【摘要】：為滿足水利水電工程具有的多種任務(wù),普遍選擇在地下開(kāi)挖各種形式的水工隧洞來(lái)起到宣泄洪水、引水發(fā)電灌溉、放空水庫(kù)等功用。其中高壓引水隧洞由于其良好的功用性能越來(lái)越多的應(yīng)用在大型水利水電工程中,但由于其對(duì)洞線選擇、巖石的各項(xiàng)性能、各項(xiàng)荷載和應(yīng)力以及施工方式等要求較高,以及對(duì)圍巖的預(yù)判不足等問(wèn)題,對(duì)高壓引水隧洞施工及工作的穩(wěn)定研究十分有必要,其中對(duì)圍巖和支護(hù)的研究則是其核心內(nèi)容。本研究以南湃水電站高壓引水隧洞工程為例,通過(guò)采用自重應(yīng)力場(chǎng)模擬初始地應(yīng)力場(chǎng)對(duì)不同的圍巖洞段邊界條件進(jìn)行模擬計(jì)算,并分析得出不同施工方案的圍巖各向位移。利用有限元方法仿真分析地下洞室開(kāi)挖問(wèn)題。同時(shí)將得到的側(cè)壓力系數(shù)進(jìn)行敏感性分析。項(xiàng)目擬采用的技術(shù)路線展開(kāi)研究:分別在上、中和下平段典型位置選取計(jì)算斷面,進(jìn)行初始地應(yīng)力場(chǎng)構(gòu)造分析,進(jìn)而展開(kāi)施工開(kāi)挖期的圍巖穩(wěn)定與支護(hù)結(jié)構(gòu)安全分析,校核圍巖穩(wěn)定性與支護(hù)結(jié)構(gòu)安全性。經(jīng)過(guò)最終的分析及研究,對(duì)于Ⅲ2類圍巖在埋深達(dá)到400m時(shí),圍巖最大塑性區(qū)深度較大,可能導(dǎo)致噴層受壓破壞和錨桿的受拉屈服。建議此洞段采用噴錨聯(lián)合支護(hù)措施,確保圍巖的穩(wěn)定性,但支護(hù)實(shí)際不宜過(guò)早。在Ⅳ類圍巖條件下,當(dāng)埋深在200m以上時(shí),塑性區(qū)深度均超過(guò)了2倍的開(kāi)挖洞徑,需要施加噴錨支護(hù)措施,且由于噴層與錨桿的應(yīng)力均較大,建議采用掛網(wǎng)噴射混凝土或鋼纖維混凝土,以保證噴射混凝土的完整性,同時(shí)由于圍巖變形與塑性區(qū)深度普遍較大,因此,則需要加強(qiáng)支護(hù)措施,增加錨桿長(zhǎng)度(建議增加至3-6m)與支護(hù)強(qiáng)度(錨桿采用直徑25mm或28mm以上)。
【圖文】：

噴層混凝土的厚度為 10cm，等規(guī)劃設(shè)計(jì)了 6 個(gè)計(jì)算方案。各向同性的線彈性材料模型、錨索優(yōu)化支護(hù)類型與支護(hù)強(qiáng)度等。件下，洞室埋深 400m，噴層混凝同的側(cè)壓力系數(shù)，對(duì)側(cè)壓力系數(shù)線展開(kāi)研究是：分別在上、中和下中間斷面），，進(jìn)行初始地應(yīng)力場(chǎng)構(gòu)進(jìn)而展開(kāi)施工開(kāi)挖期的圍巖穩(wěn)定與。b 屈服模型及有限元的方法，模擬定情況，計(jì)算分析施工時(shí)圍巖各向到施工時(shí)對(duì)隧洞不同圍巖段適宜的

圖 2-1 南湃水電站地理位置示意圖Figure 2-1 Geographical Location of Nam Phay Hydropower Station規(guī)模為二等大（2）型，擋水建筑物級(jí)別為 2 級(jí)，引水隧洞級(jí)別為容決定，且引水發(fā)電系統(tǒng)遠(yuǎn)離大壩，為獨(dú)立系統(tǒng)）。樞紐建筑物主（最大壩高 93m）和溢洪洞組成，引水發(fā)電系統(tǒng)由進(jìn)水口、長(zhǎng)約0m 的地下埋管，長(zhǎng)約 800m 的地面鋼襯鋼筋混凝土管及地面廠房大水頭 817m。水庫(kù)正常蓄水位 1140.00m，設(shè)計(jì)洪水位 1141.70，死水位 1120.00m。南湃水電站引水隧洞平面圖見(jiàn)圖 2-2。電系統(tǒng)有壓引水隧洞總長(zhǎng)為 6622.26m，進(jìn)口底板高程 1114.00m，段組成。上平段洞段長(zhǎng)度 2443.41m，起始高程 1114.00m，末端高 5%；中平段洞段長(zhǎng)度 2380.21m，起始高程 913.95m，末端高程；下平段洞段長(zhǎng)度 1594.28m，起始高程 658.83m，變坡點(diǎn)高程1.220m，底坡坡比為 5%及 0.75%。豎井連接上平段與中平段以及分別為 77.62m 和 136.26m。南湃水電站引水隧洞縱剖面圖見(jiàn)圖
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TV554;TV223.1

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本文編號(hào)：2634630