基于糯扎渡地下厂房洞室群稳定分析及施工顺序研究

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1、三峡大学硕士学位论文糯扎渡地下厂房洞室群稳定分析及施工顺序研究姓名：邓钦申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：李建林20070501三峡大学硕士学位论文内容摘要本文以糯扎渡地下厂房洞室群为研究对象，运用三维非线性有限元分析方法，对其围岩稳定和开挖顺序进行了研究，具体工作有：1.结合地下洞室围岩稳定性的分析方法，研究了在分析围岩稳定性时所采用的四大理论，包括围岩的本构关系、强度理论、破坏机理以及失稳判据，对糯扎渡工程的非线性有限元分析的计算提供了理论基础；2.分析影响洞室围岩稳定性的各种影响因素以及洞室围岩的概化原则

2、，并对部分电站地下厂房的地质概化模型进行了统计分析，再结合糯扎渡工程的实际情况，运用工程类别法建立了糯扎渡工程左岸地下厂房的地质概化模型；3.采用ADINA有限元仿真软件对糯扎渡水电站地下厂房的三大洞室建立了三维有限元计算模型，通过模拟洞室的开挖过程，对三洞室开挖后围岩体的二次应力场、位移及屈服破坏区的分布进行了分析，并借助各洞室周边特征点值对洞室群围岩的稳定进行了研究；＃4.对5剖面进行平面应变有限元计算，对比分析常规方法与卸荷方法的数值计算结果，并对三维与二维模型的计算结果进行比较；由此得出在进行地下洞室开挖分析时

3、考虑卸荷作用是十分必要的，且采取三维模型较二维的计算结果更符合实际；5.主要分析开挖顺序的变化对稳定性的影响：分别从理论上与有限元建模计算的基础上分析厂房顶拱层的受力特征，并对顶层两种典型的开挖方式进行受力分析比较，给出较优的顶拱层开挖方法；其次分别对拟定的四种在时空上变化的开挖顺序进行有限元模拟，比较各开挖方案间洞周围岩体应力场、位移场以及屈服破坏区的差别，最后得出对实际施工过程具有参考性的结论。关键词：地下洞室群非线性有限元三维模型稳定性开挖顺序II三峡大学硕士学位论文AbstractInthispaper,the

4、authorstudiedsurroundingrockstabilityandexcavationprocessofundergroundcaverngroupofNuozhaduHydropowerStationbyusingthemethodofnonlinear3D-FEM.Thejobincludes：1.Basedontheanalysismethodofsurroundingrockstability,theauthorstudiedthefourplastic-elasticitytheories,in

5、cludingconstitutiverelation、strenththeory、failuremechanismandinstabilitycriterion,whichprovidethetheoreticalfoundationforfiniteelementanalysisofNuozhaduengineering.2.Elaboratingthefactorsthatinfluencethestabilityofsurroundingrockandtheprincipleforgeneralizingiti

6、ndetail,SummarizingthegeneralsituationofgeologicalmodelofundergroundcaverngroupsabouthydroelectricstationsinChina,theauthorestablishedthegeologicalgeneralmodelofNuozhaduprojectaccordingtoitsspecificgeologicalconditionbyusingthemethodofengineeringanalogism.3.Buil

7、dingthe3-DFEMmodelofundergroundcaverngroupofNuozhaduengineeringbyfiniteelementsimulationsoftwareADINA,theauthorcarriedoutnonlinearfiniteelementcalculationthroughsimulatingexcavationgprocess,andthenstudiedthesteadyconditionofthesurroundingrockofthecaverngroupbydi

8、stributionofstress、displacement、damagedistrictandcorrelativecalculationvaluesofseveralcharacteristicpointsaroundthecaverns.#4.Carriedontheplanestrainfiniteelementcomp