龙滩地下洞室群围岩稳定性分析

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1、第25卷第3期岩土力学Vol.25No.32004年3月RockandSoilMechanicsMar.2004文章编号：1000－7598－(2004)03―0391―05龙滩地下洞室群围岩稳定性分析112212杨典森，陈卫忠，杨为民，李术才，李廷春，朱维申（1.中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学重点实验室，湖北武汉430071；2.山东大学岩土与结构工程中心，山东济南250061）摘要：大型地下洞室群的开挖和支护结构与围岩的稳定性密切相关，龙滩地下洞室群是布置在陡倾角层状结构岩体的巨型地下结构。应用FLAC3D方法，研究龙滩地下洞室群在开挖和支护过程中围岩的变形特征以及支护结构的受力

2、特点，并将位移计算结果和现场监测结果进行比较，结果表明：数值计算的结果与监测结果规律基本一致，但数值计算位移的量值比监测结果略大。由此可知，采用本计算方法模拟急倾斜岩体内开挖大型地下洞室群具有较强的可靠性。关键词：FLAC；地下洞室；开挖；支护；稳定性中图分类号：TU452文献标识码：AStabilityanalysisofsurroundingrockmassofLongtanundergroundcaverns112212YANGDian-sen，CHENWei-zhong，YANGwei-min，LIShu-cai，LITing-cun，ZHUWei-shen（1.KeyLaboar

3、atoryofRockandSoilMechanics,InstituteofRockandSoilMechanics,ChineseAcademyofSciences,Wuhan430071,China；2.GeotechnicalResearchCenter,ShandongUniversity,Jinan250061,China）Abstract:Thestabilityoflargeundergroundcavernhashighdependenceonconstructionsequencesandpermanentsupportparameters.Longtanundergr

4、oundpowerhouseisacomplexstructurewiththreelargecavernsandlocatedinhighdippedlaminarstrata.FLAC3Dcodeisappliedtoanalyzethecharacterofdeformationandfailuremechanismofsurroundingrockmassduringexcavationandsupport.Furthermore,thecomparisonbetweennumericalresultsandfieldmeasurementsshowsthatthevariatio

5、nlawisquitesimilar,whilethenumericaldataarealittlegreaterthanthatofthemeasurements.ItcanbeconcludedthatFLAC3Dcansimulateexcavationoflargeundergroundcavernsinhighdippinglaminarstratawell.Keywords:FLAC；undergroundcavern；excavation；support；stability塑性流动、软化以及大变形，尤其在材料的弹塑性1引言分析方面，大变形分析以及模拟施工过程等领域有[8，9]

6、龙滩水电站地下厂房是陡倾角层状结构岩体，独到的优点。由于龙滩地下洞室围岩整体性较其主厂房高为74.5m，宽为31.5m；调压井高好，本文选择FLAC3D商用软件来模拟地下厂房的89.71m，宽为21.575m，像这样大跨度、高边墙的开挖和支护过程，并将计算的结果和现场实测的结地下结构在国内外很少见,其围岩稳定性分析方法果进行分析比较，验算目前支护设计方案的合理性及开挖施工顺序受到设计和施工部门的广泛关及可靠性。[1,2]注。目前，采用的数值分析方法主要是基于以下2工程概况及地质条件两大类模型，一类是连续介质模型（弹塑性模型、[3～6]粘弹塑性模型、损伤模型等）。工程上常用的龙滩水电站是由碾

7、压混凝土重力坝、泄水建筑分析软件有ANSYS，MARC，FLAC，ABQUS，物、通航建筑物及地下发电厂房等组成的超大型地CESAR等。另一类是非连续介质模型（DDA，DEM，下洞室群。全地下式发电厂房布置在左岸，主要建[7]UDEC，3DEC等）。FLAC3D，又称三维快速拉筑物包括：进水口、引水隧洞、主厂房、母线洞、格朗日法，是一种基于三维显式有限差分法的数值主变室、调压井、尾水隧洞、交通洞、排水廊道、分析方法，这种