乐滩水库TBM施工隧洞F8洞段围岩稳定性及参数敏感性分析

摘要

广西乐滩水库北干渠全长约25.47KM,其TBM施工隧道处母岩风化强烈,隧洞下半部有少量渗水,在掘进过程中遇与洞轴线大角度相交的F8断层破碎带[1],因此施工过程中的围岩稳定性成了关注的焦点.对F8断层B17+757剖面的未支护条件及两种支护条件进行二维开挖变形稳定性有限元分析,模拟了实际开挖过程中的岩层界面、地形、断层等地质特征,隧洞、喷层混凝土、衬砌、钢拱架、锚杆等加固措施,并对不同地质参数和钢拱架间排距开展参数敏感性分析,评价了不同工况下的围岩稳定性变化规律.由计算结果可见,各工况下,洞周整体呈现内收的趋势;支护后洞周刚度显著增大,且支护方案2优于支护方案1,建议采用支护方案2;未支护条件下,随着围岩参数的提高,围岩稳定性逐渐变好;在支护条件下,由于衬砌、钢拱架和混凝土喷层形成了刚度较大的围岩支撑体系,对围岩参数不再敏感;且随着钢拱架间排距的增大,围岩稳定性逐步降低,当钢拱架间距达到900mm时,塑性破坏区显著增大,建议采用钢拱架间距为300mm至450mm.