瀑布沟水电站地下厂房开挖过程中岩爆应力状态的数值模拟

摘要

瀑布沟水电站地下厂房赋存于复杂的地质环境中,厂房开挖过程中岩爆活动频繁.为分析围岩应力对岩爆活动的影响,研究初始地应力理论和计算方法,对厂房区域的地应力实测值进行线性回归,并在ANSYS中实现初始地应力的加载,得到与实际勘测结果相接近的初始地应力场.在此基础上,对地下厂房的开挖过程进行三维有限元数值模拟,根据岩爆判别准则对岩爆危险区域进行预测,并给出危险等级分类.岩爆模拟结果和现场监测结果基本吻合.研究结果表明,瀑布沟水电站地下厂房围岩区域的构造应力显著,且具有较强的方向性.地下厂房围岩整体上稳定,拱脚、洞室交口处围岩容易发生高等级岩爆.