乌东德地下厂房洞室群施工期位移反分析

发布时间：2017-04-24 17:25

  本文关键词：乌东德地下厂房洞室群施工期位移反分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：我国西部地区水能资源集中,作为重要的水工建筑物,地下厂房往往需要在复杂的地质条件下建造。现有技术标准和经验认识已经无法满足复杂条件下大型地下洞室群建设的需求,地下洞室群的围岩稳定问题已成为设计研究关注的重点问题。本文面向当前重大水电工程建设的需要,开展了大型地下厂房洞室群施工期围岩稳定优化设计方法的研究,建立了以初始地应力反演、监测资料分析与围岩稳定识别、围岩参数反演为关键技术的位移反分析系统。归纳起来,本课题主要开展了如下研究工作:(1)吸收已有地下工程优化反馈方法的优点,融合位移反分析方法与数值计算方法、围岩支护技术、围岩监测技术、初始地应力反演方法、工程优化方法等理论与技术,结合地下厂房洞室群的特点,建立了大型地下厂房洞室群施工期的位移反分析系统。(2)分析比较了现有初始地应力的反演方法,确定了采用回归分析方法进行初始地应力的反演,建立了乌东德右岸地下厂房区域的三维地质概化模型,利用实际勘探资料进行地应力反演。反演结果表明该区域地应力以自重应力为主,靠近岸坡区域的地应力与河谷区域的地应力分布特征相符。(3)全面分析了乌东德水电站地下厂房施工期揭露的地质资料和安全监测资料,重点研究了围岩位移与空间效应以及地质条件之间的关系,分析了地下厂房三大洞室的围岩变形分布特征,分析评价了支护措施对控制围岩位移的作用。(4)分析比较了各断面的监测数据与地质条件,合理选择反演断面,建立地下厂房围岩参数二维有限元模型。为了合理选择待反演围岩参数,在采用单参数敏感性分析基础上,研究了利用正交设计方法进行多参数敏感性分析,得到了敏感性较高的围岩参数。研究结果表明,两种敏感性分析方法相互验证,得到相近结论。(5)研究了基于正交设计试验的神经网络反分析方法,逐层反演洞室围岩参数。为了检验反演效果,研究了利用实测数据与预测数据比较来评价反演效果的方法,达到优化反演的目的。
【关键词】：乌东德水电站 地下厂房 位移反分析 人工神经网络 参数反演
【学位授予单位】：长江科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV731.6
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-18
• 1.1 选题意义和研究背景11-12
• 1.2 地下工程监测反分析技术研究现状12-15
• 1.2.1 地下工程监测发展现状12-13
• 1.2.2 地下工程位移反分析发展现状13-15
• 1.3 数值分析方法在岩土工程的研究现状15-16
• 1.4 本文主要研究内容与技术路线16-18
• 1.4.1 主要研究内容16-17
• 1.4.2 主要技术路线17-18
• 第2章 地下工程反分析理论和方法18-30
• 2.1 反分析的思路及步骤18
• 2.2 有限单元的基本方程18-19
• 2.3 工程优化方法19-23
• 2.3.1 回归分析法20-22
• 2.3.2 正交设计方法[33~34]22-23
• 2.4 BP神经网络参数反演法23-29
• 2.4.1 BP神经网络的基本原理23-26
• 2.4.2 BP网络设计以及在MATLAB中的应用[40~41]26-29
• 2.5 本章小结29-30
• 第3章 地应力回归分析法研究30-43
• 3.1 地应力反分析研究现状30-33
• 3.1.1 地应力反分析方法30-31
• 3.1.2 构造应力场分布规律31-33
• 3.3 地应力回归分析在乌东德水电站区域地应力反演中的应用33-42
• 3.3.1 解除法地应力测试数据综合分析33-35
• 3.3.2 计算模型的建立35-38
• 3.3.3 地应力回归分析结果38-42
• 3.4 本章小结42-43
• 第4章 乌东德右岸地下厂房施工期监测资料分析43-58
• 4.1 引言43
• 4.2 工程概况43-48
• 4.2.1 工程基本资料43-45
• 4.2.2 工程地质条件45
• 4.2.3 地下洞室群开挖方案45-46
• 4.2.4 洞室围岩支护方案46-47
• 4.2.5 监测布置47-48
• 4.3 监测成果分析48-57
• 4.3.1 主厂房围岩变形分析50-52
• 4.3.2 主变室、尾水调压室围岩变形分析52-53
• 4.3.3 局部稳定控制53-55
• 4.3.4 锚杆应力与锚索荷载55-57
• 4.5 本章小结57-58
• 第5章 位移反分析在乌东德地下厂房开挖中的应用58-74
• 5.1 引言58
• 5.2 有限单元模型介绍58-60
• 5.2.1 计算范围和模型概况58
• 5.2.2 模型结构离散58-59
• 5.2.3 支护模拟59-60
• 5.2.4 地应力60
• 5.3 参数敏感性分析60-64
• 5.3.1 敏感性分析一般方法60-62
• 5.3.2 参数敏感性分析在乌东德工程中的应用62-64
• 5.4 参数反演64-71
• 5.4.1 选择反演参数64-65
• 5.4.2 围岩力学参数正交试验设计65-66
• 5.4.3 位移监测数据分析66-67
• 5.4.4 神经网络训练67-71
• 5.5 第五期开挖反演分析结果与评价71-72
• 5.6 本章小结72-74
• 第6章 结论与展望74-76
• 6.1 结论74-75
• 6.2 展望75-76
• 参考文献76-80
• 附录80-81
• 致谢81

【参考文献】

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1 赵冰,周建中,涂长庚;开发西部水电的重要意义及所面临的问题[J];贵州水力发电;2002年03期

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本文编号：324607