某水电站地下厂房施工期开挖监测反馈分析.pdfVIP

96 人 民 长 江 0)，而计算值 。小于 ，则意味着该多点位移计周 区原始地应力的大主应力量值范 围在 21～25MPa之 围岩体参数偏高，该单元相关材料的松弛系数 应降 间，小主应力量值范围在5．5～6．7MPa之间。 低 ；相反若计算值 。大于 ，则意味着该多点位移计 表 1 黄金坪地下厂房地应力实测值与拟合值 MPa 周围岩体参数偏低 ，该单元相关材料的松弛系数 。应 主应力 应力分量 上升；若计算值 与 相差很小，则意味着该多点位 测点 移计周 围岩体参数取值恰当。判断完后，按下列方法刷 新多点位移计相关材料 的升降指示数组 ：分析所有多 点位移计的材料升降指示数组 ，并依照其权重系数 ，统 计其升降次数 ，若材料升降指示数组表 明无材料需要 降参 ，则认为反馈迭代收敛 ，输出结果 ，退出；否则进行 下一步计算，即由材料升降指示数组处理单元材料信 息，进而刷新高斯点材料松弛系数 Ot。，重新进行非线 性计算。 2．2 计算范围 黄金坪地下厂房三维计算模拟的范围，取为 方 向(N160．21。W)由上游指向下游 ，截取长度共 450．0 m；Y方向(铅直)由底部 1250．0m高程伸至山顶 ；Z 方向(N70。W)由山里指 向岸坡 ，截取长度共 391．50 m，平行 轴共计切出32个横剖面。三维建模时严格 模拟实际岩层界面、断层等地质特征，充分反映了斜坡 地形地质条件对地下厂房的影响 ，岩体均采用三维 8 2．4 计算参数 节点六面体等参实体单元及其退化单元模拟 ，锚杆和 黄金坪地下厂房围岩以Ⅲ类为主，局部为 Ⅱ类 ，断 锚索均采用杆单元 。计算域共计离散节点数 106804， 层带及裂隙密集带为Ⅳ、V类 ，本文三维有限元计算采 单元数 90918。 用 的岩体材料参数见表2。 2．3 围岩初始地应力 表2 黄金坪地下厂房岩体材料力学参数 黄金坪地下厂房计算区域分布 6组地应力测点， 测点位置见图 1。测点 (~PD07支 2—1靠近大断层 fl0 — 14，第一主应力量值仅 9．17MPa；测点 (~PD07支 3 — 1、(rPD10—1、(yPD10—2分布在主变室及主厂房附 近，由于水平埋深和垂直埋深均明显增加 ，第一主应力 量值分别达到23．23，23．7，24．6MPa，属高应力区；测 点 {yPD07支 1—1、(yPD07—1分布在略远离厂房的下 游尾水管合并段 ，第一主应力量值分别达到15．75， 3 计算结果 17．18MPa，地应力水平 中等 。 本文采用多元线性 回归的方法 ，对 围岩进行初 3．1 围岩变形特征 始地应力回归。表 1为黄金坪地下厂房 6个地应力测 黄金坪地下厂房第 10级全部开挖后 ，其三大洞室 点的实测值和拟合值对 比情况 ，可见地应力的分布有 洞周计算变位如图4所示。由于洞室开挖时水平和垂 如下特征：① 各测点应力第一主应力极值基本随埋深 直方向均为受压状态，开挖后三大洞室总体上呈现内 加大而增大 ，量值在 9．17～21．78MPa之 间波动；② 收变形的特点。其 中主厂房处洞周变位最大 ，且呈现 实测地应力测点表现出上下游 方 向应力分量 or小 出下游边墙变位明显大于上游边墙的规律 ；主厂房最 于横河向应力分量or、竖向应力分量or与横河向应力 大变位 出现于下游边墙与母线洞交接处，量值为74．84 分量 ：相当的特点，三大洞室轴线较好规避了地应力 mm；主变室最大变位 出现于下游边墙下部 ，量值为 主方 向；③ 拟合地应力场保 留了实测地应力场的特 62．28mm；尾 闸室边墙最大变位 出现于下游边墙 中 征 ，拟合复相关系数达到 0．989，拟合效果 良好 。开挖 部 ，量值为5