思林水电站地下厂房洞室群围岩稳定性研究

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1、贵州大学硕士学位论文思林水电站地下厂房洞室群围岩稳定性研究姓名：贺鹏申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：叶明亮20080401思林水电站地下厂房洞室群围岩稳定性研究摘要地下空间的开发利用是本世纪岩体土工程发展的新趋势，许多大型水利水电工程地处深山峡谷之中，地上空间非常有限，地下空间的利用不仅解决了枢纽布置的空间问题，同时可以充分利用水头差提高水能的利用率。随着计算机的广泛使用，数值方法在解决地下洞室围岩稳定问题中发挥着越来越重要的作用。数值方法能够较好地考虑诸如介质的各向异性、非均质特性及其随时间的变化、复杂边界条件和介质不连续性等复杂地质条件。乌江思林水电站地下厂房主要

2、由主厂房、母线洞及主变室构成，属于大跨度、高边墙地下洞室群。研究地下厂房洞室群围岩的稳定性，对于支护结构设计，确保地下厂房在运营期的安全生产具有重要意义。本文在确定了厂房区的初始应力场和边界条件的基础上，应用ADINA自动动态增量非线性有限元程序对思林水电站地下洞室群建立了平面弹塑性有限元计算模型。采用莫尔一库仑屈服准则，计算分析了丌挖过程中所引起的应力、位移重分布情况。此外，还讨论了喷锚支护、断层、开挖方式对围岩稳定分析结果的影响。计算结果表明，围岩塑性破坏区主要出现在主厂房项拱和上下游边墙、主变室上下游边墙，支护后洞室围岩塑性区的发展得到了有效抑制。关键词：地下工程；围岩稳

3、定；非线性有限元；数值模拟；ADINA思林水电站地下厂房洞室群围岩稳定性研究AbstractThetechnologyofundergroundspaceisthedevelopmentaltrendofGeotechnicalengineeringfieldinthiscentury．Manygiantwaterconservancyandhydroelectricpowerprojectliedintheremotemountainsandgorge．Overgroundspaceisverylimited，makinguseofundergroundspacesolved

4、thespaceproblemofhingedisposal，atthesametime，itcouldtakefulladvantageofwaterleveldifferencetoadvancetheusingefficiencyofwaterpower．Withthewideapplicationofcomputer,numericalanalysisforthestabilityofundergroundcavernhasplayedamoreandmoreimportantrole．Withnumericalmethod，complicatedgeologiccon

5、ditions，suchasmaterial’Sanisotropyandnon—continuity，non—uniformityaswellascomplicatedboundaryconditioncanbeconsidered．TheundergroundpowerhouseofSilinHydropowerStationismainlycomposedofmainworkshop，busholesandmaintransformerroom．Itisbelongedtothelong-span，high-sidewallundergroundcaverns．Sothe

6、researchonthestabilityoftheundergroundcavernsisveryimportanttothesupportstructuredesignandthesafetyduringoperation．Thispaperhasgottheinitialstressfieldandboundaryconditions．Onthisbasis，theoverallplanarelastic·plasticfiniteelementmodeloftheundergroundcavernswasestablishedbyADINA(afiniteelemen

7、tprogramforautomaticdynamicincrementalnonlinearanalysis)．Usingthemohr-coulombyieldcriterionandreasonablemechanicalparameters，thispaperhasanalyzedthechangesofstressanddisplacementduringtheprocessofexcavation．Inaddition，thispaperalsohasdiscussedtheef