基于横观各向同性模型片岩隧洞数值模拟研究
丹巴水电站位于四川省甘孜藏族自治州丹巴县境内的大渡河干流上，为大渡河干流22级梯级开发中的第8级梯级电站。引水建筑物布置在大渡河左岸山体中，采用两洞四机方式布置，由进水口，引水隧洞、上游调压室和压力管道组成，全长约16 710 m，其中引水隧洞后2. 5 km洞段、调压室及压力管道洞段均位于石英云母片岩软岩区域。结合室内常规试验和自主研发的劈裂试验技术对石英云母片岩各向异性物理力学参数进行了测定,根据试验测定结果对石英云母片岩的Hill48屈服本构关系进行了修正;并通过子程序开发,将其应用到隧洞围岩稳定性计算分析中,根据片理走向及不同倾角选定15个不同片理空间展布模型进行模拟计算,从位移、塑性区、塑性应变值三个方面对隧洞开挖后围岩稳定性进行评价.研究结果表明:隧洞开挖后各类片理角度下的最大应力值、最大位移值、塑性区最大厚度和面积都与片理角度呈折线式变化;开挖卸荷后,不同片理角度下应力主要集中于洞室的左下和右上方,在15°和45°时隧洞围岩应力最大值达到最大;塑性区开展主要集中于隧洞左下方和右上方的围岩处,各类片理角度均在45°情况下塑性区厚度达到各类别中的最大值;同时,隧洞左上方处围岩出现最大位移,不同片理角度均在90°时隧洞围岩位移最大值达到最大;该成果可为隧洞开挖加固设计提供参考和依据.
引水隧洞 石英云母片岩 稳定性分析 物理力学参数
刘杰 王连 杨渝南 王瑞红 雷岚
三峡大学土木与建筑学院,湖北宜昌443002 三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室,湖北宜昌443002;三峡大学土木与建筑学院,湖北宜昌443002
国内会议
西安
中文
1354-1368
2017-10-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）