浅谈瓦屋山水电站引水隧洞施工期围岩稳定性监测及支护结构优化研究

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1、四川大学硕士学位论文瓦屋山水电站引水隧洞施工期围岩稳定性监测及支护结构优化研究姓名：张作光申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：何江达20060510四川大学硕士学位论文瓦屋山水电站引水隧洞施工期围岩稳定性监测及支护结构优化研究岩土工程专业硕士研究生张作光指导教师何江达教授四川瓦屋山水电站位于眉山市洪雅县瓦屋山镇，距离洪雅县城76k血，电站总水头301m，设计水头253m，引用流量120m3／s，装机容量是24万千瓦，多年平均发电量6．99亿千瓦时，引水隧洞为圆形，内径为6．2m，总长4813m，具有多年调节性能。瓦屋山水电站引水隧洞工程的地质力学环境复杂，

2、在洞室开挖过程中，不同洞段的地质条件、岩体结构、风化程度和地应力特征不易掌握，力学参数难以确定，施工临时支护措施的合理性也难以判定。因此，加强施工期监测，注重信息反馈分析工作，是保证施工期围岩稳定性和进行支护结构优化的基础。本文针对该工程引水隧洞开挖开展了系统的研究工作，主要成果包括：(1)根据瓦屋山引水隧洞围岩的特点，完成了引水隧洞监测方案设计，提出了重点监测项目和监控指标。(2)通过近一年施工过程中的跟踪监测及信息反馈分析，着重研究引水隧洞围岩变形的时空变化规律，提出了Ⅲ～V类围岩开挖过程洞壁收敛变形警戒指标，以及洞壁收敛速率与二次支护(衬砌)的关系。(3)

3、结合前期的监测资料分析，明确不同典型洞段洞周围岩变形发展的过程和关键部位，总结了Ⅲ。V类围岩施工过程中临时(一次)支护的型式和效果，为下一步施工支护参数的选择提供实测依据。(4)结合隧洞监测成果分析，确定引水隧洞不同地段、不同类别日岩地应力特征与围岩力学参数，围岩时空变化规律以及锚杆受力情况等，为瓦屋山水电站引水隧洞复杂地质区域应力变化作出判断与分析，提出利于洞室稳定的优摘要化支护方案。(5)根据不同洞段的地质情况，运用声波检测方法确定开挖过程中围岩松动范围，通过相关分析和工程类比，提出不同类别围岩变形模量建议值。(6)论证了围岩变形模量(弹性抗力系数)对隧洞混

4、凝土衬砌结构受力与配筋影响显著的结论，并结合围岩变形监测和声波检测成果，提出了隧洞衬砌结构配筋优化结果。’关键词：引水隧洞围岩变形监测支护衬砌结构优化四川大学硕士学位论文TheResearchabouttheOptimizationoftheTimberingStructureandtheMonitoringtotheStabilityoftheWallrocksoftheWawuMountainHydroelectricStationDuringtheConstructionPeriodMajor：Gco-technicalEnginoeringPostgra

5、duate：ZhangZuoguangTutor：Prof．HeJiaagdaTheWawuMountainhydroelectricstationislocatedinWawutown，HongyaCounty,MeishancityofSichuanprovinceandis76kmawayfromHongyacounty．Thegrossheadofthestationis301mhi曲andthedesignhead253m．Itsdischargeis120m3／s，theinstalledcapacityis240thousandkwhandthem

6、ulti—yearaveragegeneratedenergyis699billionkwh．TheCROSS-$P戈tionofdive岱iontunnelisround；itsinternaldiameteris6．2manditstotallensis4813m，havingthefunctionofpluriennialregulation．ThecomplexaeromechanicalenvironmentemergesinthediversiontunnelofWawuMountainpowerstation．Intheprocessofexcav

7、ating，thedifficultiesofmasteringthegcolo百calcondition,therockmassstructure，theweatheringdegreeandthegcostressfeatureofdifferenttunnelsectionsexist．Besides。“ishardtodefinethemechanicalparameterortojudgetherationalityofthetemporarysupportmeasurement．Therefore，itisthebaseforthestabifity

8、ofwallrockan