高地应力下洞室衬砌裂缝形成机制与防治对策——以白鹤滩水电站为例

摘要

针对白鹤滩水电站地下厂房周边洞室群衬砌混凝土在厂房开挖过程中所出现的多条裂缝现象,以右岸地下厂房南侧下游边墙的电缆廊道和进厂交通洞南侧支洞-2为例,通过对衬砌裂缝进行定量排查和定性分析,再现了该区域衬砌裂缝产生及演化的过程,给出了衬砌裂缝产生的原因.并结合整个地下洞室群的建设过程给出预防衬砌混凝土开裂的主要对策,保证厂房边墙围岩的稳定,防止工程灾害的发生.结果表明:洞室衬砌混凝土的破裂及发展其本质是围岩的松弛破裂扩展,是围岩在开挖后体积扩容的一种外部表现,具有明显的时间效应;两洞室衬砌混凝土的破裂主要是由于厂房高边墙形成过程中,尤其是第Ⅶ层开挖期间顶拱应力集中加剧所致,可通过前期洞室的开挖、支护及衬砌混凝土破裂后的补强支护、回填灌浆、裂缝观测等措施得到预防及治理.研究成果可为白鹤滩水电站及相关地下工程建设提供参考.