三板溪水电站地下厂房洞室群围岩稳定分析

析2009年9月中南水力发电第3期三板溪水电站地下厂房洞室群围岩稳定分析郑纯华摘要本文借三板溪水电站地下洞室群围岩稳定分析的过程.重点介体分析洞室局部块体稳定并综合二者的分析结果作为洞室围岩支可靠的.关键词三板溪水电站地下厂房同岩稳定分析支护设计I工程概况电机组.装机容量1000MW.厂区主要建筑物有进厂2工程地质条件地下厂房所在的右岸山体雄厚，地形坡度45.~60..山顶高程在600m以上：洞室垂直埋深220~270m.水平埋深约200～380m.地下厂房岩性主要为板溪群清水江组第一段第8层厚层至巨厚层凝灰质等.破碎带宽0.25～1.2m,为工程区一级结构面.厂房f,石英脉q.,岩屑凝灰岩夹层S,夹泥裂隙L…,L3和数条夹泥陡倾节理.其破碎带较窄.区内节理裂隙组.倾角一般大于70..大部分闭合.其中NW向节理不发育；平缓节理稀少.长度小于3m,多见于层间错向张开裂隙地下水活动较明显.厂区实测最大主应质断层分类见图1,2.图1主厂房顶拱围岩分类分区图图2主变室顶拱围岩分类分区图第3期郑纯华三板溪水电站地下厂房洞室群围岩稳定分析413地下洞室群稳定分析用三维块体分析洞室局部块体稳定.下洞室围岩的三维有限元分析计算.根据工程总体布置的实际情况和工程布置区的计算.论证.开挖方案进行分析研究，对开挖方案的合理性进行评估论证，并视具体情况提出施工开挖程序的优化方案.场采用自重应力和实测地应力分别计算.针对地下厂房岩体物理力学参数f岩石结构面之稳定的敏感性，确定影响围岩稳定的最敏感因素分别计算上述各参数增加10%,20%和减少10%,20%时，地下厂房洞室群围岩稳定性的变化情况.平面范围：上游至进水口以上150m,下游至尾水出口以下150m,左侧(河床侧)至山体自然边坡以外200m,右侧至安装问侧墙以外250m.垂直方向：顶拱至地表面，向下为尾水管底板以下200m.分析方法采用一维非线性弹塑性有限元计算方法.并且考虑结构受力进人塑性之后.现损伤破3.1.2计算成果及分析低的应力场.点支护.凝土锁口衬砌.(6)主厂房顶拱的探洞影响范围主要限制体分布格局和稳定特性.护方式是合理的.室交叉口的混凝土锁口衬砌是非常必要的明渗流对洞室围岩稳定有一定影响.但总体影响不42中南水力发电第3期大.运行期考虑的渗控措施有效地减小了渗流对洞室围岩稳定影响，所采用的防渗措施是合理的.定的.3.2围岩块体稳定性分析地下洞室围岩是由含有大量结构面的岩石所组存在，可能导致几组结构面通过一定的组合构成失理论为基础的有限元分析方法所无法解决的.所以，研究地下洞室围岩的稳定性时，不但需要从围岩强度，变形的角度研究地下洞室围岩破坏部位和分布规律.还需针对受结构面切割形成的组合块体进行围岩局部稳定性分析研究及评价.本计算为补充论证和评价地下厂房和主变室洞室围岩受结构面切割形成的组合块体局部稳定性.夹泥裂隙(LI,,L,等),岩屑凝灰岩夹层(S:)和夹泥失稳的块体主要有2种类型：第1类由夹泥裂隙或定性取决于在块体实际出露形态.第2类由3组随机节理构成的节理楔体.受软弱结构面控制，有10余种不稳定组合.由2组随机节理与S2,fl,I』3,q.等所构成的半特定楔体塌落体积一般小于10m.;夹泥裂隙或节理L.,【J2等与节般小于15m,塌落高度约5m,失稳块体的个数规于6m.体积大于100m,的大塌方.大多数随机节理端墙第1类，第2类块体稳定安全系数均较高.主厂房区稳定性较差的块体主要为第1类块高55.8m.局部NW,NWW向节理发育部位的变形较明顶拱塌落高度一般为4.66—9.32m,边墙处与F回等在下游边墙及东端墙与2组随机节理组成的第1类考虑系统锚杆支