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《四川大学》 2005年
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复杂地质条件下不同型式调压井围岩稳定性及结构特性三维有限元分析

梁照江  
【摘要】:引水式电站长有压引水系统中,为降低高压管道的水锤压力、减缓引水洞中的水锤效应和改善机组的运转条件,在引水道和高压管道的连接处一般都建有调压室,地下开挖而成的调压室称为调压井。近年来,随着水电开发的不断深入,一批地质条件复杂且开挖断面巨大的调压井相继开工建设,其施工期的围岩稳定性和运行期的结构安全性问题非常突出,已成为制约该类型水电工程建设周期、投资和安全的关键技术问题。 调压井结构是由其周边围岩和支护结构两者共同组成,并相互作用的结构体系。传统的设计方法通常将支护结构及受力进行简化,通过计入山岩压力和弹性抗力方式反映围岩对支护结构的作用,忽视了调压井支护结构与围岩相互作用过程中的变形协调和内力调整,其计算结果不能完全准确反映调压井结构的受力状态,特别是对建筑在复杂地基上的结构复杂的调压井,用简化方法计算出的结果往往差别很大,不能真实反映调压井结构的工作特性。 四川岷江姜射坝水电站调压井为阻抗式,采用埋藏式长廊型布置,开挖尺寸为122.4×9.3×58.8m(长×宽×高),围岩全部为碎裂结构的Ⅳ、Ⅴ类岩石;吉鱼水电站调压井为阻抗式,采用露顶圆筒型布置,开挖直径为37.5m,高度约51.0m,围岩为坡残积层和冰水堆积层组成的Ⅳ类岩石;桑坪水电站调压井为圆筒差动式,大井开挖直径34.0m,井筒高47.75m。本文结合上述三个不同型式调压井的地质地形条件和结构型式,运用三维非线性有限元法模拟调压井分层开挖分层喷锚支护过程,研究了调压井施工期的围岩稳定性和喷锚支护效果,提出了调压井分层开挖控制高度,并研究了施工期和运行期控制工况下调
【学位授予单位】:四川大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TV223

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