某地下大型洞室群开挖变形特性及参数敏感性分析

摘要

地下工程施工顺序的选择和支护措施的实施，直接关系到洞室群的整体稳定性和安全性。文章以某水电站大型地下洞室群开挖为例，通过建立三维数值模型，研究了主厂房、主变室和尾水调压室3种不同的开挖顺序下洞室群开挖后洞周围岩的变形特性，分析了参数的敏感性，并给出了洞室群开挖支护设计。结果表明：方案2(并行与顺序开挖相结合)在控制位移和塑性区面积方面表现更优，建议施工时优先选择；侧压力系数是影响洞室稳定性的关键因素，侧压力系数较小时，边墙为重点支护部位，而侧压力系数较大时，顶拱位移就较大；围岩破碎面的黏聚力、内摩擦角和抗拉强度对围岩的稳定性具有决定性的影响。洞室的主厂房顶拱采用锚喷支护和注浆的方法控制围岩的位移量，其余部位采用锚杆和锚索共同支护的方式，支护后锚固使洞室的主厂房顶拱、上、下游边墙的位移值减小幅度为10%～25%,而塑性区的面积也减小了40%～50%。

关键词

地下洞室群 / 围岩稳定性 / 数值模拟 / 开挖顺序 / 敏感性分析