蓄集峡水电站深埋调压井施工开挖数值仿真

摘要

蓄集峡水电站调压井表层岩体风化严重,开挖深度大,下部岩体卸荷作用较强,施工期围岩稳定性问题突出.为探究施工方案对调压井围岩稳定性的影响,结合工程地质条件,利用三维非线性有限元技术对调压井的开挖与支护进行精细模拟,得到无支护条件下围岩的变形特征和力学行为规律,以及喷锚支护措施对围岩的应力变形及塑性区的影响.随着开挖的进行,围岩变形和应力逐渐增大,最大值分布区也不断变化.受开挖卸荷影响,围岩均向井内发生变形,最大水平位移主要分布在表层风化围岩和井筒底部围岩附近.连接管与井筒衔接处围岩应力集中十分显著,井筒深处围岩出现局部塑性松动圈,围岩开挖稳定性较差.施工期围岩经喷锚支护后,围岩变形量显著减小,应力集中有所缓解,塑性区发育得到有效的限制,调压井整体稳定性较好.