大型地下洞室群開挖方案優化數值模擬.pdf

1、采用經驗類比、數值模擬，對某工程大跨度、高邊墻地下復雜洞室群內主洞室不同開挖方案進行了初步比選和詳細的模擬計算，通過建立優化準則、分析計算結果，提出了主洞室中間預留隔層、隔層上下同時開挖的新施工方法；分析了主要斷層破碎帶對圍巖穩定性的影響，并提出相應的防治措施；針對現場實施的主洞室預留隔層開挖方案進行了全面的現場監測，對監測數據進行了科學分析，表明圍巖穩定，預留隔層的施工方案是成功的。具體工作如下： 1、現場采集了對洞庫群的穩定

2、性有較大影響的軟弱夾層帶巖樣，在實驗室內對其物理力學參數進行了測試，為數值模擬提供可靠的輸入參數； 2、通過經驗類比方法，從縮短施工工期、提高人員設備效率、減少平行作業面之間的相互干擾等方面，對主洞室的可行開挖方案進行了比選，初步確定主洞室預留隔層、隔層上下同步施工的方案； 3、以開挖造成的圍巖塑性區體積最小、關鍵部位最大變形量最小為判別標準，用FLAC3D對主洞室的不同開挖方案進行了模擬計算，分析了圍巖中應力和變形情況

3、，確定出主洞室預留隔層的開挖方案要優于傳統自上而下順序開挖方案； 4、通過FLAC3D的模擬計算，分析了主要軟弱結構面對洞室穩定性的影響，并提出在與主洞室相交的F4和F6斷層附近，應力集中，變形和塑性破壞范圍較大，斷層帶本身受斷層上下盤位移差動和扭剪作用，完全進入塑性破壞，對主洞室的圍巖穩定有較大影響，需要提前加強支護； 5、分析了包括拱頂下沉、高邊墻水平收斂、圍巖壓力、支護結構受力等共計7個項目的現場測試資料，結果表明