马蹄形断面引水隧洞开挖数值模拟与支护技术

作者：汪拥军; 丁晴晴

来源：水利水电技术(中英文), 2023, S2: 13-18.

DOI：10.13928/j.cnki.wrahe.2023.S2.003

• 引水隧洞
• 初期支护
• 数值模拟
• 围岩精细化分级
• 模糊物元模型
• 正交设计

为研究不同围岩级别下，不同初期支护形式对围岩稳定性的影响程度。结合清原抽水蓄能电站引水隧洞，采取模糊物元法对围岩进行精细化分级，运用FLAC3D分析3种初期支护因素影响下围岩的受力特性。结果表明：将模糊物元法应用于水利工程岩体质量分级可以有效避免现行规范中围岩级别跨度大、分级指标不相容等问题，为支护强度提供可靠基础。同时根据正交数值模拟试验设计的9种锚喷支护方案受力特性分析，得出在Ⅲ、Ⅳ类围岩下，采取马梯形断面腰部以下不使用锚杆支护形式，可将围岩应变控制在0～5 mm之间，相较于未支护时位移变形减少了90%左右；锚杆承受的轴向应力均控制在其承载能力范围内，满足安全支护。对比全断面支护形式更经济合理，为类似工程提供依据。

• 单位
  中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司