大型地下洞室群開挖方案優(yōu)化數(shù)值模擬.pdf

1、采用經(jīng)驗(yàn)類比、數(shù)值模擬，對某工程大跨度、高邊墻地下復(fù)雜洞室群內(nèi)主洞室不同開挖方案進(jìn)行了初步比選和詳細(xì)的模擬計(jì)算，通過建立優(yōu)化準(zhǔn)則、分析計(jì)算結(jié)果，提出了主洞室中間預(yù)留隔層、隔層上下同時(shí)開挖的新施工方法；分析了主要斷層破碎帶對圍巖穩(wěn)定性的影響，并提出相應(yīng)的防治措施；針對現(xiàn)場實(shí)施的主洞室預(yù)留隔層開挖方案進(jìn)行了全面的現(xiàn)場監(jiān)測，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行了科學(xué)分析，表明圍巖穩(wěn)定，預(yù)留隔層的施工方案是成功的。具體工作如下： 1、現(xiàn)場采集了對洞庫群的穩(wěn)定

2、性有較大影響的軟弱夾層帶巖樣，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對其物理力學(xué)參數(shù)進(jìn)行了測試，為數(shù)值模擬提供可靠的輸入?yún)?shù)； 2、通過經(jīng)驗(yàn)類比方法，從縮短施工工期、提高人員設(shè)備效率、減少平行作業(yè)面之間的相互干擾等方面，對主洞室的可行開挖方案進(jìn)行了比選，初步確定主洞室預(yù)留隔層、隔層上下同步施工的方案； 3、以開挖造成的圍巖塑性區(qū)體積最小、關(guān)鍵部位最大變形量最小為判別標(biāo)準(zhǔn)，用FLAC3D對主洞室的不同開挖方案進(jìn)行了模擬計(jì)算，分析了圍巖中應(yīng)力和變形情況

3、，確定出主洞室預(yù)留隔層的開挖方案要優(yōu)于傳統(tǒng)自上而下順序開挖方案； 4、通過FLAC3D的模擬計(jì)算，分析了主要軟弱結(jié)構(gòu)面對洞室穩(wěn)定性的影響，并提出在與主洞室相交的F4和F6斷層附近，應(yīng)力集中，變形和塑性破壞范圍較大，斷層帶本身受斷層上下盤位移差動和扭剪作用，完全進(jìn)入塑性破壞，對主洞室的圍巖穩(wěn)定有較大影響，需要提前加強(qiáng)支護(hù)； 5、分析了包括拱頂下沉、高邊墻水平收斂、圍巖壓力、支護(hù)結(jié)構(gòu)受力等共計(jì)7個項(xiàng)目的現(xiàn)場測試資料，結(jié)果表明