地下水封洞库竖井与洞室交叉处的稳定性
发布时间:2021-01-20 06:04
对于大断面地下水封石油洞库而言,洞室的断面形状对于洞室稳定性、耐久性及所储油品的密封性十分重要,但是各个巷道与储油洞室交错处的稳定性是整个洞库稳定性的薄弱环节,以辽宁某地下水封石油洞库工程为例,从围岩应力和位移的角度对水封洞库交叉处的稳定性进行FLAC3D数值分析。分析了储油洞室与施工巷道、连接巷道、竖井交叉部位的力学行为,探明了洞室周边应力分布、变形特征以及结构空间受力特征,结果表明:交叉部位的应力集中均没有超出岩石的抗压强度,拉应力的大小和区域也满足要求。最后指出了模拟得到的薄弱部位,提出在设计中增加支护,在施工中加强监控及量测的建议。(图4,表2,参27)
【文章来源】:油气储运. 2020,39(06)北大核心
【文章页数】:6 页
【部分图文】:
地下水封洞库整体布置示意图
由地下水封洞库横向位移变化(图2)可见:储油洞室周边横向位移均指向洞内,最大值主要发生在储油洞室侧墙中部,范围为0~2.5 mm。由变形分布规律可见:连接巷道与储油洞室的交接部位,特别是临空拐角处也是发生较大变形的位置,在储油洞室与连接巷道交界处均会产生较大的位移,而泵坑及竖井对储油洞室变形规律影响不大[14-18]。4.2 沿围岩竖向位移变化规律
由地下水封洞库围岩主应力分布云图(图4)可见[23-27],较大拉应力出现在储油洞室端面中上部、连接巷侧壁墙中下部及储油洞室侧壁墙中上部。压应力较大或应力集中区域为各交叉部位、竖井下部、泵坑下部及储油洞室直墙角处,最大压应力为44.73 MPa,小于岩体的抗压强度80 MPa。受拉区主要分布在连接巷道与储油洞室衔接处围岩浅表层附近,且在储油洞室内侧壁也有一定范围的受拉区,连接巷道内壁最大拉应力为4.498 MPa,储油洞室内壁的最大拉应力4.63 MPa。该库区的岩石抗拉强度实验结果为6.694 MPa,其最大拉应力均小于抗拉强度,因此可以认为受拉区围岩处于稳定状态,但在施工过程中对该区域仍应采取“短进尺、勤观测”的施工原则,必要时可采取适当的加固措施。5 结论
【参考文献】:
期刊论文
[1]大断面地下水封石油洞库储油洞室稳定性模拟[J]. 张成斌,张亚琴,胡谋鹏,杨松涛. 油气储运. 2019(07)
[2]黄陵矿区煤矿井下围岩喷涌气体致灾机理及防治措施[J]. 赵继展,张群,郑凯歌,李川,陈冬冬. 天然气工业. 2018(11)
[3]地下水封石洞油库围岩稳定性三维数值分析[J]. 王金国. 油气田地面工程. 2017(08)
[4]Design issues for compressed air energy storage in sealed underground cavities[J]. P.Perazzelli,G.Anagnostou. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2016(03)
[5]地下水封储油库围岩间距的FLAC3D数值分析[J]. 胡谋鹏,陈雪见,梁久正,詹胜文. 油气储运. 2015(09)
[6]地下水封石油储备库洞室间距及数值分析[J]. 胡谋鹏,梁久正. 石油工程建设. 2013(03)
[7]地下水封储油库围岩稳定性数值分析[J]. 胡谋鹏,梁久正,许杰. 油气储运. 2013 (04)
[8]锦屏二级水电站交叉隧洞围岩稳定性分析[J]. 李旭升,高波,申玉生. 岩土工程技术. 2009 (05)
[9]隧道交叉段变形机制之探讨[J]. 游步上,陈尧中. 隧道建设. 2007(S2)
[10]隧道围岩稳定分析的最小安全系数法[J]. 李树忱,李术才,徐帮树. 岩土力学. 2007(03)
硕士论文
[1]某地下水封洞库围岩稳定性研究[D]. 刘东海.西南交通大学 2015
[2]某储油洞库群围岩稳定性评价及支护优化研究[D]. 姚俊辉.东北大学 2014
本文编号:2988526
【文章来源】:油气储运. 2020,39(06)北大核心
【文章页数】:6 页
【部分图文】:
地下水封洞库整体布置示意图
由地下水封洞库横向位移变化(图2)可见:储油洞室周边横向位移均指向洞内,最大值主要发生在储油洞室侧墙中部,范围为0~2.5 mm。由变形分布规律可见:连接巷道与储油洞室的交接部位,特别是临空拐角处也是发生较大变形的位置,在储油洞室与连接巷道交界处均会产生较大的位移,而泵坑及竖井对储油洞室变形规律影响不大[14-18]。4.2 沿围岩竖向位移变化规律
由地下水封洞库围岩主应力分布云图(图4)可见[23-27],较大拉应力出现在储油洞室端面中上部、连接巷侧壁墙中下部及储油洞室侧壁墙中上部。压应力较大或应力集中区域为各交叉部位、竖井下部、泵坑下部及储油洞室直墙角处,最大压应力为44.73 MPa,小于岩体的抗压强度80 MPa。受拉区主要分布在连接巷道与储油洞室衔接处围岩浅表层附近,且在储油洞室内侧壁也有一定范围的受拉区,连接巷道内壁最大拉应力为4.498 MPa,储油洞室内壁的最大拉应力4.63 MPa。该库区的岩石抗拉强度实验结果为6.694 MPa,其最大拉应力均小于抗拉强度,因此可以认为受拉区围岩处于稳定状态,但在施工过程中对该区域仍应采取“短进尺、勤观测”的施工原则,必要时可采取适当的加固措施。5 结论
【参考文献】:
期刊论文
[1]大断面地下水封石油洞库储油洞室稳定性模拟[J]. 张成斌,张亚琴,胡谋鹏,杨松涛. 油气储运. 2019(07)
[2]黄陵矿区煤矿井下围岩喷涌气体致灾机理及防治措施[J]. 赵继展,张群,郑凯歌,李川,陈冬冬. 天然气工业. 2018(11)
[3]地下水封石洞油库围岩稳定性三维数值分析[J]. 王金国. 油气田地面工程. 2017(08)
[4]Design issues for compressed air energy storage in sealed underground cavities[J]. P.Perazzelli,G.Anagnostou. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2016(03)
[5]地下水封储油库围岩间距的FLAC3D数值分析[J]. 胡谋鹏,陈雪见,梁久正,詹胜文. 油气储运. 2015(09)
[6]地下水封石油储备库洞室间距及数值分析[J]. 胡谋鹏,梁久正. 石油工程建设. 2013(03)
[7]地下水封储油库围岩稳定性数值分析[J]. 胡谋鹏,梁久正,许杰. 油气储运. 2013 (04)
[8]锦屏二级水电站交叉隧洞围岩稳定性分析[J]. 李旭升,高波,申玉生. 岩土工程技术. 2009 (05)
[9]隧道交叉段变形机制之探讨[J]. 游步上,陈尧中. 隧道建设. 2007(S2)
[10]隧道围岩稳定分析的最小安全系数法[J]. 李树忱,李术才,徐帮树. 岩土力学. 2007(03)
硕士论文
[1]某地下水封洞库围岩稳定性研究[D]. 刘东海.西南交通大学 2015
[2]某储油洞库群围岩稳定性评价及支护优化研究[D]. 姚俊辉.东北大学 2014
本文编号:2988526
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