高應(yīng)力條件下巨型地下洞室穹頂施工方案比較
本文選題:水利工程 切入點(diǎn):地下洞室 出處:《科技通報(bào)》2017年01期
【摘要】:白鶴灘水電站地下洞室群規(guī)模宏大且圍巖地質(zhì)條件復(fù)雜,尾水調(diào)壓室洞徑達(dá)48 m,大型穹頂面臨著局部高應(yīng)力條件下應(yīng)力集中區(qū)的脆性巖體破裂問題和兩翼松弛區(qū)的變形穩(wěn)定問題,而不同的開挖方式將明顯影響開挖過程的應(yīng)力損傷和松弛變形控制效果。采用FLAC3D建立了白鶴灘右岸尾水調(diào)壓室"槽形開挖"和"環(huán)形開挖"方案的數(shù)值模型,基于白鶴灘巖石力學(xué)特性定義了脆性玄武巖啟裂強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn),并且采用三維空間等值面技術(shù)比較了開挖應(yīng)力集中程度和范圍,從而對(duì)開挖應(yīng)力損傷、松弛變形、塑性區(qū)分布等特征進(jìn)行了比較說明。研究表明,槽形開挖有利于控制應(yīng)力集中和提供有效支護(hù)時(shí)機(jī),可作為優(yōu)選方案。此外,在局部應(yīng)力型破壞風(fēng)險(xiǎn)更高的部位,建議采用平行于最大主應(yīng)力方向的槽形開挖,從而更有效地控制頂拱中部應(yīng)力集中和側(cè)翼松弛變形。研究工作采用數(shù)值分析進(jìn)行大跨度穹頂施工方案比較,可以為類似中等至深埋地下工程施工方案比選與優(yōu)化提供參考。
[Abstract]:The underground cavern group of Baihetan Hydropower Station is large in scale and complex in surrounding rock geological conditions.The diameter of tailrace surge chamber is up to 48 m.The large dome is faced with the problem of brittle rock mass rupture in the stress concentration region and the deformation stability problem in the flabby region under the condition of local high stress.The stress damage and relaxation deformation control effect of excavation process will be obviously affected by different excavation methods.The numerical models of "trench excavation" and "ring excavation" for the tailings surge chamber on the right bank of Baihetan are established by using FLAC3D. Based on the rock mechanical properties of Baihetan, the criterion of crack initiation strength of brittle basalt is defined.The degree and scope of stress concentration in excavation are compared by using three-dimensional space isosurface technique, and the characteristics of excavation stress damage, relaxation deformation and plastic distinguishing cloth are compared and explained.The results show that the trench excavation is beneficial to control stress concentration and provide an effective supporting opportunity, and can be used as an optimal selection scheme.In addition, it is suggested that trench excavation parallel to the direction of maximum principal stress should be used to control stress concentration and flank relaxation in the central part of the arch.The numerical analysis is used to compare the construction schemes of large span dome, which can provide a reference for the comparison and optimization of the construction schemes of similar medium to deep buried underground projects.
【作者單位】: 浙江中科依泰斯卡巖石工程研發(fā)有限公司;中國(guó)電建集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司;
【分類號(hào)】:TV554
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,本文編號(hào):1707965
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