【摘要】：我國西南區(qū)域的水能源十分豐富,該地區(qū)已建或者在建的大型水電站工程多數(shù)采用了深埋地下的引水發(fā)電體系,它的地下廠房大多都有著“高邊墻、大跨度”的特征。地應力場繁復、巖性差異大,在地質構造發(fā)育的深埋山體里,圍巖的穩(wěn)定則是工程施工期重點關注的內容。本文反演了地下廠房洞室群所在區(qū)域初始地應力并與實測數(shù)據(jù)相比較,計算三維滲流場并作為后續(xù)洞室的圍巖穩(wěn)定的分析根本,對地下廠房洞室群開挖、錨固支護以及洞室群布置進行了全方位的計算分析,為正確認識和評價地下洞室群的圍巖穩(wěn)定性,驗證地下洞室群施工開挖步驟的合理性產生了理論支持。本文重要的研究內容以及結果如下:(1)對地下廠房的三維初始地應力場進行反演和擬合。按照山體地形、地質以及地貌條件,采取分期開挖的方法,經過有限元反演逼近實測點地應力值的方式,得到工程區(qū)初始地應力場。(2)地下廠房三維滲流場以及對滲控措施的分析。根據(jù)實測地下水位計算施工期滲流場,對布置擬定的排水孔幕、排水廊道等滲控措施進行模擬計算后發(fā)現(xiàn),地下水位在排水孔幕前后降低50m左右,使得地下廠房大部分區(qū)域位于地下水位以上;廠區(qū)地下水頭較鄰域大大下降,顯著地改進了廠房等洞室圍巖中的滲流場,表明制定的防滲排水方法排水降壓效果明顯。(3)地下廠房三維整體分期開挖和錨固支護穩(wěn)定特征分析。采用開挖與錨固同期的方式,每期開挖完成后,及時采取錨固措施,并從洞室群的整體穩(wěn)定角度評價擬定了開挖方式、擬定的噴錨支護措施的合理可行性。(4)地震作用對地下廠房圍巖穩(wěn)定的影響分析。地下廠房三維整體開挖支護完成后,考慮地震作用,采用擬靜力法計算洞室群圍巖在錨桿、噴層等支護條件下的穩(wěn)定情況,并與未考慮地震作用計算結果做比較。加上地震作用之后,總破壞體積增加26.9%,洞室圍巖塑性、回彈和開裂區(qū)產生了調整,洞室圍巖絕大部分進入塑性區(qū),洞室交口錨桿應力、開裂深度、洞四周圍巖產生的最大塑性深度都增加。地震作用對頂拱、拱座和洞室交口處的圍巖應力偏張量影響較大,對地下廠房圍巖整體穩(wěn)定也產生了部分的影響。
【學位授予單位】：西安理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TV223
【圖文】：

2 初始地應力場分析天然容重（KN/m3）變形模量G(GPa)泊松比μ抗剪斷強度 抗壓強度（MPa）f

本文編號：2761137