地下厂房顶拱塌方加固处理及施工过程稳定性分析-长江科学院院报.PDFVIP

　 第２９卷第２期 长　江　科　学　院　院　报 Ｖｏｌ．２９　Ｎｏ．２　　 　　２０１２年 ２月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｆｅｂ．２０１２　 　 　　文章编号：１００１－５４８５（２０１２）０２－００２４－０６ 地下厂房顶拱塌方加固处理及 施工过程稳定性分析 １ａ，１ｂ ２ １ａ，１ｂ １ａ，１ｂ 杨继华 ，肖培伟 ，朱泽奇 ，王　帅 （１．中国科学院ａ．武汉岩土力学研究所；ｂ．岩土力学与工程国家重点实验室，武汉　４３００７１； ２．国电大渡河流域水电开发有限公司，成都　６１００４１） 摘要：以大岗山水电站地下厂房在第一层开挖施工过程中的顶拱塌方及其支护加固为研究实例，在塌方区地质调 ３Ｄ 查基础上，通过有限差分程序ＦＬＡＣ 建立数值分析模型，研究了塌方区的支护加固效果及后续开挖对塌方区稳定 性的影响。研究表明：塌方后顶拱碎石区变形较大，而其它关键部位位移变化不大，变形增加均在３ｍｍ以内，说明 施加支护对滑体周边区域变形起到了较好的控制作用；随着主厂房继续开挖，围岩应力卸荷调整，锚索、拱撑等与 围岩相互作用，滑体附近岩体应力分布趋向均匀，拱顶拉应力区基本消失；锚索内力增大并逐步向深部传递，说明 锚索在后续开挖中有效发挥了支护力，对于塌方区的稳定起到重要作用。 关　键　词：地下厂房；塌方；支护；稳定性分析 中图分类号：Ｐ６４２　　　文献标志码：Ａ 　　在进行山区水电站建设时，由于地形条件限制， １４４．００ｍ，宽１８．８０ｍ，高２５．１０ｍ；尾水调压室开挖尺 电站厂房一般采用地下开挖，形成地下岩体洞室群。 寸为长１３０．００ｍ，宽２０．５０～２４．００ｍ，高７５．０８ｍ。 由于岩体是一种非均质、非连续介质，在地下洞室围 地下厂房区基岩以灰白色、微红色黑云二长花 岩中会存在断层、节理和岩脉等不利结构面，在开挖 ４－１ 岗岩（ ）为主，具中粒结构，厂区岩体新鲜较完 γ ２ 过程中，如施工工艺不合理、支护措施不及时，容易出 整，呈块状－次块状结构，岩块嵌合紧密。无区域断 现塌方［１－６］，会对施工进度、安全造成严重影响，针对 裂切割，构造形式以沿岩脉发育的挤压破碎带、断层 此问题，很多学者对地下洞室塌方形成机理以及预 和节理裂隙为特征。厂区较大规模的软弱结构面主 防、治理措施进行了研究，得出一些有益的结论［７－１２］。 要有ｆ５６－ｆ６０断层穿过厂房洞室群区。地下厂房区 本文以大岗山水电站地下厂房第一层开挖施工 岩脉以辉绿岩脉分布较多，延伸较长的岩脉有 ６、 β 过程中顶拱的塌方及其支护加固为研究背景，结合 ９、８０、８１、１００、１０１、１６３和 １６４等，其中 β β β β β β β ３Ｄ ８０岩脉在地下厂房区延伸较长，规模相对较大，对 地质调查，通过有限差分程序ＦＬＡＣ 建立数值分析 β 模型，分析支护加固效果以及后续开挖施工对塌方 地下厂房围岩的稳定性会产生不利影响。 区稳定性的影响。