水电站大型地下洞室长期稳定性数值分析

›› 2008, Vol. 29 ›› Issue (S1): 52-58.

水电站大型地下洞室长期稳定性数值分析

蒋昱州^1，2，徐卫亚^1，2，王瑞红³，王伟^1，2

1. 河海大学岩土工程研究所，南京 210098；2. 岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室，南京 210098； 3. 武汉大学水利水电学院，武汉430072

收稿日期:2008-07-24 出版日期:2008-11-11 发布日期:2016-04-15
作者简介:蒋昱州，男，1982年生，博士研究生，从事岩石力学与工程方面的研究工作。
基金资助:
国家自然科学基金重点项目（No.50539110）；国家自然科学基金项目（No.50709008）。

Numerical analysis of the long-term stability of large-scale underground cavern of hydropower station

JIANG Yu-zhou¹, XU Wei-ya^{1, 2}, WANG Rui-hong³, WANG Wei^{1, 2}

1. Research Institute of Geotechnical Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, China; 2. Key Laboratory of Education for Geomechanics and Embankment Engineering of Education Ministry, Hohai University, Nanjing 210098, China; 3. School of Water Resouces and Hydropower, Wuhan University, Wuhan 430072, China

Received:2008-07-24 Online:2008-11-11 Published:2016-04-15

摘要/Abstract

摘要： 围岩的流变特性是影响地下洞室变形及长期稳定的重要因素。在长期荷载作用下岩体会发生流变现象，特别软弱夹层在较高应力作用下其流变特性更为显著。以某水电站大型地下洞室为例，针对该地下洞室附近围岩存在着软弱夹层，且有些软弱夹层与开挖的洞室相互交汇，基于大型岩土工程分析软件FLAC3D，采用黏弹塑性流变本构模型（Cvisc），模拟了地下洞室围岩的流变力学行为；根据主厂房顶拱位移变化率规律确定出了开挖洞室2次支护的时间，对比分析了瞬时弹塑性条件下与考虑流变特性条件下洞室开挖后围岩的位移变形、应力场及塑性区的分布。数值模拟结果表明，由于着软弱夹层的影响，洞室围岩发生较大的变形，特别是在开挖洞室与软弱夹层的交汇处围岩随着时间的长期变形量会更大，这对洞室的稳定性有着一定的影响；对于水电站地下洞室的长期稳定性分析，充分考虑岩体流变效应是非常重要和必要的。

关键词: 水电站, 地下洞室, 软弱夹层, 长期稳定性, 数值分析

Abstract: The rheological behavior of adjacent rock is one of the important factors that influence the deformation and long-term stability of underground cavern. Under long-term load，the rheological behavior of rock mass occurred，and the rheological phenomenon of weak intercalation becomees more obvious. As an engineering example，a large-scale underground cavern of hydropower station is studied, in which there are reciprocal chiasmata with several weak intercalations. Based on the visicoelasto-plastic rheological model of rock，the rheological characters of the surrounding rock mass are simulated by using FLAC3D software. Through the analyzing of the calculated results，the long-term stability of underground cavern is estimated by studying displacement，displacement velocity，stress and plastic zone. The results show that the rheological effect of underground cavern is very remarkable. As for several weak intercalations are adjacent to the underground cavern，the deformation of intercross between cavern and weak intercalations is large, which has someing influence on the long-term stability of underground cavern. It is very important to consider rheological effect for long-term stability estimation of underground cavern.

Key words: hydropower station, weak intercalation, underground cavern, long-term stability, numerical analysis

中图分类号:

TV 33

蒋昱州，徐卫亚，王瑞红，王伟 . 水电站大型地下洞室长期稳定性数值分析[J]. , 2008, 29(S1): 52-58.

JIANG Yu-zhou , XU Wei-ya , WANG Rui-hong , WANG Wei . Numerical analysis of the long-term stability of large-scale underground cavern of hydropower station[J]. , 2008, 29(S1): 52-58.

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[1]	吴关叶, 郑惠峰, 徐建荣. 三维复杂块体系统边坡深层加固条件下稳定性及破坏机制模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2369-2378.
[2]	李驰, 王硕, 王燕星, 高瑜, 斯日古楞, . 沙漠微生物矿化覆膜及其稳定性的现场试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1291-1298.
[3]	朱赛楠, 殷跃平, 李滨, . 二叠系炭质页岩软弱夹层剪切蠕变特性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1377-1386.
[4]	刘汉香, 许强, 朱星, 周小棚, 刘文德. 含软弱夹层斜坡地震动力响应过程的边际谱特征研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1387-1396.
[5]	李宁, 杨敏, 李国锋. 再论岩土工程有限元方法的应用问题[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1140-1148.
[6]	郑黎明, 张洋洋, 李子丰, 马平华, 阳鑫军, . 低频波动下考虑孔隙度与压力不同程度变化的岩土固结渗流分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1158-1168.
[7]	王建军, 陈福全, 李大勇. 低填方加筋路基沉降的Kerr模型解[J]. 岩土力学, 2019, 40(1): 250-259.
[8]	董志宏, 丁秀丽, 黄书岭, 邬爱清, 陈胜宏, 周钟, . 高地应力区大型洞室锚索时效受力特征及长期承载风险分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(1): 351-362.
[9]	杨莹，徐奴文，李韬，戴峰，樊义林，徐剑，李彪，. 基于RFPA3D和微震监测的白鹤滩水电站左岸边坡稳定性分析[J]. , 2018, 39(6): 2193-2202.
[10]	陈宾，周乐意，赵延林，王智超，晁代杰，贾古宁，. 干湿循环条件下红砂岩软弱夹层微结构与剪切强度的关联性[J]. , 2018, 39(5): 1633-1642.
[11]	崔臻，盛谦，冷先伦，罗庆姿,. 地下洞室地震动力响应的岩体结构控制效应[J]. , 2018, 39(5): 1811-1824.
[12]	闫澍旺，李嘉，闫玥，陈浩，. 黏性土地基中竖向圆孔的极限稳定深度研究[J]. , 2018, 39(4): 1176-1181.
[13]	阿比尔的，郑颖人，冯夏庭，丛宇,. 平行黏结模型宏细观力学参数相关性研究[J]. , 2018, 39(4): 1289-1301.
[14]	张建海，王仁坤，周钟，郑路，张茹，谢和平, . 高地应力地下厂房预应力锚索预紧系数[J]. , 2018, 39(3): 1002-1008.
[15]	李韬，徐奴文，戴峰，李天斌，樊义林，李彪，. 白鹤滩水电站左岸坝肩开挖边坡稳定性分析[J]. , 2018, 39(2): 665-674.

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