狮子坪水电站压力管道开挖支护GTS数值模拟与稳定性评估

本文主要探讨了"基于GTS的深埋隧洞开挖支护数值模拟"这一主题，由沈伟和程康两位作者针对四川理县狮子坪水电站的压力管道工程进行研究。他们利用有限元分析软件MIDAS/GTS，对该工程平洞段的开挖支护施工过程进行了详尽的数值模拟。通过对围岩位移和锚杆应力等关键物理量的计算，作者试图与现场监控量测数据进行对比分析，以此评估洞段围岩的稳定性，为后续压力管道施工提供科学依据，并为类似工程积累宝贵的实践经验。 在工程背景方面，狮子坪水电站是杂谷脑河流域水电开发的重要组成部分，装机容量庞大，压力管道采用埋藏方式，具有多段结构，深度和覆盖范围广泛。地质条件复杂，主要由三迭系侏倭组下段变质砂岩和砂质板岩构成，大部分为III类围岩，虽具备开挖条件，但仍存在局部潜在不稳定结构面，需要采取针对性的支护措施。 在进行数值模拟时，作者采用了三维非线性有限元方法，确保计算区域足够大，以减小因边界条件近似带来的误差。同时，由于岩土材料的复杂性，他们对模型进行了适度简化，如在模拟埋深较大的部分时，仅对影响显著的区域进行网格划分，以提高计算效率和准确性。 通过这种方法，作者不仅验证了理论分析结果，还能够预测和控制施工过程中可能遇到的问题，为压力管道的安全施工提供了强有力的技术支持。这是一项重要的首发研究，不仅对狮子坪水电站的建设有实际意义，也对整个地下工程领域的数值模拟技术发展做出了贡献。