双江口水电站主厂房开挖初期围岩变形破裂与稳定性分析研究

摘要

双江口水电站主厂房初步开挖过程中脆性破坏现象明显,煌斑岩脉影响洞段围岩变形问题突出。为此,在主厂房初期开挖结束之后,综合围岩变形多点位移计监测、围岩裂隙钻孔成像观测、地下厂房开挖过程数值仿真和煌斑岩脉对局部洞段变形影响的3DEC模拟等手段,提出基于围岩松动圈与厂房截面面积的洞室稳定性评价方法,对围岩变形破裂特征及其稳定性开展深入研究。结果表明:第一层开挖后主厂房围岩变形整体较小,但顶拱下沉相对较大。高应力下硬性花岗岩围岩时效性变形特征不明显,围岩变形主要受开挖掌子面影响,掌子面对煌斑岩脉影响洞段变形的控制作用范围约为1.5倍洞室跨度;此外,当前层开挖围岩浅部和深部均有裂隙分布,岩脉与均质岩石交界处开裂现象严重;开挖卸荷导致煌斑岩脉与其上盘岩层错动,产生剪切变形,致使该区域顶拱变形过大;增设完全穿过煌斑岩脉的锚索这一局部加固支护措施十分有效,显著改善了相关洞段的稳定性。研究成果将为该水电站后续开挖支护方案的优化及局部失稳部位加固措施的选择提供重要依据。