大型地下洞室群劈裂破壞現(xiàn)場監(jiān)測和三維地質力學模型試驗研究.pdf

1、我國大型水電工程的地下洞室群大多處于高山峽谷中,洞址常位于初始高地應力場之中。隨著地下洞群的規(guī)模、埋深和高地應力等的逐漸增大,脆性裂隙巖石中地下洞室在開挖過程和完成后將面臨一系列復雜的非連續(xù)變形行為,對工程施工過程和長期穩(wěn)定性造成嚴重的威脅。因此,本文以大渡河干流規(guī)劃的22個梯級電站中游和下游的兩座控制性電站為研究對象,采用現(xiàn)場監(jiān)測、三維地質力學模型試驗和數(shù)值模擬的綜合方法進行研究上述工程問題。
　　 瀑布溝水電站是大渡河流域水

2、電規(guī)劃中的下游控制性水庫工程,也是裝機規(guī)模最大的電站。在該電站地下洞群的施工期,采用可視性的觀測方法(包括鉆孔電視成像儀和數(shù)字式全景鉆孔攝像系統(tǒng))和以電阻率法為理論基礎研制的形變電阻率觀測系統(tǒng)進行了多次現(xiàn)場監(jiān)測,得到了開挖卸荷后洞群間巖柱內多條裂縫帶的分布和發(fā)展情況。為解決上述這些關鍵問題和研究圍巖產(chǎn)生劈裂和張開性變形的機理和規(guī)律提供了基礎資料。
　　 以正在規(guī)劃設計中的雙江口水電站地下洞群(設計埋深達600m、地應力高達38M

3、Pa)為研究對象,開展了大比尺三維應力狀態(tài)下的地質力學模型試驗,在試驗技術方面做了重大的改進,并開發(fā)和應用了許多先進的量測方法和技術:(1)完全實現(xiàn)了三維應力狀態(tài)的六面可施加主動荷載的模型試驗系統(tǒng)；(2)在各主要加載面上新研制和布設了組合型的滾珠式滑動墻,大大減小了由于模型變形引起的摩擦力；(3)在制作模型時,采用了預制模型塊和預留監(jiān)測孔然后堆砌粘結成型的工藝方法,能較好地保證模型材料在力學性能上的一致性；(4)采用了數(shù)字照相變形量測技