目前,白鶴灘水電站是我國在建的第一大水電站,其地下廠房開挖跨度大,地應(yīng)力量級高,構(gòu)造和受力條件復(fù)雜,屬世界之冠。因而其施工期圍巖變形穩(wěn)定問題一直都是工程研究的重點和難點。為有效反饋施工設(shè)計,并為地下洞室圍巖安全監(jiān)控模型進一步應(yīng)用積累經(jīng)驗,本文開展了“白鶴灘水電站左岸地下廠房圍巖變形數(shù)值模擬及預(yù)警”研究。主要研究內(nèi)容如下:(1)繪制了白鶴灘水電站左岸地下廠房圍巖變形分布特征圖;綜合分析了巖性、地應(yīng)力、圍巖類別、巖體結(jié)構(gòu)、施工開挖方法與支護措施等主要因素影響圍巖變形的機制;(2)研究了基于FLAC~(3D)的地下廠房圍巖巖體、斷層、錨桿和錨索、混凝土噴層等模擬方法,并建立圍巖地質(zhì)概化模型;數(shù)值模擬了開挖和支護過程廠房圍巖相應(yīng)的變形過程,數(shù)值計算結(jié)果與現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)相一致,得出了圍巖變形隨距離開挖面深度的增加而相應(yīng)減小的規(guī)律;分析表明,系統(tǒng)支護對于降低圍巖的變形有明顯的效果,廠房設(shè)計參數(shù)、施工方法都較為合理,施工安全是有保障的;(3)運用建立的數(shù)值模型對第Ⅷ_2層開挖進行模擬,數(shù)值計算廠房的頂拱、上游拱腳、下游巖錨梁和邊墻處圍巖的變形情況,繪制了相應(yīng)的預(yù)測曲線,并確定出位移收斂趨于穩(wěn)定的總變形量和變形速率;(4)分析了圍巖變形與時間以及開挖長度之間的關(guān)系,繪制出圍巖破壞曲線及其失穩(wěn)判據(jù),應(yīng)用強度折減系數(shù)法求得廠房圍巖破壞安全系數(shù);建立了圍巖破壞的兩個等級變形預(yù)警標(biāo)準及采取的相應(yīng)措施。
【學(xué)位單位】：南昌工程學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TV731.6;TV223
【部分圖文】：

計人員與施工人員特別重視的問題。本章利用現(xiàn)場實測圍巖變形資料，對白鶴灘水電站左岸地下廠房的開挖方式和支護措施及支護時機進行分析研究，得出左地下廠房圍巖變形概況；分析得到圍巖變形的主要影響因素，為第三章建立模擬模型及研究其引起的圍巖變形情況做奠基。2.1 工程概況2.1.1 工程布置白鶴灘水電站位于云南省與四川省交界處，在金沙江下游干流河段梯級開發(fā)中上接烏東德、下臨溪洛渡梯級水電站，成為第二個梯級電站，電站建成后，將成為僅次于三峽水電站的中國第二大水電站，具有的綜合效益除了以發(fā)電為主，還兼有防洪、攔沙、改善下游航運條件和發(fā)展庫區(qū)通航等，是“西電東送”的主要電源點之一。電站多年平均發(fā)電量 625.21 億 kW·h，水庫總庫容達 206.27 億 m3，調(diào)節(jié)庫容104.36 億 m3，防洪庫容 75.00 億 m3；電站總裝機容量 16000MW，其中左岸地下廠房布置 8 臺 1000MW 的立式水輪發(fā)電機。樞紐工程為混凝土雙曲拱壩，引水發(fā)電系統(tǒng)是工程樞紐的重要組成部分，其中左右岸引水發(fā)電系統(tǒng)基本對稱布置，采用首部開發(fā)方案布置地下廠房。地下廠房洞室群布置格局見圖 2.1～圖 2.2。

圖 2.2 廠區(qū)地下洞室群三維布置圖（左岸）ig. 2.2 Three-dimensional layout of underground chamber group in the factory (left ba主副廠房洞由南至北依次為副廠房、輔助安裝場、機組段、安裝場和空調(diào)機線型布置。機組間距38m，機組段長304m，安裝場長79.5m，輔助安裝場長22.房長 32m，主副廠房洞斷面尺寸為：長 438m，高 88.7m，巖梁以下寬為 31.0寬為 34.00m，廠房頂拱高程 624.60m，尾水管底板開挖高程 535.90m，洞室N20°E。.2 地形地貌白鶴灘水電工程位于青藏高原的東南緣，廠區(qū)地貌呈西北高而南東低的特征向東南側(cè)，為中山峽谷地貌。左岸山峰高程約 2600m，為大涼山山脈東南坡形為向金沙江傾斜的斜坡。左岸地下廠房位于拱壩壩肩上游的山體內(nèi)，地表南的斜坡，垂直埋深 260～330m，水平埋深 600～1000m。.3 地層巖性左岸地下廠房地層為單斜構(gòu)造，地層走向與廠房軸線交角為 20°～25°，巖層呈 N40°～45°E，SE∠15°～20°。圍巖巖性主要為 P2β23、P2β31及 P2β32層新

9圖 2.3 左岸主副廠房上游邊墻工程地質(zhì)剖面圖Fig. 2.3 Engineering geological section of the upper side wall of the main and auxiliary plant on the left bank
【參考文獻】

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本文編號：2875125