第31卷第1期岩土力学Vol.31No.12010年1月RockandSoilMechanicsJan.2010收稿日期:2009-09-21基金项目:国家自然科学基金项目(No.50879068);国家自然基金创新群体(No.40821001);西安理工大学校基金(No.106-210612)。第一作者简介:姚显春,男,1975年生,博士研究生,主要从事岩土力学与地下工程研究。E-mail:yxc2049@163.com文章编号:1000-7598(2010)01-0246-07拉西瓦水电站地下厂房三维高地应力反演分析姚显春1,李宁1,2,曲星1,孙宏超1,景茂贵1(1.西安理工大学岩土工程研究所,西安710048;2.中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室,兰州730000)摘要:拉西瓦水电站厂房地处峡谷山高坡陡,河谷狭窄,区域地应力场较高,局部存在构造破碎带,同时开挖尺寸规模巨大,围岩主要为脆硬的花岗岩,对洞室稳定极为不利。为了评判开挖后围岩的稳定及支护设计的长期安全,需要对围岩的岩体力学参数和初始应力场进行反演确定。首先,利用现场初始地应力的实测值反演大范围内的岩体构造地应力场分布,然后,利用洞室分层开挖扰动下,厂房上部关键点实测位移检验并修正反分析地应力结果,得到了较为准确的三维地应力分布,为后续地下厂房开挖围岩的稳定性及支护设计和长期安全的评价与预测,提供了基础数据,有效地指导了厂房开挖施工。厂房开挖完成后的围岩位移的实际监测结果与采用反演地应力场与岩体参数得到的厂房围岩位移值的一致性表明,地应力场反演结果与实际地应力值一致。关键词:地下洞室群;高地应力;反演分析;拉西瓦水电站中图分类号:TU443文献标识码:ABackanalysisofthree-dimensionalinitialgeostressLaxiwaundergroundpowerhouseYAOXian-chun1,LINing1,2,QUXing1,SUNHong-chao1,JINGMao-gui1(1.InstituteofGeotechnicalEngineering,Xi’anUniversityofTechnology,Xi’an710048,China;2.StateKeyLaboratoryofFrozenSoilEngineering,CAREERI,ChinessAcademyofSciences,Lanzhou730000,China)Abstract:LaxiwaHydropowerstationislocatedinahighmountainvalleyandnarrowvalleys,wheretheregionalgeostressfieldishigher.Besides,localexistenceoftectonicfracturezoneandsizeoflarge-scaleexcavationarecommonphenomenainthisproject.Thesurroundingrockofhydropowerplantismainlygranite,whicharehardandbrittlerock,thiskindofrockisverydetrimentaltothestabilityofthecavern.Inordertojudgethestabilityofsurroundingrockafterexcavationandlong-termsecurityofsupportdesign,itisneedforobtainingmechanicalparametersofsurroundingrockmassandtheinitialstressfield.Basedonthemeasuredvaluesoftheinitialstressin-situ,rocktectonicstressfielddistributionoflarge-scalerockmassisobtainedthroughbackanalysis;thenusingdisplacementofthekeypoint,measuredatthetopofstratifiedcaveexcavationdisturbance,obtainthemoreaccuratethree-dimensionalstressdistributionresults.Forfollow-upexcavationofundergroundpowerhouse,evaluationandpredictionofstabilityofsurroundingrockandlong-termsafetyofsupportdesign,thebasicdataareprovidedforeffectivelyguidingthefollowingexcavationofplant.Displacementsofsurroundingrockafterthecompletionexcavationobtainedbyusingrockmassstressfieldparametersoftheplantareconsistentwiththeactualmonitoringresultsofsurroundingrockdisplacement;itisshownthatthegeostressfieldbackanalysisresultsareconsistentwiththeactualvaluesofthegeostresses.Keywords:undergroundcaverngroup;highgeostress;backanalysis;LaxiwaHydropowerStation1引言岩土工程位移反分析是伴随着岩土工程的设计、施工的理论和实践逐渐发展起来的。地下工程位移反分析自20世纪70年代问世以来,由于它具有很强的实用性而受到国际岩石力学界广泛关注。根据工程开挖所测得的围岩位移来反算岩体初始应力场及力学参数的方法称之为位移反分析方第1期姚显春等:拉西瓦水电站地下厂房三维高地应力反演分析法,...