阿尔塔什水利枢纽埋藏式调压井穹顶施工数值仿真

发布时间：2021-09-18 17:28

　　鉴于新疆阿尔塔什水利枢纽工程发电洞地下埋藏式调压井上部围岩较薄、开挖跨度大、地质条件复杂等突出问题,本文结合施工单位提供的初拟开挖方案,采用三维有限元法验证了该施工方案的合理性。得到无支护与有支护条件下岩体的应力变形特性,并提出了更合理的开挖顺序与支护方案,为竖井安全施工提供了保障。同时,探明了地下洞室开挖施工模拟,系统锚杆、锚索的预应力施加方式等计算方法的有效性,本文成果为今后类似地下洞室开挖施工方案优化提供借鉴。 

【文章来源】：中国水利水电科学研究院学报. 2020,18(05)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

调压井纵、横剖面图

一次支护型式：砂浆锚杆直径2.5 cm，长8.5 m，采用间距2 m×2 m梅花形布置。100 t级预应力锚索采用间距5 m×5 m梅花形布置，挂网喷护的钢筋直径为8 mm，间距0.2 m×0.2 m，采用C30混凝土喷护厚度0.2 m，井筒以下采用直径2.5 cm长4.5间距2 m×2 m的砂浆锚杆，8.5 m长Φ25@2×2m砂浆锚杆，3根9 m长Φ25@2×2m锚筋桩，I18工字钢，Φ8@200×200 mm挂网钢筋，C30喷混凝土进行支护。3 三维有限元分析

调压井穹顶为拱形结构，主要分担顶部围岩传递来的竖向荷载，为竖井开挖支护提供安全施工平台。本次通过建立调压井三维有限元实体模型，围岩采用8结点6面体实体单元，结点数为50 275，单元数为48 122。锚杆结点总数为1781，单元总数为1644。预应力锚索结点总数为550个，单元总数为528个。预应力锚索、系统锚杆采用杆单元进行模拟，预应力施加采用虚拟温度控制锚索的轴向应力引起的伸缩变形，以便让预应力锚索达到设计施加吨位后在适合时间再进行预紧。施工开挖、一次支护、二次支护过程采用单元生死控制，岩体看作是理想弹塑性材料，本构采用摩尔库伦模型并采用非相关联流动法则。整体模型边界条件：底面全约束，各个竖向面约束法向位移。计算参数如表1所示，剖分网格如图3所示。3.2 计算参数

【参考文献】：
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本文编号：3400546