论文部分内容阅读
丹巴水电站引水隧洞从进水口至上游调压室的洞线长度约16.7km,调压室洞群间相互间距最小为100m,地应力值达20MPa以上,具有埋深大、洞线长、洞径大及高地应力的特点。准确的判断隧洞围岩的稳定性是经济合理地进行围岩支护及加固、安全快速施工及水电站安全运营不可或缺的条件。论文基于地质勘察报告,分析了丹巴水电站调压室的工程地质条件的基本特征,并以多元回归为数学工具,反演了工程区域的三维地应力场;钻取工程区围岩进行室内实验,建立围岩的横观各向同性应变软化模型并确定了模型中的力学参数。最后利用FLAC3D建立丹巴水电站调压室的三维地质模型,模拟在天然工况下开挖后的围岩应力应变情况。论文的主要工作和结论如下:1、基于4个钻孔内的实测地应力值,结合数值反演方法,回归分析了丹巴水电站调压室工程区域的初始地应力场,获取了软岩和硬岩在1940m高程和2040m高程范围内的应力场的主应力值和主方向。2、采用室内单轴压缩实验调压室的围岩变形破坏特征,获取了围岩中石英云母片岩在饱水和干燥状态下的单轴抗压强度;分析了其遇水软化特征。采用常规三轴实验研究了片理面对围岩强度的影响,获取了片理面的粘聚力和内摩擦角。3、采用FLAC3D数值软件对该模型进行单轴和三轴试验的模拟计算,根据位移矢量图,结合塑性区和剪应变并对比室内试验结果,分析了石英云母片岩受力破坏的横观各向同性特征,验证了采用横观各向同性应变软化模型模拟石英云母片岩的力学响应的适用性。4、运用FLAC3D数值软件对丹巴水电站调压室围岩进行了模拟分析,计算了调压室中部、底部及穹顶处的围岩位移,根据Hoek变形程度评价方法判断出隧道围岩总体稳定性较好,但穹顶部分区域围岩塑性破坏深度仍较大,提出施工时应采用长锚索对此区域进行加强支护的措施。