復(fù)雜條件下水工隧洞施工力學(xué)行為研究.pdf

1、　　隨著西部大開發(fā)、國(guó)家能源戰(zhàn)略、節(jié)能減排戰(zhàn)略的實(shí)施，地下洞室大埋深、大跨度、高邊墻的發(fā)展規(guī)模不斷刷新世界紀(jì)錄。復(fù)雜條件下的地下隧洞施工過程，需要科學(xué)合理的施工程序和支護(hù)方案。本文以向家壩水電站右岸廠房尾水隧洞為工程背景，基于非連續(xù)介質(zhì)理論，綜合應(yīng)用理論分析、數(shù)值模擬、數(shù)值試驗(yàn)和安全監(jiān)測(cè)等方法，開展了復(fù)雜條件下水工隧洞施工力學(xué)行為研究，主要包括以下內(nèi)容：
　　(1)分析了圍巖穩(wěn)定性問題中不同圍巖類型的特征、破壞機(jī)制及其在穩(wěn)定性

2、計(jì)算時(shí)的處理方式；針對(duì)大跨高邊墻、緩傾角層狀巖體、不連續(xù)結(jié)構(gòu)面及動(dòng)力荷載等復(fù)雜條件下的隧洞工程，采用離散元法分析非連續(xù)介質(zhì)巖體在靜載、動(dòng)載作用下的力學(xué)響應(yīng)；
　　(2)基于非連續(xù)介質(zhì)理論，建立考慮夾層、層面和節(jié)理裂隙等不連續(xù)結(jié)構(gòu)面的二維數(shù)值計(jì)算模型；通過分析圍巖變形、應(yīng)力分布和塑性區(qū)分布特性，對(duì)多方案開挖路徑及支護(hù)方案下的圍巖力學(xué)狀態(tài)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并優(yōu)選了開挖方案和支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)，安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明了開挖方案和支護(hù)參數(shù)選取的合理性

3、；
　　(3)向家壩電站尾水隧洞施工中，創(chuàng)新了無拱座掛頂混凝土施工技術(shù)，解決了緩傾角層狀巖體大斷面隧洞施工和頂拱圍巖穩(wěn)定性問題。通過對(duì)無拱座掛頂混凝土施工過程進(jìn)行模擬，分析圍巖體與支護(hù)結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)，從理論上驗(yàn)證了該創(chuàng)新技術(shù)的合理性和價(jià)值；
　　(4)采用數(shù)值模擬與數(shù)值試驗(yàn)相結(jié)合的方法，重點(diǎn)以軟弱結(jié)構(gòu)面的分布部位及分布距離兩個(gè)主要因素進(jìn)行數(shù)值試驗(yàn)，分析了緩傾角層狀巖體中軟弱結(jié)構(gòu)面的分布方式對(duì)隧洞圍巖力學(xué)特性的影響；