基于块体理论的地下工程支护优化

目前岩体地下工程的支护设计基本是在考虑围岩等级基础之上进行的,缺乏对围岩中结构面产状和力学性状的充分考虑。基于块体理论的支护优化分析,充分考虑了围岩中断层、岩脉、节理产状和力学性状,通过块体分析软件综合评价定位、半定位和随机块体的几何特征、滑动机理和稳定性状。进一步根据围岩顶拱内施工过程中揭露断层和岩脉的空间分布,对地下厂房进行分区段、多方案的支护计算分析,根据各区段内的块体种类和支护安全度,优选出适合不同块体的支护方案,在此基础上合理地调整锚杆布置,以达到安全经济的效果。     

某水电站地下厂房关键块体稳定性分析

介绍了定位块体、半定位块体和随机块体的研究方法,以某水电站地下厂房结构面发育特征统计分析为基础,结合地下厂房洞室群结构特征,应用块体理论研究了地下厂房区可能构成的块体类型,并对块体的几何特征与稳定性进行统计分析。结果表明：定位块体只可能在安装间顶拱发育,表现为从顶拱直接坠落,体积约171 m3,埋深12.2 m;半定位、随机块体在安装间、主机间发育较多,体积一般在20 m3以下,埋深一般在1~5 m,最大埋深为6.08~7.47 m,不稳定块体多集中于顶拱, 可采用6~10 m系统锚杆对半定位、随机块体进行锚固,局部采用加强锚杆。     

基于三维离散元法的地下洞室定位块体地震响应

为分析定位块体在不同支护工况下的地震响应特征与动态稳定性响应,以大岗山水电站地下厂房为工程实例,采用块体理论和三维离散元软件(3DEC)建立了安装间某典型定位块体数值模型,并将围岩模拟开挖位移与实测变形监测数据进行对比,论证块体与结构面力学参数及相关模型建立的合理性。对比该定位块体在不同支护工况下的地震响应规律与动态稳定性,结果表明,应用离散单元方法分析块体地震响应与稳定性是可行的,锚杆支护对定位块体具有较好的抗震作用。