积石峡水电站导流洞交叉段水平层状岩体稳定数值仿真分析

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1、第37卷第11期2011年11月水力发电积石峡水电站导流洞交叉段水平层状岩体稳定数值仿真分析苏晓军，李龙，益波s(1．黄河上游水电开发有限责任公司工程建设分公司，青海西宁810000；2．中国水利水电第四工程局有限公司第一分局，青海西宁810006；3．中国水电顾问集团西北勘：则设计研究院，陕西西安710065；)摘要：积石峡水电站导流洞及中孔泄洪洞交叉段设计体形复杂，且顶拱上方有一3-10cm厚的软弱夹层穿过，围岩整体稳定性差，安全问题突出。为确保交叉段顺利贯通及施工安全，拟定了5种开挖和支护方案。采用数值仿真分析系统分析比较了不同开挖

2、和支护方案下施工期围岩和支护的稳定性，确定了交叉段的开挖方式和支护技术措施，经实际应用，效果良好。关键词：交叉段；开挖；支护；稳定性；数值仿真；积石峡水电站NumericalAnalysjsontheStabilityofHorizontalLayeredRockMassesintheCrosssectionofDiversionTunnelinJishixiaHydropowerStationSuXiaojun，LiLong。，YiBo(1．TheEngineeringConstructionBranchCc·mpanyofHuangh

3、eHydropowerDevelopmentCo．，Ltd．，Xining810000，Qinghai，China；2．TheSub—bureauNo．1ofSinohydroEngineeringBureauNo．4Co．，Ltd．，Xining810006，Qinghai，China；3．HydroChinaXibeiEngineeringCorporation，Xi'an710065，Shaanxi，China)Abstract：Theshapedesignofthecrosssectionofdiversiontunnelandm

4、iddlespillwaytunnelinJishixiaHydropowerStationprojectiscomplex，andthereisaweekintercalatedlayerwithathicknessof3-10minthecrownarea，thestabilitiesofsurroundingrockmassesarepoor．Forguaranteeingthesafeconstruction，fiveexcavationandsupportprogramsaredevelopedandthestabilities

5、ofsuroundingrocksandsupportunderdifferentprogramaresimulatednumericallyandcomparedtodeterminethefinalconstructionprogram．Theactualexcavationshowsthattheprogramisfeasible．KeyWords：crosssection；excavation；support；stability；numericalsimulation；JishixiaHydropowerStation中图分类号：

6、1V321；TV554(244)文献标识码：A文章编号：0559—9342(2011)11-0021—04部位易发生坍塌掉块。因中孔泄洪洞开挖在先，当1工程概况导流洞掘进至导0+217．15(中0+235．39)桩号时，积石峡水电站中孔泄洪洞采用“龙抬头”形式两洞室交角小，上游侧岩墙厚度极薄(最薄处不足与导流洞结合布置，开挖断面均为13mX15in，结2in)．两洞室相交后存在大跨度洞室和两洞室间岩合部位交叉角19．9。，形成跨度28．4ru、高度20．59墙稳定问题。故交叉段洞室的开挖方案、支护方式in的城门洞形大断面洞室。及混凝土衬砌

7、方案的选择对洞顶围岩的稳定、工程交叉段岩性为砾岩、中细砂岩和泥质粉砂岩，安全影响很大，为此，对不同开挖和支护方案下施岩层产状NE13。SE13。，岩性呈软硬相间互层状分工期围岩的稳定进行了数值仿真分析。布，拱顶上方有一厚3～10Cin的软弱夹层穿过，洞室埋深大于100m；该段岩体弱风化，岩体中发育收稿日期：2011—08—19有三组中陡倾角裂隙，完整性差，基本属Ⅲ类围岩，作者简介：~(1978-)，男，青海西宁人，工程师，从事水局部为Ⅳ类围岩，围岩整体稳定性差，特别是洞顶电建设管理工作．WarerPoⅢerVo1．37No．11圃水力发电

8、2011年11月施，分析比较不同开挖和支护方案下施工期围岩和2初步拟定的施工方案和加固措施支护的稳定性。考虑到交叉段断面不仅洞径大，而且洞顶有软数值仿真计算时，岩体采用角形6节点等参弱夹层穿过