地下洞室群施工期监测与动态支护设计研究
设计中如何恰当地发挥围岩自身的承载力，是地下工程支护设计中的第一难题。围岩自支撑能力的消失和破坏是围岩变形发展到一定程度后产生的，而这种变形的产生和发展有一个特定的过程。如果能够把这种变形过程量测记录下来，分析研究变形的发展变化趋势，评判和限制有害变形的发生、发展，无疑对地下工程、尤其是洞室围岩支护设计和施工都有重要意义。本文基于新奥法的原理与技术，以官地水电站地下厂房洞室群为例，开展大型地下厂房洞室群施工期监测与动态支护设计应用技术研究，探索地下工程安全经济建设的实用技术与方法。
本文结合官地水电站右岸地下厂房原位模拟洞试验研究成果和官地水电站地下厂房布置、开挖、支护有限元二维或FLAC3D三维数值模拟优化分析及整体稳定性研究成果，对洞室围岩稳定性、成洞条件进行了分析判断。通过对有无支护情况下，洞室围岩变形，最大集中应力、松动区岩体总量等参数的分析比较，对目前支护方案的作用与预期效果进行了评判，进而对地下厂房洞室群监测设计方案和支护设计方案提出了优化调整建议。提出地下厂房洞室群施工期监测与动态支护设计理念，并对其实施条件进行了阐述。主要研究成果及其建议如下：
(1)将现有系统喷锚支护方案中喷混凝土施工分成三个步骤，每步喷混凝土厚度为设计厚度的1／3。第一步紧跟洞室开挖掌子面施作；第二步视围岩变形和锚杆支护应力观测成果，分析判断发展变化趋势，是否趋于收敛确定施作时间；第三步视第二步施作后，围岩变形发展趋势，是否趋于收敛确定是否需要施作，以及确定施作时间。
(2)将现有系统喷锚支护方案中锚杆支护分成二个步骤施工，第一步按间距增大一倍的方案紧跟洞室开挖掌子面施作；第二步视围岩变形和锚杆支护应力观测成果，分析判断发展趋势，是否趋于收敛确定是否需要施作，支护锚杆是系统加密还是局部加密，以及施作时间的确定。
(3)暂缓现有系统支护方案中锚索支护施作。锚索支护应重点考虑洞室隔墙和各种洞口交叉部位、局部不稳定危岩部位。
(4)根据围岩变形和锚杆支护应力观测成果，调整确定局部锚索支护参数和施作时间。锚索支护是否施加预应力以及施加量的确定，同样是依据围岩变形观测成果。以便使围岩有弹性变形的适度发展空间和充分发挥围岩的自支承能力。
(5)为了更好地实施动态支护设计与施工，建议将监测项目一开始就作为科研课题来做，建议开展监测成果的应用研究。
洞室群;系统支护;动态支护设计;围岩稳定性;地下洞室;围岩变形;地下工程
四川大学
硕士
水利工程
张建海;邵乃辰
2005
中文
TV731.6;TU942;TU45
128
2007-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）