拉西瓦水电站地下厂房顶拱开挖及支护情况综述VIP免费

第1页共8页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共8页拉西瓦水电站地下厂房开挖分层及顶拱的开挖支护白帆，贺钰钏，王晓辉（黄河水电公司拉西瓦建设分公司，青海贵德811700）关键词：地下厂房；开挖分层；顶拱开挖支护；拉西瓦水电站摘要：拉西瓦水电站地下厂房位于高地应力区，厂区最大主应力达20MPa～30MPa。为确保施工期、运行期的安全及开挖质量，经对围岩弹性释放能和能量释放率的计算分析，综合考虑其它因素，合理确定了地下厂房的开挖分层，并对厂房顶拱采取有效的开挖方法及支护措施。观测数据证明，厂房开挖支护完成后顶拱围岩已趋于稳定。DelaminationExcavationofUndergroundPowerhouseandExcavation＆SupportoftheCavern’sArchCrownforLaxiwaHydropowerStationBaiFan,HeYuchuan,WangXiaohui(YellowRiverHydropowerCo.LaxiwaConstructionBranch,GuideQinghai811700)KeyWord:undergroundpowerhouse;delaminationexcavation;excavationandsupport;LaxiwaHydropowerStationAbstract:TheundergroundpowerhouseexcavationgroupofLaxiwaHydropowerStationisburiedinhighgeostressareawherethehighestprincipalstressreachesfrom20MPato30MPa.Inordertomakesurethesecurityduringtheconstructionandfunctionperiodandsureexcavationquality,basedonresultsofcomputionandanalysistoelasticreleaseenergyandenergyliberationrateofsurroundingrockmassandoverallconsiderationofvariousfactors,reasonabledelaminationexcavationsiscarriedout,andeffectivemeasuresofexcavationandsupporttosurroundingrockmassofarchcrownaretaken.Recentobservationshowsthatdeformationofsurroundingrockmasshastendedtobeconstantafterthecompletionofexcavationandsupport.1工程概况拉西瓦地下厂房位于河道右岸150m～466m深的岩体内，总长311.75m，第2页共8页第1页共8页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共8页其中主厂房长279.75m、宽30m、高74.84m，内装6台700MW的水轮发电机组，地下厂房下游侧设主变开关室，长232.60m、宽28.7m、高51m。2地质条件地下厂房区岩性为坚硬致密的花岗岩，无较大断层，地下水活动微弱，上覆岩体风化卸荷浅。厂房顶拱围岩以II类、III类为主；岩体完整～较完整，以块状及整体块状为主，少量次块状；局部地段断层及节理裂隙密集，存在不利结构面组合。受Hf8、Hf1及HL1等断裂组合影响，顶拱较大范围内有不稳定结构岩体。经现场地应力测试，厂区最大主应力20MPa～30MPa，厂房开挖过程中顶拱时有掉块、岩爆及小方量塌方发生。3地下厂房开挖分层选择高地应力条件下大型地下洞室的开挖，使岩体中集聚的弹性能突然释放，造成围岩卸荷破坏，对洞室的围岩稳定及施工期的安全极为不利，应采取有效措施限制围岩的卸荷松弛，防止岩爆灾害的发生。岩爆发生的必要条件是围岩系统在力学平衡破坏时所释放的能量大于所消耗的能量。因此应重点考虑降低能量变化对围岩的影响。高地应力条件下大型地下洞室开挖可通过合理分层控制能量变化，具体方法为：建立包括能量释放率的目标函数，根据不同分层开挖方案研究围岩能量释放率的影响规律，确定较合理的开挖分层方案。拉西瓦地下厂房分别取5层（15m）、7层（11m）、9层（8m）三个方案计算分析。3.1开挖分层与弹性释放能总量的关系南非Salamon等人根据线弹性理论提出地下洞室开挖过程中能量转换公式：Wc+Um=Uc+Wr（1）式中，Wc为整个岩体体积内应力因开洞而作的功；Um为开挖体含有的能量；Uc为应力集中在围岩中增加的应变能；Wr为系统随开挖过程释放的能量。根据上述公式计算，9层开挖方案的弹性释放能总量最小，5层开挖方案的弹性释放能总量最大，即随开挖高度的减少（或层数的增加），弹性释放能总量随之减少，见图1。第3页共8页第2页共8页500051005200530054005500560057005层7层9层弹性释放能（MPa）编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共8页图1不同开挖层数弹性释放能总量对比图3.2不同开挖分层的弹性能量释放曲线根据上述理论...