锦屏一级地下厂房洞室群围岩稳定性综合分析

摘要

锦屏一级水电站地下厂房洞室群围岩施工期呈现出的变形特征与力学行为已超出现有的工程经验,开挖支护与施工控制等问题突出.本文在对洞室群工程地质条件认识的基础上,提出了采用全空间赤平投影量化分析与多源信息融合分析相结合的分析方法,获得了地下厂房工程区域初始地应力场分布规律;总结归纳了洞室群围岩变形开裂规律,验证了反演获得的初始地应力量值和方位的合理性;从定性和定量相结合的角度揭示了地下厂房洞室群区域出现一系列的变形破坏现象的诱发与形成机制,建立了围岩变形开裂机制的力学分析模型;回归了围岩卸荷后变形模量与波速的关系式,建议了洞室围岩强松弛区、弱松弛区和未松弛区等与之相对应的变形和强度参数;根据高应力下层状岩体力学特性提出了考虑卸荷演化的层状岩体力学模型及其数值模拟方法,并用于锦屏一级地下厂房洞室群围岩稳定分析与支护评估中,揭示了高应力-低强度应力比条件下洞室群施工围岩卸荷力学响应规律.研究结果表明,洞室群整体开挖完成后的现场监测结果和围岩稳定现状等证实了所提出的认识的合理性,同时洞室群整体支护系统有效地抑制岩体时效变形的发展,确保了洞室群围岩的长期稳定和支护系统安全.