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充排水试验监测的成果分析

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:1#引水系统充排水试验期间,各主体工程的围岩变形、锚杆应力、锚索荷载、围岩渗透压力、钢筋混凝土衬砌应力应变、钢管应力、接缝开合度及围岩温度等监测成果汇总于表1。表11#引水系统充排水试验监测成果汇总表续表综合分析各主体工程的充排水试验监测成果,初步结论如下:充排水试验期间,1#引水系统围岩变形最大变化量为-0.79~0.48mm,平均变化量为-0.09~0.06mm,变化较小,各主体工程的围岩状态基本稳定。

充排水试验监测的成果分析

1#引水系统充排水试验期间,各主体工程的围岩变形、锚杆应力锚索荷载、围岩渗透压力钢筋混凝土衬砌应力应变、钢管应力、接缝开合度及围岩温度等监测成果汇总于表1。

表1 1#引水系统充排水试验监测成果汇总表

续表

综合分析各主体工程的充排水试验监测成果,初步结论如下:

(1)充排水试验期间,1#引水系统围岩变形最大变化量为-0.79~0.48mm,平均变化量为-0.09~0.06mm,变化较小,各主体工程的围岩状态基本稳定。

(2)充排水试验期间,1#引水系统各主体工程的系统锚杆、预应力锚索、钢筋混凝土衬砌、高压钢管等支护结构的应力应变状态总体基本稳定。

1#高压管道,高程1400m以下部分,水充满时,内水压力达到2.40~3.23 MPa,钢管膨胀,钢管环向拉应力增大,最大变化量182.52 MPa(Chg1-1400-2测点,见图3),平均变化量36.50 MPa;表层围岩发生径向压缩变形,最大变化量-0.77mm(Mgyg1-3-2测点,见图4),平均变化量-0.09mm;锚杆拉应力减小,最大变化量-72.15 MPa(Rgyg1-3-1测点,见图5),平均变化量-24.02 MPa。水排空后,内水压力降为0,钢管收缩,钢管环向拉应力减小,最大变化量-160.54 MPa,平均变化量-20.69 MPa;表层围岩发生径向松弛变形,最大变化量0.43mm,平均变化量0.06mm;锚杆拉应力增大,最大变化量49.60 MPa,平均变化量12.69 MPa。钢管、表层围岩及锚杆表现出同步的弹性变形特征,符合一般规律,变化量未超过材料强度极限,结构应力状态均在正常范围。

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图3 1#高压管道高程1400m 钢管应力-水位关系曲线

图4 1#高压管道高程1337m 围岩变形-水位关系曲线

图5 1#高压管道高程1337m 锚杆应力-水位关系曲线

除1#高压管道外,其他主体工程的系统锚杆应力最大变化量为-25.69~20.73 MPa,平均变化量为-0.76~1.40 MPa;锚索荷载最大变化量为-26.16~17.78k N,平均变化量为-4.25~0.50k N;钢筋应力最大变化量为-17.31~37.92 MPa,平均变化量为-0.73~7.14 MPa;混凝土应变最大变化量为-77.97~69.41με,平均变化量为-9.01~-1.34με。各部位变化量较小。

(3)充排水试验期间,1#引水系统各主体工程的围岩渗透压力变化基本正常。围岩渗透压力变化与内水外渗明显相关,1#引水隧洞有K0+987、K1+315、K1+666、K1+760、K2+704、K2+920、K3+596、K4+283、K13+555、K14+875等10个监测断面,1#调压室竖井主要是高程1584.00m的监测断面,1#高压管道主要是上平段0+008、0+038监测断面等。在充水、排水过程中,1#引水隧洞围岩渗透压力最大变化量分别为484.63 k Pa、-468.72k Pa(见图6),平均变化量分别为68.34 k Pa、-77.21 k Pa;1#调压室竖井围岩渗透压力最大变化量分别为463.19k Pa、-525.14k Pa,平均变化量分别为174.96 k Pa、-195.50 k Pa;1#高压管道围岩渗透压力最大变化量分别为89.05 k Pa、-100.61k Pa,平均变化量分别为11.98k Pa、-22.50 k Pa。

图6 1#引水隧洞K13+555断面围岩渗透压力-水位关系曲线

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