大型地下厂房施工程序及开挖方法研究

【摘要】：水利水电工程中，地下厂房方案得到了广泛的应用，而且随着一些干流水力资源的相继开发，水电工程中地下厂房及相关洞室等在向大型化或超大型的方向发展。对大型洞室施工方法，特别是在目前地下洞室开挖广泛使用了现代化施工机械的情况下，对洞室施工程序和开挖方法作比较系统的研究，将具有很实际的工程意义。本文针对大型地下洞室，特别是地下厂房的开挖问题，作了比较深入的研究，得出一定的认识和结论。 首先，结合国内若干地下厂房的开挖实例，分析了大型地下洞室的施工特点及可能存在的问题。 其次，结合水电工程中大量的洞室开挖实例，分析了大型地下洞室施工方法的影响因素，重点讨论了洞室体形特征、围岩稳定、施工机械等对洞室开挖方法及程序的影响，并据此提出了地下洞室开挖方法选择的初步建议。 再次，研究了水电站地下厂房开挖程序和开挖方法，从厂房分层开挖考虑的因素出发，分析了地下厂房的典型分层方案；并且基于M．M．普罗托奇雅科洛夫(普氏)的山岩压力理论，并利用有限元计算软件ANSYS和工程实例，研究了厂房顶拱层的开挖程序问题，给出了顶拱开挖方法的推荐方案。 另外，从爆破震动、岩石损伤等角度出发，探讨了岩锚梁施工的相关技术问题，研究了地下厂房岩锚梁层中部、岩锚梁岩台以及岩锚梁浇筑后下部层面的开挖方法。 最后，结合国内目前在建的几个地下厂房系统的通道布置，提出了地下厂房系统施工通道布置的主要原则，并且分析了典型地下厂房系统的通道布置方法。