›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (4): 1063-1068.

• 岩土工程研究 • 上一篇    下一篇

乌东德水电站左岸地下厂房区角砾岩地质力学特性及其工程防治实践

贺明武1,彭吉银1,王义峰1,周扬一2,江 权2,徐鼎平2   

  1. 1. 中国长江三峡集团公司,北京 100038;2. 中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室,武汉 430071
  • 收稿日期:2012-11-24 出版日期:2014-04-10 发布日期:2014-04-18
  • 作者简介:贺明武,男,1983年生,学士,工程师,主要从事水工结构安全分析与工程管理方面的研究工作。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目(No. 51104108, 51379202);广西防灾减灾与工程安全重点实验室开放课题(No. 2012ZDK02)

Geomechanical properties and engineering prevention of breccia in left bank underground powerhouse of Wudongde hydropower station

HE Ming-wu1,PENG Ji-yin1,WANG Yi-feng1,ZHOU Yang-yi2,JIANG Quan2,XU Ding-ping2   

  1. 1. China Three Gorges Corporation, Beijing 100038, China; 2. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China
  • Received:2012-11-24 Online:2014-04-10 Published:2014-04-18

摘要: 针对乌东德水电站左岸地下厂房区的角砾岩这一不良地质体的地质力学与稳定性问题,首先采用系统的工程现场调查、孔内电视观察和室内力学试验,揭示了角砾岩基本的物理力学特征以及特殊的方解石胶结方式、似熔融的接触特征和强度特征;进而通过三维数值模拟评估了开挖卸荷后主厂房顶拱角砾岩的基本力学特征,阐明其围岩支护设计的基本要求;左岸主厂房角砾岩实际开挖与支护实践的经验总结分析表明,洞室顶拱稳定性良好。从上述多角度研究表明,由于该类角砾岩经历成岩作用,具有较好的自稳性和承载能力,经合理加强支护后可以作为大型地下洞室顶拱的承载围岩,其力学特性认识和工程防治经验可为同类不良地质体的工程处置借鉴。

关键词: 角砾岩, 力学特性, 地质条件, 工程防治, 松弛抑制

Abstract: The breccia, a typical unfavorable geologic body in Wudongde hydropower station with low strength, poses a potential threat to the stability of underground cavern in left bank. Firstly, physico-mechanical properties of breccia, as well as the strength, cementation with limestone, dolomite and marble, and fusing contact characteristics are obtained by in-situ investigation and borehole television, and experiments in laboratory. Following that a 3D numerical simulations, which consider the left hill and underground cavern and are suggested mechanical parameters, are performed to simulate the excavating of main powerhouse for revealing the mechanical responses of breccia in roof during excavation. The simulated result provides useful information for detail design of rock supporting by showing the calculated failure approach index. The responding supporting design including the prestressed rock bolt, shotcrete and prestressed anchor cable. In-situ practice involving rock excavation and reinforcement indicates that the breccia in the roof remains stable, which is also confirmed by in-situ monitoring deformation with convergence pattern. This analysis indicates that the breccia can be adopted as load bearing rock in view of the acceptable self-stability and compressive strength related to the diagenesis process. Detail excavating and supporting schemes which utilizes the relaxing-inhibition supporting idea are applicable and practical.

Key words: breccia, mechanical properties, geology condition, engineering prevention, relaxing inhibition

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