復雜地質條件下超大型調壓井開挖圍巖穩定性分析.pdf

1、復雜地質條件下大型調壓井開挖圍巖穩定性問題，力學模型復雜，影響因素眾多，直接關系到水電站施工和運行的安全，是水電工程建設的重點問題和關鍵技術之一。巖體力學介質模型和圍巖穩定性研究方法對穩定性分析結果起著決定性作用。本文以福堂水電站超大型調壓工程為研究對象，綜合運用塊體理論和三維有限元數值仿真模擬對調壓井開挖圍巖穩定性進行了研究。 1．系統分析了福堂水電站超大型調壓井各高程段圍巖結構特征以及結構面、結構體的物理力學特性，確定了塊體

2、理論和三維有限元相結合的圍巖穩定性研究方法。 2．將圓形斷面調壓井圓柱形臨空面等效轉化為其內接正八棱柱面，分別按八個方位的邊墻加以研究，使圓形斷面調壓井開挖臨空面在全空間赤平投影圖上得到了合理的表達，實現了調壓井中下部塊狀結構圍巖的隨機塊體分析。 3．運用塊體理論赤平投影法全面分析了調壓井中下部塊狀結構圍巖的可動塊體及其結構面組成，確定了各種類型可動塊體的運動形式，計算出了可能失穩塊體和關鍵塊體的靜滑力和穩定性安全系數。

3、 4．計算分析了井周各部位最大關鍵塊體的形態、體積、埋深和重量，得出了中下部井周圍巖穩定性結論和圍巖變形位移總趨勢，提出了圍巖錨固設計建議方案。 5．運用三維有限單元法，按照調壓井設計施工方案和圍巖支護措施，對調壓井開挖施工過程進行了數值仿真模擬，分析了開挖施工各步驟圍巖的位移、應力和塑性特征，研究了開挖施工過程中圍巖總體的位移、應力和塑性特征的變化特點，得出了圍巖穩定性評價結論。 6．三維有限元數值仿真模擬所得