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雅砻江两河口水电站地下厂房围岩稳定性研究
作 者: 李泽泽
导 师: 沈军辉
学 校: 成都理工大学
专 业: 岩土工程
关键词: 两河口水电站 地下厂房 岩体质量分级 围岩稳定性 块体稳定
分类号: TV223.3
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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引 用: 2次
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内容摘要
两河口水电站是雅砻江中下游的控制性龙头电站工程,坝址区位于四川省雅江县县城之北约25km。水电站拟装机容量3000MW,地下厂房布置于雅砻江右岸山体中,由平行布置的主厂房、主变室、尾水洞三大地下洞室组成,地下洞室高25~78m,跨度19~28m,围岩岩性主要为变质砂岩夹粉砂质板岩,断裂裂隙较发育。处于高地应力条件下的裂隙岩体在大跨度开挖下,地下洞室围岩稳定性问题是主要的工程地质问题。因此,围岩稳定性研究对厂房洞室围岩支护设计及施工方案的确定,确定厂房施工期及运行期安全具有重要的实际意义。本文在厂房区围岩地质条件、岩体结构特性、岩体质量等研究基础上,采用数值模拟、块体分析(SASW)等手段,对地下洞室群的整体变形稳定性及块体稳定性进行了研究,取得了如下主要认识:(1)研究了厂房区围岩的工程地质条件及岩体结构特征。厂房区地层为三叠系上统两河口组中、下段(T3lh2、T3lh1),岩性以砂岩夹粉砂质板岩为主,断裂裂隙发育,岩体结构主要以中厚层~互层状结构为主;厂房区地下水较为丰富,地应力达25MPa,属于中高地应力地区。(2)采用定性和定量相结合的方法,对厂房区岩体质量进行了综合评价,结果表明厂房区围岩以Ⅲ1、Ⅲ2级为主,其中Ⅲ1级围岩约占80%,Ⅲ2级围岩主要分布于f12和f4断层之间和地下洞室北端墙附近。(3)在对工程区岩体结构模型进行概化的基础上,采用Flac3D模拟了地下洞室开挖后围岩的应力、变形分布和动态变化特征。洞室开挖后,围岩向洞壁临空方向挤压,使得洞壁内鼓变形。由于受区域小断层的影响,厂房内水平方向变形、竖直方向变形均比较大,尤其是断层带与厂房相交部位产生错动挤压破坏,最大变形量值在8cm左右。(4)利用块体稳定性分析软件SASW软件对洞室不同构造部位的潜在块体进行稳定性分析,评价了块体对地下洞室围岩局部稳定性的影响。结果表明:厂房内小断层与轴线大角度相交,对厂房整体稳定有利,但应注意其与优势裂隙组裂隙组合对厂房局部稳定的不利影响,应及时锚固。
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全文目录
摘要 4-5 ABSTRACT 5-9 第1章 前言 9-20 1.1 选题依据及研究意义 9-10 1.2 国内外研究现状 10-17 1.2.1 岩体结构的研究现状 10-12 1.2.2 岩体质量分级的研究 12-13 1.2.3 地下洞室围岩稳定性研究 13-16 1.2.4 地下洞室支护研究现状 16-17 1.3 研究内容、思路及技术路线 17-20 1.3.1 研究内容 17-18 1.3.2 研究思路及技术路线 18-20 第2章 研究区工程地质条件 20-34 2.1 区域地质背景 20-25 2.1.1 区域构造背景 20-23 2.1.2 区域地貌及新构造运动 23-24 2.1.3 区域应力场与地震 24-25 2.2 厂房区工程地质条件 25-34 2.2.1 地形地貌 25-26 2.2.2 地层岩性 26-29 2.2.3 地质构造 29-30 2.2.4 岩体地应力特征 30-33 2.2.5 水文地质条件 33-34 第3章 厂房区岩体结构特征研究 34-43 3.1 厂房区结构面工程地质分级及发育特征 34-40 3.1.1 Ⅲ级结构面工程地质及特征分析 35-37 3.1.2 Ⅳ级结构面工程地质及特征分析 37-38 3.1.3 Ⅴ级结构面工程地质及特征分析 38-40 3.2 厂房区岩体结构分类 40-43 第4章 厂房区岩体质量分级及力学参数研究 43-53 4.1 厂房区岩体质量分级 43-51 4.1.1 岩体质量的定性分级方案 43-44 4.1.2 岩体质量的定量分级方案 44-46 4.1.3 厂房区岩体质量综合分级 46-51 4.2 厂房区岩体力学参数研究 51-53 第5章 地下厂房洞室围岩变形稳定性 FLAC3D 数值模拟及分析 53-71 5.1 FLAC3D 原理及概述 53-54 5.2 模型的建立 54-57 5.2.1 模型范围 54-55 5.2.2 计算模型的概化 55-57 5.2.3 模型计算参数的选取 57 5.3 地下洞室初始应力场分析 57-60 5.4 地下洞室开挖围岩稳定性分析 60-70 5.4.1 第一步开挖模拟 60-63 5.4.2 第二步开挖模拟 63-66 5.4.3 第三步开挖模拟 66-70 5.5 小结 70-71 第6章 地下洞室区块体稳定性分析 71-83 6.1 块体稳定性评价方法 71-73 6.1.1 块体的分类 71-72 6.1.2 块体边界的确定 72-73 6.2 地下洞室群潜在不稳定块体的确定与稳定性分析 73-75 6.3 厂房块体的支护建议 75-83 第7章 结论与建议 83-85 致谢 85-86 参考文献 86-88 攻读学位期间取得学术成果 88
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中图分类: > 工业技术 > 水利工程 > 水工勘测水工设计 > 地基基础及其加固 > 岩石地基和半岩石地基及其加固
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