拉西瓦水电工程高应力坝基边坡开挖扰动 及锚固效应研究

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1、第27卷第6期岩石力学与工程学报Vol.27No.62008年6月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringJune，2008拉西瓦水电工程高应力坝基边坡开挖扰动及锚固效应研究11211刘建，乔丽苹，李蒲健，袁风波，李鹏(1.中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室，湖北武汉430071；2.西北勘测设计研究院，陕西西安710065)摘要：基于对开挖与锚固等施工过程的详细数值模拟，围绕拉西瓦水电工程高应力坝基边坡开挖扰动及锚固效应问题开展深

2、入研究，获得该高应力坝基边坡岩体应力、变形与塑性屈服区的开挖扰动特征及其断层影响效应，分析锚固支护对边坡应力、变形及屈服区的作用效果。研究表明，高应力坝基边坡存在较明显的开挖扰动带和锚固影响带；与常规地应力条件下的边坡相比，高地应力区岩体边坡因开挖导致的卸荷量值会显著增大，其强卸荷效应将使岩体的损伤程度更大；采用分步开挖并逐级锚固的方案进行高应力坝基边坡的加固支护是有效的，锚固支护不仅具有变形约束作用，而且能有效控制一定方向上的应力卸荷强度，从而可降低高应力岩体因开挖卸荷引起的损伤或破裂程度。根据上

3、述结果，提出关于高应力坝基边坡开挖扰动与锚固问题的若干讨论和支护优化建议。作为重大工程典型实例研究，所得结果对类似高应力条件下的岩体高边坡工程具有参考意义。关键词：边坡工程；高地应力；开挖扰动效应；锚固效应；坝基边坡；数值模拟；拉西瓦水电工程中图分类号：P642文献标识码：A文章编号：1000–6915(2008)06–1094–10STUDYOFEXCAVATIONDISTURBANCEANDANCHORINGEFFECTSOFHIGH-GEOSTRESSDAMFOUNDATIONSLOPEOFL

4、AXIWAHYDROPOWERENGINEERING11211LIUJian，QIAOLiping，LIPujian，YUANFengbo，LIPeng(1.StateKeyLaboratoryofGeomechanicsandGeotechnicalEngineering，InstituteofRockandSoilMechanics，ChineseAcademyofSciences，Wuhan，Hubei430071，China；2.NorthwestInvestigationDesignand

5、ResearchInstitute，Xi′an，Shaaxi710065，China)Abstract：Theexcavationdisturbanceandanchoringeffectsofhigh-geostressdamfoundationslopeofLaxiwaHydropowerEngineeringontheYellowRiveraresystematicallystudiedbasedonadetailednumericalsimulationofexcavationandanch

6、oringprocesses.Boththeexcavationdisturbancecharacteristicsandanchoringeffectsofstresses，displacementsandplasticyieldzonesofthedamfoundationslopearederived；andalsotheinfluentialeffectsoffaultsareanalyzed.Thestudyrevealsthatthereexistobviousexcavationdis

7、turbancezoneandanchoringinfluentialzoneinthehigh-geostressdamfoundationslope；theunloadingmagnitudeinrockmassunderhigh-geostressregionduetoexcavationismuchlargerthanthatunderloworgeneralgeostresscondition，andthisstrongunloadingeffectcaninduceagreatdamag

8、e.Ontheotherhand，thetimelyanchoringschemesequentiallyfollowingtheexcavationstepsisaneffectivereinforcingmeasureforthehigh-geostressdamfoundationslope；theanchoringmeasurecannotonlyeffectivelyconstraintheslopedeformationbutalsolowertheunl