鑒于新疆阿爾塔什水利樞紐工程發(fā)電洞地下埋藏式調(diào)壓井上部圍巖較薄、開挖跨度大、地質(zhì)條件復(fù)雜等突出問題,本文結(jié)合施工單位提供的初擬開挖方案,采用三維有限元法驗證了該施工方案的合理性。得到無支護(hù)與有支護(hù)條件下巖體的應(yīng)力變形特性,并提出了更合理的開挖順序與支護(hù)方案,為豎井安全施工提供了保障。同時,探明了地下洞室開挖施工模擬,系統(tǒng)錨桿、錨索的預(yù)應(yīng)力施加方式等計算方法的有效性,本文成果為今后類似地下洞室開挖施工方案優(yōu)化提供借鑒。 

【文章來源】：中國水利水電科學(xué)研究院學(xué)報. 2020,18(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

調(diào)壓井縱、橫剖面圖

一次支護(hù)型式：砂漿錨桿直徑2.5 cm，長8.5 m，采用間距2 m×2 m梅花形布置。100 t級預(yù)應(yīng)力錨索采用間距5 m×5 m梅花形布置，掛網(wǎng)噴護(hù)的鋼筋直徑為8 mm，間距0.2 m×0.2 m，采用C30混凝土噴護(hù)厚度0.2 m，井筒以下采用直徑2.5 cm長4.5間距2 m×2 m的砂漿錨桿，8.5 m長Φ25@2×2m砂漿錨桿，3根9 m長Φ25@2×2m錨筋樁，I18工字鋼，Φ8@200×200 mm掛網(wǎng)鋼筋，C30噴混凝土進(jìn)行支護(hù)。3 三維有限元分析

調(diào)壓井穹頂為拱形結(jié)構(gòu)，主要分擔(dān)頂部圍巖傳遞來的豎向荷載，為豎井開挖支護(hù)提供安全施工平臺。本次通過建立調(diào)壓井三維有限元實體模型，圍巖采用8結(jié)點6面體實體單元，結(jié)點數(shù)為50 275，單元數(shù)為48 122。錨桿結(jié)點總數(shù)為1781，單元總數(shù)為1644。預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)點總數(shù)為550個，單元總數(shù)為528個。預(yù)應(yīng)力錨索、系統(tǒng)錨桿采用桿單元進(jìn)行模擬，預(yù)應(yīng)力施加采用虛擬溫度控制錨索的軸向應(yīng)力引起的伸縮變形，以便讓預(yù)應(yīng)力錨索達(dá)到設(shè)計施加噸位后在適合時間再進(jìn)行預(yù)緊。施工開挖、一次支護(hù)、二次支護(hù)過程采用單元生死控制，巖體看作是理想彈塑性材料，本構(gòu)采用摩爾庫倫模型并采用非相關(guān)聯(lián)流動法則。整體模型邊界條件：底面全約束，各個豎向面約束法向位移。計算參數(shù)如表1所示，剖分網(wǎng)格如圖3所示。3.2 計算參數(shù)

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本文編號：3400546