三板溪水電站地下廠房洞室群圍巖穩(wěn)定分析

析2009年9月中南水力發(fā)電第3期三板溪水電站地下廠房洞室群圍巖穩(wěn)定分析鄭純?nèi)A摘要本文借三板溪水電站地下洞室群圍巖穩(wěn)定分析的過程.重點(diǎn)介體分析洞室局部塊體穩(wěn)定并綜合二者的分析結(jié)果作為洞室圍巖支可靠的.關(guān)鍵詞三板溪水電站地下廠房同巖穩(wěn)定分析支護(hù)設(shè)計(jì)I工程概況電機(jī)組.裝機(jī)容量1000MW.廠區(qū)主要建筑物有進(jìn)廠2工程地質(zhì)條件地下廠房所在的右岸山體雄厚，地形坡度45.~60..山頂高程在600m以上：洞室垂直埋深220~270m.水平埋深約200～380m.地下廠房巖性主要為板溪群清水江組第一段第8層厚層至巨厚層凝灰質(zhì)等.破碎帶寬0.25～1.2m,為工程區(qū)一級(jí)結(jié)構(gòu)面.廠房f,石英脈q.,巖屑凝灰?guī)r夾層S,夾泥裂隙L…,L3和數(shù)條夾泥陡傾節(jié)理.其破碎帶較窄.區(qū)內(nèi)節(jié)理裂隙組.傾角一般大于70..大部分閉合.其中NW向節(jié)理不發(fā)育；平緩節(jié)理稀少.長(zhǎng)度小于3m,多見于層間錯(cuò)向張開裂隙地下水活動(dòng)較明顯.廠區(qū)實(shí)測(cè)最大主應(yīng)質(zhì)斷層分類見圖1,2.圖1主廠房頂拱圍巖分類分區(qū)圖圖2主變室頂拱圍巖分類分區(qū)圖第3期鄭純?nèi)A三板溪水電站地下廠房洞室群圍巖穩(wěn)定分析413地下洞室群穩(wěn)定分析用三維塊體分析洞室局部塊體穩(wěn)定.下洞室圍巖的三維有限元分析計(jì)算.根據(jù)工程總體布置的實(shí)際情況和工程布置區(qū)的計(jì)算.論證.開挖方案進(jìn)行分析研究，對(duì)開挖方案的合理性進(jìn)行評(píng)估論證，并視具體情況提出施工開挖程序的優(yōu)化方案.場(chǎng)采用自重應(yīng)力和實(shí)測(cè)地應(yīng)力分別計(jì)算.針對(duì)地下廠房巖體物理力學(xué)參數(shù)f巖石結(jié)構(gòu)面之穩(wěn)定的敏感性，確定影響圍巖穩(wěn)定的最敏感因素分別計(jì)算上述各參數(shù)增加10%,20%和減少10%,20%時(shí)，地下廠房洞室群圍巖穩(wěn)定性的變化情況.平面范圍：上游至進(jìn)水口以上150m,下游至尾水出口以下150m,左側(cè)(河床側(cè))至山體自然邊坡以外200m,右側(cè)至安裝問側(cè)墻以外250m.垂直方向：頂拱至地表面，向下為尾水管底板以下200m.分析方法采用一維非線性彈塑性有限元計(jì)算方法.并且考慮結(jié)構(gòu)受力進(jìn)人塑性之后.現(xiàn)損傷破3.1.2計(jì)算成果及分析低的應(yīng)力場(chǎng).點(diǎn)支護(hù).凝土鎖口襯砌.(6)主廠房頂拱的探洞影響范圍主要限制體分布格局和穩(wěn)定特性.護(hù)方式是合理的.室交叉口的混凝土鎖口襯砌是非常必要的明滲流對(duì)洞室圍巖穩(wěn)定有一定影響.但總體影響不42中南水力發(fā)電第3期大.運(yùn)行期考慮的滲控措施有效地減小了滲流對(duì)洞室圍巖穩(wěn)定影響，所采用的防滲措施是合理的.定的.3.2圍巖塊體穩(wěn)定性分析地下洞室圍巖是由含有大量結(jié)構(gòu)面的巖石所組存在，可能導(dǎo)致幾組結(jié)構(gòu)面通過一定的組合構(gòu)成失理論為基礎(chǔ)的有限元分析方法所無法解決的.所以，研究地下洞室圍巖的穩(wěn)定性時(shí)，不但需要從圍巖強(qiáng)度，變形的角度研究地下洞室圍巖破壞部位和分布規(guī)律.還需針對(duì)受結(jié)構(gòu)面切割形成的組合塊體進(jìn)行圍巖局部穩(wěn)定性分析研究及評(píng)價(jià).本計(jì)算為補(bǔ)充論證和評(píng)價(jià)地下廠房和主變室洞室圍巖受結(jié)構(gòu)面切割形成的組合塊體局部穩(wěn)定性.夾泥裂隙(LI,,L,等),巖屑凝灰?guī)r夾層(S:)和夾泥失穩(wěn)的塊體主要有2種類型：第1類由夾泥裂隙或定性取決于在塊體實(shí)際出露形態(tài).第2類由3組隨機(jī)節(jié)理構(gòu)成的節(jié)理楔體.受軟弱結(jié)構(gòu)面控制，有10余種不穩(wěn)定組合.由2組隨機(jī)節(jié)理與S2,fl,I』3,q.等所構(gòu)成的半特定楔體塌落體積一般小于10m.;夾泥裂隙或節(jié)理L.,【J2等與節(jié)般小于15m,塌落高度約5m,失穩(wěn)塊體的個(gè)數(shù)規(guī)于6m.體積大于100m,的大塌方.大多數(shù)隨機(jī)節(jié)理端墻第1類，第2類塊體穩(wěn)定安全系數(shù)均較高.主廠房區(qū)穩(wěn)定性較差的塊體主要為第1類塊高55.8m.局部NW,NWW向節(jié)理發(fā)育部位的變形較明頂拱塌落高度一般為4.66—9.32m,邊墻處與F回等在下游邊墻及東端墻與2組隨機(jī)節(jié)理組成的第1類考慮系統(tǒng)錨桿支