定性水利工程

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地震动荷载作用下地下洞室响应的初步分析

地震动荷载作用下地下洞室响应的初步分析

作者：马行东中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所）

学位级别：硕士

地震荷载作用下岩体洞室响应与安全分析是我国西部强地震区大型水利工程建设中需要解决的难点和热点问题之一。本文利用FLAC 3 D软件,初步分析了地震荷载作用下埋深、洞室形状、地应力特征对地下岩体洞室响应特征的影响。分析结果表明,... 详细信息

地震荷载作用下岩体洞室响应与安全分析是我国西部强地震区大型水利工程建设中需要解决的难点和热点问题之一。本文利用FLAC 3 D软件,初步分析了地震荷载作用下埋深、洞室形状、地应力特征对地下岩体洞室响应特征的影响。分析结果表明,地震荷载作用下,地下洞室的位移和应力响应随埋深的增加而减小,当地应力侧压系数λ≥1(特别是λ>2时),洞室响应可能存在300m的临界埋深,当埋深小于300米时,洞室响应随埋深变化幅度较大,当埋深大于300米时,洞室响应随埋深变化幅度较小,同时,临界埋深随地应力侧压系数的增加有减小的趋势。分析结果还表明,洞室断面形状对洞室响应有一定影响,圆形断面洞室响应较矩形和马蹄形小。另外,随着地应力侧压系数的增加洞室响应明显减小,减小幅度随埋深的增加有减小趋势,地应力侧压系数λ1时的情况。本文还初步分析了地震荷载作用下地震波振幅、频率以及持续时间对地下岩体洞室位移特征的影响。分析结果表明,在地震荷载作用下,洞室位移随振幅以及持续时间的增大而增大,随着频率的增大而减小,变化幅度随埋深和地应力侧压系数的增加而减小。分析结果还表明,浅埋情况下,可能存在导致岩体洞室变形破坏的地震烈度门槛值(0.13m/s,相当于VII地震),当地震烈度超过门槛值时,洞室位移值随振幅的增大呈陡变性增加趋势,同时,地震的长周期(低频率)特征对洞室的位移影响显著,低频地震波导致的洞室位移幅值明显高于高频地震波。本文初步分析了地震荷载作用下入射方向对地下岩体洞室的影响。分析结果表明,随剪切波入射角的增加(从水平入射到垂直入射),洞室位移响应随入射角的增加先减小后增加,同时,随着埋深、地应力侧压系数的增加入射角方向对洞室影响呈减小趋势。本文还初步探讨了地震荷载的空间不均匀性对地下岩体洞室位移特征的影响。分析结果表明,随埋深、地应力侧压系数的增加,地震荷载的空间不均匀性对洞室的影响呈减小趋势。

关键词：地震岩体洞室动态分析数值模拟 FLAC3D

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高地应力下洞室岩爆防治原则及方法研究

水电站设计 2022年第4期38卷 54-59页

作者：王修华马行东袁国庆中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司四川成都610072

结合在建和已建的地下工程从不同角度阐述了水电工程地下洞室岩爆防治原则和方法,并对岩爆防治措施进行归纳总结。总体而言,岩爆问题应以“以防为主,防控结合”为指导思想,针对不同岩爆等级、不同危害的岩爆有针对性地加以防范,其中岩... 详细信息

结合在建和已建的地下工程从不同角度阐述了水电工程地下洞室岩爆防治原则和方法,并对岩爆防治措施进行归纳总结。总体而言,岩爆问题应以“以防为主,防控结合”为指导思想,针对不同岩爆等级、不同危害的岩爆有针对性地加以防范,其中岩爆防治方法归纳起来有:改善围岩应力条件、改善洞室围岩物理力学性能、加固围岩、改善施工方法及防护措施、采用新材料和新工法等,岩爆防范措施可从防护、躲避及监测措施以及现场施工防范措施等方面进行考虑。

关键词：岩爆防治原则与方法防范措施

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不同地应力下的地下硐室动态特征分析

矿业研究与开发 2007年第2期27卷 20-22,91页

作者：马行东中国水电顾问集团成都勘测设计研究院四川成都610072

采用FLAC3D对地震动荷载作用下不同地应力状态的地下岩体硐室的动态特性进行了初步分析。分析结果表明,地震荷载作用下,硐室位移随地应力侧压系数的增加明显减小,地应力侧压系数λ1时的情况;当侧压系数λ1,随剪切波入射角的增加,硐室测... 详细信息

采用FLAC3D对地震动荷载作用下不同地应力状态的地下岩体硐室的动态特性进行了初步分析。分析结果表明,地震荷载作用下,硐室位移随地应力侧压系数的增加明显减小,地应力侧压系数λ1时的情况;当侧压系数λ1,随剪切波入射角的增加,硐室测点位移先减小后增加,同时随地应力侧压系数的增加有减小的趋势。

关键词：地下硐室地应力侧压系数地震荷载位移

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某混凝土面板堆石坝渗漏异常原因初步分析

重庆交通大学学报（自然科学版） 2016年第5期35卷 92-96页

作者：马行东中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司四川成都610072

结合枢纽区岩溶和顺河向断层不发育,左岸渗控工程发育单斜、逆向为主的千枚岩地层,微新-新鲜千枚岩透水性小的特点,通过复核前期和开挖工程地质条件,结合枢纽区岩体渗透特性评价,判定深层绕渗和集中渗漏通道的可能性小;压水资料显示帷... 详细信息

结合枢纽区岩溶和顺河向断层不发育,左岸渗控工程发育单斜、逆向为主的千枚岩地层,微新-新鲜千枚岩透水性小的特点,通过复核前期和开挖工程地质条件,结合枢纽区岩体渗透特性评价,判定深层绕渗和集中渗漏通道的可能性小;压水资料显示帷幕底部仍发育强透水岩体。鉴于工程地质复杂性,认为有沿局部强透水岩体轻微渗漏的可能。通过多种手段和方法综合分析认为:大坝漏水最大可能是由浅表部的局部缺陷和左岸洞室内水外渗而引起。

关键词：水利水电工程岩土工程混凝土面板堆石坝渗控工程帷幕灌浆渗漏