陡倾角层状岩层大型地下厂房施工期围岩变形开裂机理研究

作     者：周述达 丁秀丽 裴启涛 卢波 黄书岭 吴勇进 ZHOU Shuda;DING Xiuli;PEI Qitao;LU Bo;HUANG Shuling;WU Yongjin

作者机构：长江勘测规划设计研究院湖北武汉430010 长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室湖北武汉430010 

出 版 物：《四川大学学报（工程科学版）》 (Journal of Sichuan University (Engineering Science Edition))

年 卷 期：2016年第48卷第6期

页      面：90-98页

核心收录：

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51539002 51609018 51379022) 国家重点研发计划资助项目(2016YFC0401802) 

主　　题：地下工程 乌东德水电站 陡倾角岩层 变形开裂机理 3维离散元 

摘      要：针对乌东德水电站右岸地下主厂房在引水洞下平段L3支洞顶拱开挖过程中,7#、8#机组段上游边墙出现的围岩变形快速增长和沿层面开裂等变形破坏现象,结合地质、监测、物探及施工资料,分析主厂房围岩变形与破坏特征。基于此,从岩体结构、地应力状态、施工过程等角度出发,结合3维离散元数值仿真手段,对围岩变形开裂机制进行综合论证和深入探讨。结果表明:小夹角顺倾下游的陡倾层状岩体结构是造成7#、8#组段上游边墙变形快速增长并呈现一定时效特征的地质基础;L3支洞顶拱施工速度过快,从而产生了强烈的围岩卸荷扰动效应,导致上游边墙围岩一定深度范围内岩体沿层面张开和滑移,引起围岩变形的突然性快速增长;陡倾角层状岩体的围岩变形开裂特征对L3支洞顶拱开挖规模及扰动较为敏感,合理控制岩体开挖规模及卸荷扰动效应能够有效地减小围岩变形、结构面错动和张开现象。研究成果可为类似陡倾角大跨度地下工程开挖的稳定性分析及支护设计提供借鉴。