紫坪铺水利工程洞群开挖顺序对围岩稳定性影响研究

"开挖方案对洞群围岩稳定性的影响研究 (2004年) - 穆创国，张宏，夏浩军" 本文详细探讨了开挖方案对洞群围岩稳定性的影响，主要针对紫坪铺水利工程的4条引水隧洞。通过运用ANSYS软件进行非线性有限元仿真分析，研究者模拟了3种不同的开挖顺序，旨在评估这些顺序对施工期间围岩稳定性和支护结构安全性的影响。 紫坪铺水利工程位于四川省境内的岷江上游，包括多项关键工程设施，如混凝土面板堆石坝和多条隧洞。引水发电隧洞设计为圆形，直径为8.0米，穿越地质条件复杂的沙金坝向斜。由于岩体的非线性特性，开挖过程中的物理和力学效应会显著影响围岩的稳定性和支护结构的安全性。 作者强调，合理的开挖顺序对维持围岩稳定、确保支护结构安全、优化施工流程、缩短工期及节约成本具有重大意义。尽管已有研究关注大型地下厂房的开挖顺序，但针对多条平行水工隧洞的开挖顺序研究相对较少。 在数值分析模型部分，研究者考虑了地应力、地质物理参数、地下水、地质断层等因素，以及开挖方式、支护方式和支护时间对围岩稳定性的影响。通过对不同开挖顺序的模拟，他们能够评估每种方案下的围岩变形和支护结构受力情况，从而确定最佳施工程序。 通过这项研究，可以为类似水利工程的施工设计提供科学依据，帮助工程师制定更加有效的开挖和支护策略，降低工程风险，提高项目成功率。关键词涵盖了紫坪铺工程、引水发电洞、数值模拟、开挖方案、围岩稳定性和支护技术，表明了研究的主要关注点和技术手段。该论文的发表也反映了在21世纪初，中国在水利工程领域对地下结构安全性和施工效率的重视。