地学前缘
地學前緣
지학전연
2007年
2期
268-275
,共8页
三峡%地下厂房%块体%卸荷%应力%变形%稳定性%数值模拟
三峽%地下廠房%塊體%卸荷%應力%變形%穩定性%數值模擬
삼협%지하엄방%괴체%사하%응력%변형%은정성%수치모의
块体稳定性分析一般采用只考虑重力条件下的刚体极限平衡方法来进行计算,而没有考虑开挖卸荷后块体的二次应力场对块体的稳定性的影响.文中按照实际施工工序,对三峡地下电站主厂房的两大型顶拱边墙联合块体进行三维数值模拟分析.分析结果表明:块体的顶拱部分在开挖过程中垂直厂房轴线的水平方向始终为受压状态且压应力随开挖过程逐渐增大(其很难沿结构面"爬坡"失稳,因此对结构面的起伏度进行了研究,并统计确定了其在结构面强度参数中的贡献),而垂直应力在顶拱开挖结束时卸荷基本结束,变形相对较小,沿滑面向开挖区滑移;块体的边墙部分在两个方向均表现为卸荷,特别是垂直厂房轴线的水平方向卸荷明显,在其表部甚至出现拉应力区,变形以向开挖区水平变形为主,水平方向变形量为竖向变形量的7~9倍,且总变形量较顶拱部分大得多,因此块体边墙部分在失稳前并非沿块体滑面滑移,而是向开挖区水平卸荷回弹为主.基于数值模拟结果,对块体的可能失稳的变形规律和应力分布特征进行了分析,并且提出了块体稳定度的概念,从而对其稳定性作出相应的评价.
塊體穩定性分析一般採用隻攷慮重力條件下的剛體極限平衡方法來進行計算,而沒有攷慮開挖卸荷後塊體的二次應力場對塊體的穩定性的影響.文中按照實際施工工序,對三峽地下電站主廠房的兩大型頂拱邊牆聯閤塊體進行三維數值模擬分析.分析結果錶明:塊體的頂拱部分在開挖過程中垂直廠房軸線的水平方嚮始終為受壓狀態且壓應力隨開挖過程逐漸增大(其很難沿結構麵"爬坡"失穩,因此對結構麵的起伏度進行瞭研究,併統計確定瞭其在結構麵彊度參數中的貢獻),而垂直應力在頂拱開挖結束時卸荷基本結束,變形相對較小,沿滑麵嚮開挖區滑移;塊體的邊牆部分在兩箇方嚮均錶現為卸荷,特彆是垂直廠房軸線的水平方嚮卸荷明顯,在其錶部甚至齣現拉應力區,變形以嚮開挖區水平變形為主,水平方嚮變形量為豎嚮變形量的7~9倍,且總變形量較頂拱部分大得多,因此塊體邊牆部分在失穩前併非沿塊體滑麵滑移,而是嚮開挖區水平卸荷迴彈為主.基于數值模擬結果,對塊體的可能失穩的變形規律和應力分佈特徵進行瞭分析,併且提齣瞭塊體穩定度的概唸,從而對其穩定性作齣相應的評價.
괴체은정성분석일반채용지고필중력조건하적강체겁한평형방법래진행계산,이몰유고필개알사하후괴체적이차응력장대괴체적은정성적영향.문중안조실제시공공서,대삼협지하전참주엄방적량대형정공변장연합괴체진행삼유수치모의분석.분석결과표명:괴체적정공부분재개알과정중수직엄방축선적수평방향시종위수압상태차압응력수개알과정축점증대(기흔난연결구면"파파"실은,인차대결구면적기복도진행료연구,병통계학정료기재결구면강도삼수중적공헌),이수직응력재정공개알결속시사하기본결속,변형상대교소,연활면향개알구활이;괴체적변장부분재량개방향균표현위사하,특별시수직엄방축선적수평방향사하명현,재기표부심지출현랍응력구,변형이향개알구수평변형위주,수평방향변형량위수향변형량적7~9배,차총변형량교정공부분대득다,인차괴체변장부분재실은전병비연괴체활면활이,이시향개알구수평사하회탄위주.기우수치모의결과,대괴체적가능실은적변형규률화응력분포특정진행료분석,병차제출료괴체은정도적개념,종이대기은정성작출상응적평개.