【摘要】：針對玄武巖巖體施工期圍巖的變形、穩(wěn)定問題,以一賦存于玄武巖巖體中水電站大型地下廠房為背景,以其三大洞室為研究對象,依據(jù)開挖施工期圍巖位移監(jiān)測成果,在對圍巖的變形量級、空間分布規(guī)律分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合施工進度和地質(zhì)資料分析圍巖位移隨時間的發(fā)展規(guī)律及深部發(fā)展規(guī)律,最后對施工過程中玄武巖巖體的位移特征進行歸納總結(jié),進而探討層間、層內(nèi)錯動帶對圍巖位移的影響。研究結(jié)果表明:玄武巖巖體結(jié)構(gòu)面雖然發(fā)育,但處于鑲嵌緊密狀態(tài)下,結(jié)構(gòu)面對圍巖位移整體影響較小;圍巖位移基本在20 mm范圍內(nèi),15 m深度范圍以外的巖體位移呈現(xiàn)彈性狀態(tài),變形隨深度發(fā)展具有連續(xù)性,該類巖體可視為均勻介質(zhì)。施工是變形發(fā)展的主要影響因素,隨著分層開挖進行,圍巖位移呈臺階狀上升趨勢。
【圖文】：

3926巖石力學(xué)與工程學(xué)報2014年圖1地下廠區(qū)典型地質(zhì)剖面Fig.1Schematicviewoftypicalgeologysectionsofundergroundpowerhouse地下廠區(qū)地層產(chǎn)狀平緩，無斷層分布，主要結(jié)構(gòu)面為層間、層內(nèi)錯動帶和節(jié)理裂隙，層間錯動帶總體不發(fā)育，主要有C6，C5，C4。層間錯動帶較發(fā)育，主要發(fā)育于5層中下部和6層中部，規(guī)模較小，破碎帶厚度薄，嵌合緊密，以新鮮的裂隙巖塊型為主，裂隙稀疏短小，方向零亂，規(guī)律性不強。層間錯動帶、層內(nèi)錯動帶和節(jié)理裂隙共同決定了廠區(qū)的巖體結(jié)構(gòu)特征，結(jié)構(gòu)面的存在破壞了巖體的完整性，錯動帶分布部位圍巖以Ⅲ類圍巖為主。地下廠房洞室群規(guī)模巨大，三大洞室開挖尺寸(長×寬×高)分別為：439.74m×75.60m×28.40m(主廠房)，349.29m×33.32m×19.80m(主變室)，317m×95m×25m(尾水調(diào)壓室)。為掌握圍巖施工期變形發(fā)展動態(tài)，主要采用多點位移計進行監(jiān)測，在1#～9#機組斷面之間共布置5個監(jiān)測剖面，分別布置在1#，3#，5#，7#，9#機組斷面，各監(jiān)測剖面布置如圖2所示。圖2中：M表示多點位移計，上標(biāo)數(shù)字表示測點數(shù)目，M右側(cè)數(shù)字表示多點位移計的編號，單位為“m”的數(shù)字表示測點深度。各剖面對應(yīng)同一部位的儀器編號是一致的，對于某個具體監(jiān)測剖面，為了與其余剖面區(qū)分開來，在儀器編號中用下標(biāo)表示剖面編號，如后續(xù)文中提到的M478表示的是7#斷面第8套四點式多點位移計。地下廠房系統(tǒng)工程于2006年3月開始，圍巖位移監(jiān)測于2006年5月份啟動，隨后儀器隨著開挖工作面的展開陸續(xù)安裝。文中監(jiān)測數(shù)據(jù)截止于2010年5月份，主體工程施工已基本結(jié)束。3圍巖位移特征3.1圍巖位移空間分布特征施工開挖期間，圍巖位移在地質(zhì)條件及施工因素共同作用下，位移量級及空間分布呈現(xiàn)一定的特征規(guī)律

第33卷增2黃秋香等：玄武巖巖體圍巖位移特征研究3927圖2地下廠房系統(tǒng)圍巖位移監(jiān)測布置圖Fig.2Schematicviewofmonitoringinstrumentslayoutoftypicalmonitoringsections(a)主廠房(b)主變室(c)尾閘室圖3三大洞室圍巖位移量級分布圖Fig.3Deformationmagnitudedistributiondiagramofgeneratorchamber圖4主廠房圍巖變形空間分布示意圖Fig.4Sketchofsurroundingrockmassdeformationspatialdistributioningeneratorchamber(2)主變室大部分位移測點的位移小于10mm，占全部測點的70.3%；位移大于20mm的測點，占8.1%。主變室頂拱整體位移較小，各監(jiān)測部位位移量均在10mm范圍內(nèi)。主變室上游邊墻較大位移發(fā)生在3#和7#機斷面高程397.5m部位，累計位移分別為11.6和13.3mm，其余部位位移均小于10mm。＜10mm(占80.56%)10～20mm(占13.89%)＞20mm(占5.56%)1#1#1#1#1#3#3#3#3#3#3#3#3#5#5#5#5#5#5#7#7#7#7#7#9#9#9#9#9#1#1#1#5#7#7#7#9#9#9#－100102030405060370.5392.5397.9407.6397.9392.5385374.5上游邊墻上游吊車梁上游拱弧拱頂下游拱弧下游吊車梁下游邊墻移量位m/高程/m部位10～20mm(占27%)＞20mm(占3%)＜10mm(占70%)10～20mm(占24.56%)30～40mm(占5.26%)20～30mm(占8.77%)＞40mm(占5.26%)＜10mm(占56.14%)單位：m

第33卷增2黃秋香等：玄武巖巖體圍巖位移特征研究3929觀測日期(a)M478各深度測點過程線(b)M478表面點位移速率圖7多點位移計典型變形特征曲線Fig.7Typicaldeformationcharactercurves由上述分析可以得出，在圍巖位移整體發(fā)展過程中，圍巖位移快速發(fā)展時期，其趨勢呈臺階狀上升，其后位移發(fā)展逐漸緩慢，經(jīng)過蠕變之后進入收斂階段。位移快速發(fā)展時間基本與分層開挖施工時間相對應(yīng)，圍巖位移隨時間的發(fā)展特征如圖8所示。圖8圍巖位移發(fā)展示意圖Fig.8Sketchmapofsurroundingrockmassdeformationdevelopment4圍巖位移結(jié)構(gòu)面影響效應(yīng)巖體結(jié)構(gòu)控制著巖體力學(xué)性質(zhì)和巖體力學(xué)作用，因而也在很大程度上控制著巖體變形和破壞規(guī)律。層間錯動帶、層內(nèi)錯動帶和節(jié)理裂隙共同決定了廠區(qū)的巖體結(jié)構(gòu)特征，巖體結(jié)構(gòu)以鑲嵌結(jié)構(gòu)為主。4.1圍巖位移量級結(jié)構(gòu)面的存在破壞了巖體的完整性，錯動帶分布部位圍巖以III類圍巖為主，圖9為主廠房典型地圖9主廠房圍巖位移空間分布示意圖Fig.9Sketchoftypicalsurroundingrockmassdisplacementspatialdistributioningeneratorchamber－0.2－0.10.00.10.20.30.40.50.60.702705071027080710271011702802071028050710280807102810117觀測日期移速率位(m/·d－1)IIII1IIII1IIII1IIIIIIo0270707002801030028070100270508002709050027100140280303002805020028080030280019202802182300310320330340350360370380390位移(7.5m)061218243036移位m/02902062

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本文編號：2757218