官地水电站地下厂房分段开挖性状研究

论文摘要

官地水电站地下厂房共装4台单机容量600MW的水轮发电机组,总装机容量2400MW。主厂房开挖宽度达31.1m,高76.8m。属于大跨度,高边墙地下厂房。地下厂房围岩主要为Ⅱ类,有较好成洞条件。据厂区探硐揭露,地下厂房位于斜坡应力集中带(紧密挤压带)以内,有较高的水平地应力。据监测资料显示,在地下厂房顶拱围岩位移监测数据中出现位移正负交替变化。针对这些现象,本论文运用数值模拟软件FLAC3D进行以下几方面的研究工作。1)研究大跨度高边墙地下厂房拱顶及高边墙围岩在一种垂直应力7种不同侧压系数γ作用下拱顶和边墙位移和应力变化趋势,以及4种垂直应力和四组水平应力正交组合下拱顶围岩位移的变化。同时对洞室拱顶围岩存在的应力集中现象进行了分析。2)运用数值模拟软件FLAC3D研究两种不同开挖方法和在两类(即二类和三类)不同围岩类别情况下对洞室围岩应力和位移受不同的开挖方法的影响。3)运用编程语言FISH进行计算模型中塑性体积,分析了塑性体积随开挖的进程而变化的曲线。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 我国水电工程地下洞室发展概况
• 1.2 理论背景
• 1.2.1 西部地区地下发电厂房发展情况
• 1.2.2 围岩压力理论的发展历程
• 1.3 地下岩土工程中较常用的数值方法
• 1.4 地下洞室开挖的阶段性
• 1.5 本论文将研究的主要内容
• 第2章 工程概况及监测布置
• 2.1 官地水电站工程概况
• 2.2 厂房、主变室、尾水调压室工程地质条件
• 2.3 监测布置
• 2.4 本章小结
• 第3章 监测数据分析
• 3.1 沿厂房纵轴方向监测数据分析
• 3.2 对监测断面位移和应力的分析
• 3.2.1 厂房1-1剖面（厂横0+182.22）
• 3.2.2 厂房2-2剖面（厂横0+164.120）
• 3.2.3 厂房3-3剖面（厂横0+130.710,实际揭露位置厂横0+110.00）
• 3.2.4 厂房4-4剖面（厂横0+114.00）
• 3.2.5 厂房3#机组剖面（厂横0+076.000）
• 3.2.6 厂房5-5剖面（厂横0+38.00）
• 3.2.7 厂房6-6剖面（厂横0+000.000）
• 3.2.8 厂房7-7剖面（厂横0-037.800）
• 3.2.9 分析结论
• 3.3 本章小结
• 第4章 高水平地应力对地下工程的影响
• 4.1 高水平地应力的成因及其危害
• 4.2 应力释放对地下工程的影响
• 4.3 高水平应力的在地下工程中的作用
• 4.4 水平地应力对地下工程围岩的影响
• 4.4.1 模拟条件
• 4.4.2 模拟条件
• 4.4.3 模拟结果和分析
• 4.5 本章小结
• 第5章 数值模拟地下厂房围岩应力和位移受开挖的影响
• 5.1 建立模型
• 5.1.1 模型区域的确定及网格划分
• 5.1.2 边界条件的确定
• 5.1.3 计算模型的选取
• 5.1.4 计算参数的选取
• 5.1.5 支护形式
• 5.2 官地水电站数值模拟
• 5.2.1 主厂房分步开挖对围岩影响
• 5.3 本章小结及建议
• 第6章 结论与展望
• 结论
• 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录Ⅰ
• 附录Ⅱ