摘要：近日，《深埋高水头水工隧洞围岩不变节制关头手艺》荣获国度能源科技进步一等奖。该手艺功能提出了合用于极深埋前提下的地应力综合阐发编制，初创了深埋脆性岩石的无损取样手艺，解决了深埋前提下钻孔采样时岩样毁伤这一世界坚苦。

隧洞围岩施工

    我国水电资本丰硕，但漫衍不均，尽大年夜部门集中在西南地区，而西部地区典型的地形、地质、环境和水力前提使得在大年夜大都地下洞室群工程成为水电工程关头安插的必定选择。
    高应力及复杂的地质前提在国表里属罕有，没有相干可供借鉴的先例和工程经验我国科研人员颠末量年的吃苦攻关，提出并研发了深埋高水头水工隧洞围岩不变节制关头手艺，获得了深埋长隧洞复杂初始前提切确描述、深埋长大年夜硬岩隧洞围岩不变阐发、高应力前提下硬岩隧洞支护优化、高外水压力前提下水工隧洞永久运行安然等系列立异解决方案和功能，为水电站引水隧洞的顺利贯通和安然运行供给了靠得住的保障。
    该手艺功能提出了合用于极深埋前提下的地应力综合阐发编制，初创了深埋脆性岩石的无损取样手艺，解决了深埋前提下钻孔采样时岩样毁伤这一世界坚苦，揭露了脆-岩-塑转换特点对大年夜理岩分裂特点的影响，研发了可以或许描述这类复杂峰后力学特点的本构模型，成立了脆性岩体分裂扩大时候效应的力学描述编制，解决了深埋围岩分裂毁伤演变特点的描述坚苦。
    该手艺功能立异了深埋高应力前提下硬岩隧洞的监测设计编制，提出了以应力测试为主、变形监测为辅的监测设计原则，成功实施了大年夜型现场原位实验，周全获得了掌子面推动过程中的分裂毁伤、应力、变形等围岩开挖响应的动态演变过程，立异了深埋长大年夜隧洞围岩不变动态反馈阐发流程，成功引进离散元和颗粒流法度到围岩分裂行动的直接摹拟阐发中，实现了对围岩开挖响应特点的周全捕获和准确反馈。
    针对保持围压是节制分裂和保持延性的关头身分，该手艺功能提出了基于支护单位力学特点和工程合用性的支护设计原则，研发了知足现场实际需求的支护新材料和新工艺，进步了应对高应力分裂标题问题时工程办法的针对性。开辟了基于应力侵蚀理论的宏不雅和细不雅力学模型，解决了高应力下硬岩分裂时候效应的描述及评价手艺坚苦，实现了对深埋硬岩隧洞持久不变性评价，提出的隧洞复合式承载布局的设计编制，有效解决了高外水前提下隧洞永久运行安然标题问题。
    经由过程水电站引水隧洞群扶植的研究与实施，构成了深埋围岩复杂初始前提的全新研究编制、深埋长大年夜隧洞围岩不变的全新阐发编制和深埋高外水压力下水工隧洞安然的全新解决方案，弥补了我国在该手艺范畴中的空白，标记取我国在深埋高水头隧洞设计手艺处于国际前沿位置，为我国其他深部地下工程范畴的开辟建立了决定信念。二级水电站引水隧洞的提早贯通和顺利发电，直接经济达12.9亿元。可替代火电年发电量239.6亿kW.h，年节俭燃煤1130万t，有效削减了有害气体的排放，具有巨大年夜的生态环境效益。
    研究功能除利用于水电工程外，还可遍及利用于矿山、铁路、核废料储存、输水输气等地下工程范畴。相信跟着国度科技立异计谋的奉行，深埋高水头水工隧洞围岩不变节制关头手艺必将有更进一步的成长，为确保“十二五”节能减排方针的实现供给强有力的手艺撑持。