水電站地下廠房初始地應(yīng)力場(chǎng)反演與圍巖穩(wěn)定分析.pdf

1、21世紀(jì)是人類開發(fā)和利用地下空間的世紀(jì)。長(zhǎng)期以來(lái)，工程區(qū)的地應(yīng)力場(chǎng)特征和地下工程圍巖穩(wěn)定性分析一直是工程學(xué)界和學(xué)術(shù)界研究的重要課題。隨著工程技術(shù)水平的不斷提高，資源開發(fā)、水利、交通和地下核工業(yè)試驗(yàn)等與地下工程密切相關(guān)事業(yè)的飛躍發(fā)展，地下工程的空間與數(shù)量在日益增多，規(guī)模也越來(lái)越大，部分世紀(jì)性的大型或特大型地下工程相繼建設(shè)。出于對(duì)地下工程建設(shè)的安全性和技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，需要進(jìn)行初始地應(yīng)力場(chǎng)的反演和圍巖的穩(wěn)定性分析。 本文以ANSYS建立

2、有限元模型并進(jìn)行網(wǎng)格劃分，以FLAC3D為平臺(tái)進(jìn)行計(jì)算，以呼和浩特地下抽水蓄能電站為工程實(shí)例，敘述了采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和FLAC3D反演初始地應(yīng)力場(chǎng)的方法以及對(duì)地下洞室群進(jìn)行圍巖穩(wěn)定分析的詳細(xì)過(guò)程。 結(jié)合實(shí)測(cè)地應(yīng)力資料，建立了三維非線性有限元模型，模擬了斷層及裂隙密集帶；針對(duì)不同地應(yīng)力場(chǎng)，用FLAC3D程序求解，得出神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析樣本，對(duì)優(yōu)化后的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加以訓(xùn)練；利用實(shí)測(cè)應(yīng)力值，對(duì)初始地應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行反演，與實(shí)測(cè)值對(duì)比，滿足工程精度要求

3、，表明所獲得地應(yīng)力場(chǎng)是基本合理的；通過(guò)改變計(jì)算模型的初始條件和邊界條件對(duì)影響初始地應(yīng)力場(chǎng)的各地質(zhì)因素進(jìn)行分析；改變巖石力學(xué)計(jì)算參數(shù)，分析各參數(shù)對(duì)巖體內(nèi)應(yīng)力分布的影響。 由地應(yīng)力場(chǎng)反演結(jié)果推算地下廠房洞室群圍巖穩(wěn)定計(jì)算范圍內(nèi)的地應(yīng)力場(chǎng)；構(gòu)建地下洞室群、圍巖及斷層的三維非線性有限元模型；對(duì)模型進(jìn)行了網(wǎng)格劃分；進(jìn)行非線性求解，對(duì)開挖所引起的應(yīng)力、位移重分布以及塑性破壞區(qū)分布情況加以分析。此外，還討論了噴錨支護(hù)、開挖方式、本構(gòu)模型、強(qiáng)度