W24岩溶系统对构皮滩电站地下厂房洞室群围岩稳定性影响分析及处理设计

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岩溶地貌是具有溶蚀力的水对可溶性岩石进行溶蚀等作用形成的地表和地下形态的总称,岩溶对工程的影响程度与岩溶的发育规模及其与工程的相对位置有关,涉及到施工期及运行期安全、工程质量、施工进度、造价等方面。岩溶对地下工程围岩稳定性的影响需结合工程情况建立数学模型进行数值计算分析,岩溶处理措施则需根据计算分析成果并考虑工程质量、进度、安全及造价等方面的因素通过技术经济比较后选取。W24是构皮滩水电站地下厂房区规模最大的岩溶系统,在厂房区附近揭露的管道及落水井达15条以上,水平展布长度超过420m,累计管道长达1000余米,高差超过100m,穿越以主厂房、主变室、尾水调压室三大洞室为代表的整个大型洞室群。 论文详细描述了W24岩溶管道(洞穴)的发育和分布情况,采用三维拉格朗日和二维平面有限元数值计算方法,分析了W24岩溶系统对构皮滩水电站地下厂房洞室群围岩稳定性的影响,得出了W24岩溶系统对构皮滩电站地下厂房洞室群的整体稳定性影响较小,但会导致W24岩溶管道附近区域的变位和塑性区增大及应力条件恶化等重要结论,在此基础上提出了施工期回填处理范围为洞室上下游边墙15m、项拱铅直向上20m,通过比较分析认为主厂房第三层开挖前完成混凝土回填施工能满足洞室围岩整体稳定的要求,并结合施工期和运行期安全提出了具体的溶洞处理措施建议,为构皮滩水电站地下厂房洞室群的设计与施工提供了理论依据。其研究和分析方法对其它类似工程有借鉴意义。
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