锦屏二级水电站引水隧洞围岩稳定分析及支护设计

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1、第24卷第20期岩石力学与工程学报Vol.24No.202005年10月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringOct.，2005锦屏二级水电站引水隧洞围岩稳定分析及支护设计1232吴世勇，任旭华，陈祥荣，张继勋(1.四川大学水利水电学院，四川成都610065；2.河海大学，江苏南京210098；3.国家电力公司华东勘测设计研究院，浙江杭州310014)摘要：锦屏二级水电站引水隧洞地处高山峡谷地区，埋深大、洞线长，高地应力、高外水压力问题突出。按照围岩是地下工程中主要的承

2、载结构这一设计思想，应用弹塑性有限元法分析了锦屏二级水电站引水隧洞开挖及支护过程中围岩的变形规律与特征、围岩应力分布及其变化规律、塑性区范围，比较研究了不同渗控方案对隧洞围岩和衬砌的工作状态的影响，得出了一些对高地下水位条件深埋引水隧洞的支护设计有普遍意义的结论。关键词：水利工程；引水隧洞；围岩稳定；支护设计中图分类号：TV732文献标识码：A文章编号：1000–6915(2005)20–3777–06STABILITYANALYSISANDSUPPORTINGDESIGNOFSURROUNDINGROCKSOFDI

3、VERSIONTUNNELFORJINPINGHYDROPOWERSTATION1232WUShi-yong，RENXu-hua，CHENXiang-rong，ZHANGJi-xun(1.CollegeofWaterResourceandHydropower，SichuanUniversity，Chengdu610065，China；2.HohaiUniversity，Nanjing210098，China；3.EastChinaInvestigationandDesignInstitute，StatePowerCo

4、rporationofChina，Hangzhou310014，China)Abstract：ThediversiontunnelforJinpingHydropowerStationislocatedintheregionwithhighmountainanandgreatgorge.Thesurroundingrockmassesofthetunnelareofdeepembeddeddepth，longlengthandhighgroundstress.Theproblemsofhighstressandhig

5、hexternalwaterpressureareprominent.Basedonthedesignprinciplethatthesurroundingrockmasscanberegardedasthemainsupportingstructureforundergroundprojects，thispaperanalyzesthedeformation，stressdistributionandplasticzoneofthesurroundingrockmassduringtheprocessesofexc

6、avationandsupportingofthepowertunnelforJinpingHydropowerStationprojectbyusingelastoplasticFEM.Theinfluenceofdifferentseepagecontrolschemesontheworkingbehaviorsofthelinerandsurroundingrockisstudiedcomparatively.Accordingtothenumericalresults，suggestionsforsuppor

7、tingdesignofdiversiontunnelwithhighgroundwaterlevelanddeepembeddeddepthareproposed.Keywords：hydraulicengineering；diversiontunnel；stabilityofsurroundingrockmass；supportingdesign电工程中，隧道方案被大量采用并逐渐朝深埋、超1引言长、特大方向发展，这些隧道穿山越岭，穿越不同的地质单元，除具有一般浅埋隧洞的地质问题外，随着国民经济建设快速发展以及国家

8、西部大开还将遭遇一系列的特殊的地质问题：如高地应力和发战略的实施，在交通工程、跨流域调水工程、水岩爆、高外水压力和涌水、高地温、有害气体等。收稿日期：2005–06–14；修回日期：2005–07–23作者简介：吴世勇(1965–)，男，1987年毕业于清华大学水利水电工程系水力机械工程专业，现为博士研究生、教授级高级工程师，主要从事水电工程方