水電站地下廠房初始地應力場反演與圍巖穩(wěn)定分析.pdf

1、21世紀是人類開發(fā)和利用地下空間的世紀。長期以來，工程區(qū)的地應力場特征和地下工程圍巖穩(wěn)定性分析一直是工程學界和學術(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)模也越來越大，部分世紀性的大型或特大型地下工程相繼建設(shè)。出于對地下工程建設(shè)的安全性和技術(shù)經(jīng)濟比較，需要進行初始地應力場的反演和圍巖的穩(wěn)定性分析。 本文以ANSYS建立

2、有限元模型并進行網(wǎng)格劃分，以FLAC3D為平臺進行計算，以呼和浩特地下抽水蓄能電站為工程實例，敘述了采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和FLAC3D反演初始地應力場的方法以及對地下洞室群進行圍巖穩(wěn)定分析的詳細過程。 結(jié)合實測地應力資料，建立了三維非線性有限元模型，模擬了斷層及裂隙密集帶；針對不同地應力場，用FLAC3D程序求解，得出神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析樣本，對優(yōu)化后的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加以訓練；利用實測應力值，對初始地應力場進行反演，與實測值對比，滿足工程精度要求

3、，表明所獲得地應力場是基本合理的；通過改變計算模型的初始條件和邊界條件對影響初始地應力場的各地質(zhì)因素進行分析；改變巖石力學計算參數(shù)，分析各參數(shù)對巖體內(nèi)應力分布的影響。 由地應力場反演結(jié)果推算地下廠房洞室群圍巖穩(wěn)定計算范圍內(nèi)的地應力場；構(gòu)建地下洞室群、圍巖及斷層的三維非線性有限元模型；對模型進行了網(wǎng)格劃分；進行非線性求解，對開挖所引起的應力、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、開挖方式、本構(gòu)模型、強度