金川水電站地下廠房開挖方案優(yōu)化分析

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1、西北水電·2014年·第3期19文章編號(hào)：1006-2610(2014103—0019—05金川水電站地下廠房開挖方案優(yōu)化分析黃秋楓，楊勇(國(guó)電大渡河金川水電建設(shè)有限公司，四川省阿壩州443002)摘要：采用三維有限元方法對(duì)金川水電站地下廠房3種開挖方案進(jìn)行數(shù)值模擬，對(duì)分期開挖過程中圍巖破壞區(qū)、洞周位移、洞周應(yīng)力的分布規(guī)律進(jìn)行分析，結(jié)果表明：3種開挖方案在無支護(hù)情況下對(duì)圍巖的影響基本相同，但開挖方案1略優(yōu)于其他方案，建議在實(shí)際廠房開挖施工中采用方案1。關(guān)鍵詞：地下廠房；數(shù)值模擬；開挖方案；優(yōu)化分析；金川水電站中圖分類號(hào)：TV731．6文

2、獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：AOptimizationandAnaLysisonAlternativesforUndergroundPowerhouseExcavation，JinchuanHydropowerProjectHUANGQiu-feng，YANGYong(GuodianDaduheJinchuanHydropowerConstructionCo．，Ltd，AbaPrefecture，Sichuan443002，China)Abstract：Byapplicationof3Dfiniteelementmethod，thenumericalsi

3、mulationsonthreealternativesfortheundergroundpowerhouseexcavationofJinchuanHydropowerProjectareperformed．Thedistributionlawofthefailurezonesofsurroundingrock，displacementofthetunnelcircumferenceandstressofthetunnelcircumferencedunngtheexcavationbystageisanalyzed．Theanaly

4、zingresultsshowthatimpactbythethreealternativesforthepowerhouseexcavationinconditionofsupportabsenceisthesame．ButAlternativeIissli曲tlybetterthantheothertwo．Therefore，AlternativeIisrecommendedtoapplyinthepowerhouseexcavation．Keywords：undergroundpowerhouse；numericalsimulat

5、ion；excavationalternative；optimizationandanalysis；JinchuanHydropowerProject擬定合理支護(hù)時(shí)機(jī)及參數(shù)，對(duì)金川電站地下廠房圍0引言巖穩(wěn)定進(jìn)行分析計(jì)算是十分必要的。金川水電站地下廠房洞室群由主廠房、主變洞、1計(jì)算模型尾閘室、引水洞、母線洞、尾水洞等洞室組成。地下廠房洞室群規(guī)模較大，該洞群巖體為rI13z2(4)巖組本次計(jì)算有限元模型采用6面體8節(jié)點(diǎn)單元，共中厚層一厚層狀變質(zhì)細(xì)砂巖，巖體結(jié)構(gòu)面發(fā)育，以層劃分等參單元164752個(gè)。模型涵蓋洞室群主要建筑間弱面居多，發(fā)育緩傾

6、角結(jié)構(gòu)面；岸坡卸荷嚴(yán)重，地物，包括主廠房、主變室、尾水閘門室、母線洞、尾水質(zhì)條件復(fù)雜。根據(jù)《工程地質(zhì)報(bào)告》，三大洞室(地管、以及模型內(nèi)的引水洞和尾水洞等。模型坐標(biāo)原點(diǎn)下主廠房／主變室／尾閘室)IV、V類圍巖的比例達(dá)位于4號(hào)機(jī)組中心，X軸與廠房軸線方向垂直，指向20％～40％，同時(shí)考慮到金川水電站巖層與洞室群下游為正；Y軸與廠房軸線方向重合，從4號(hào)機(jī)組指軸線夾角較小(3O。～40。)，傾角較陡，洞室開挖過向1號(hào)機(jī)組為正；Z軸與大地坐標(biāo)重合，指向上為正。程高邊墻卸荷嚴(yán)重，此外，廠區(qū)內(nèi)緩傾t20斷層、Ph沿、y、z軸3個(gè)方向的計(jì)算范圍分別為3

7、03．33、擠壓帶的發(fā)育對(duì)洞室圍巖穩(wěn)定也有一定的影響。268．130、404．661TI。沿軸方向計(jì)算范圍從一112．89以最新地質(zhì)編錄資料，三大洞室均在地下水位1TI到190．44m，沿l，軸方向計(jì)算范圍從一76．50nl到以下，為全面分析計(jì)算廠區(qū)圍巖穩(wěn)定情況，有針對(duì)性191．50m，沿z軸方向計(jì)算范圍從高程2060．34m到高程2465．O0m。計(jì)算模型包含120斷層以及Ph條收稿日期：2014—03—22帶。廠房洞室群有限單元網(wǎng)格和廠房整體模型及斷作者簡(jiǎn)介：黃秋楓(1983一)，女，福建省福州市人，工程師，主要層切割圖分別見圖1、

8、2所示。從事水利水電工程建設(shè)管理工作．22黃秋楓，楊勇．金J『I水電站地下廠房開挖方案優(yōu)化分析7期開挖完畢，3種方案主廠房頂拱位移都回彈到0．21cm；第8期開挖，主廠房洞室頂位移開始拱起拱，第9期洞室開挖