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大型地下洞室结构面空间预测及其应用

卡毛措  
【摘要】:由于地下地质条件的复杂性及自身隐蔽性,工程中深部地质条件的查明十分困难,尤其是规模大、空间布置复杂的水电站地下洞室群结构面分布特征和围岩稳定性问题。依据工程初期有限而离散的地质资料,对未来开挖的大尺寸洞室范围结构面空间分布特征及局部围岩稳定性进行预测,对厂房选址、设计及后期运行均有重大意义。 以拉西瓦水电站地下厂房为例,基于地质力学和结构面统计规律及厂房区勘探平硐群揭露地质资料,从厂房位置和轴线选择依据出发,综合应用多种方法对地下厂房大型洞室群结构面空间分布特征和局部围岩稳定性进行预测。主要内容及成果如下: (1)综合分析拉西瓦水电站坝址区地层岩性、地质构造、地形地貌、水文地质、物理地质现象及新构造运动和地震,进而分析厂房区工程地质条件。 (2)基于地下洞室选址原则,从地应力和结构面的角度详细分析了洞室轴线方向选择依据。坝址区和厂房区最大主应力方向为SN向,厂房三大洞室的轴线为NE25°,厂房轴线与最大主应力相交角度小于30°。 (3)详细分析了厂房区平硐群结构面发育和分布特征。基于地质力学原理和结构面统计规律,采用结构面长度和厚度关系式、空间展布理论、结构面网络模拟等方法,对未来开挖大型洞室的结构面空间分布特征开展预测。与实际开挖结构面展布特征对比验证后表明,厂房区结构面空间预测结果与实际情况相近。 (4)基于结构面预测结果及块体稳定性理论,对厂房区局部围岩稳定性进行预测,结果表明,预测块体数量与实际情况基本相符,进一步说明了结构面空间预测结果的可靠性。


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