开挖卸荷条件下大型地下硐室块体稳定性的对比分析

摘要

运用FLAC3D软件对三峡地下电站主厂房的典型边墙和顶拱块体分别进行三维数值模拟分析,对比分析其模拟结果表明:(1)边墙块体在水平垂直厂房轴线(x方向)和铅直(y)方向上应力均表现出卸荷特征,特别是x方向。其变形主要以向开挖区卸荷回弹变形为主;(2)顶拱块体在x方向表现为压应力,其值随开挖逐渐增加,而y方向只是在开挖初期卸荷,但随后面的开挖有逐渐回升的趋势。其变形在x方向为挤压变形,y方向块体下部向下变形,而上部因挤压而表现出向上变形;(3)大型地下硐室开挖过程中,块体的应力形变场特征对顶拱块体稳定是有利的,而对边墙块体是不利的。因此,通常的极限平衡分析结果,对边墙块体是偏高的,而对顶拱块体是偏于保守;(4)提出通过变形特征来定性判断块体整体稳定性和通过塑性区分布规律来定量评价块体的局部稳定性的方法。