控制性断层对洞室群围岩稳定及衬砌破坏形态的影响

作     者：李海轮 李刚 李奇 王川 冷先伦 LI Hailun;LI Gang;LI Qi;WANG Chuan;LENG Xianlun

作者机构：中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司北京100024 沈阳工业大学建筑与土木工程学院辽宁沈阳110870 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071 中国科学院大学北京100049 

基　　金：国家重点研发计划项目(2017YFF0108706 2017YFF0108705) 

出 版 物：《人民长江》 (Yangtze River)

年 卷 期：2021年第52卷第2期

页      码：158-163页

摘      要：与地下洞室群相交的控制性断层是围岩开挖稳定性和衬砌破坏的主要影响因素之一,亦是工程施工的主要关注对象。以河北丰宁一大型抽水蓄能电站为依托,针对2条控制性断层,以FLAC3D数值分析软件为平台,采用结构面单元模拟岩体与断层的相对作用关系,开展了大型地下洞室群开挖过程的三维模拟,研究了围岩应力重分布、变形发展规律和塑性区演化及其与断层之间的关系。采用衬砌强度校核方法,研究了断层与洞室群切割处衬砌的破坏形态。结果表明:在断层与地下洞室群围岩相交处,围岩应力存在不连续现象;围岩塑性区在断层带附近呈由开挖面向岩体内延伸的条带状;断层与洞室群相交处,断层上盘岩体的竖向变形增加,下盘岩体的回弹变形减小,在洞室的高边墙处,顺倾断层的上盘岩体易沿断层向临空面发生滑移;断层相对于围岩的滑动是导致衬砌开裂的主要原因,断层处衬砌发生以拉弯和拉剪为主、压弯和压剪为辅的破坏形式,与断层处衬砌的空鼓、拉裂、压碎、剪断等破坏形态相对应;最后,针对断层处衬砌出现的问题提出了相应的应对措施。

主 题 词：地下洞室 控制性断层 变形规律 塑性区演化 衬砌破坏形态 

学科分类：08[工学] 080104[080104] 0815[工学-矿业类] 0801[工学-力学类] 

D　O　I：10.16232/j.cnki.1001-4179.2021.02.027

馆 藏 号：203102291...