水電站地下廠房洞室群施工數(shù)值仿真.pdf

1、隨著人類工程技術(shù)水平的不斷提高，地下工程得到了迅速的發(fā)展，它擴(kuò)大并延伸了人類的生存空間。地下工程的數(shù)量日益增多，規(guī)模也越來越大，一些世紀(jì)性的大型或特大型水利水電工程相繼建設(shè)，相當(dāng)多數(shù)高山峽谷地帶的水電站廠房都采用大型或超大型地下洞室群方案。大型洞室群的施工勢(shì)必造成對(duì)圍巖的強(qiáng)烈擾動(dòng)，出于對(duì)地下工程建設(shè)的安全性和經(jīng)濟(jì)性考慮，需要在地下工程建設(shè)前進(jìn)行施工數(shù)值仿真模擬。 本文以ANSYS作為前處理平臺(tái)建立有限元模型并進(jìn)行網(wǎng)格劃分，應(yīng)用自

2、編程序?qū)隖LAC<'3D>，以FLAC<'3D>如為平臺(tái)進(jìn)行計(jì)算，對(duì)地下洞室群進(jìn)行施工數(shù)值仿真。 在初始地應(yīng)力場(chǎng)模擬中，利用FLAC<'30>中內(nèi)嵌的FISH語(yǔ)言和單元開放的特性，對(duì)單元應(yīng)力分量進(jìn)行編程處理，實(shí)現(xiàn)初步的應(yīng)力場(chǎng)平衡，通過相應(yīng)的命令變換不同計(jì)算區(qū)域的計(jì)算模型，實(shí)現(xiàn)較為真實(shí)的地應(yīng)力場(chǎng)模擬。 根據(jù)實(shí)測(cè)的地應(yīng)力的分布特點(diǎn)，構(gòu)造多組神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)隨機(jī)樣本，采用改進(jìn)的不同的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對(duì)側(cè)向地應(yīng)力系數(shù)進(jìn)行反演分析，進(jìn)而行地

3、應(yīng)力場(chǎng)分析，利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)，并將地應(yīng)力場(chǎng)的分析結(jié)果應(yīng)用于后續(xù)的圍巖參數(shù)試算分析。 結(jié)合工程施工和監(jiān)測(cè)資料，按照施工步驟對(duì)洞室群進(jìn)行施工模擬，根據(jù)第一層監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行圍巖參數(shù)試算分析，并采用選取的參數(shù)對(duì)下一步開挖進(jìn)行預(yù)測(cè)，與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，證明預(yù)測(cè)結(jié)果滿足工程精度要求，表明所獲得圍巖計(jì)算參數(shù)是滿足工程計(jì)算精度要求的。 由地應(yīng)力場(chǎng)反演結(jié)果和圍巖參數(shù)試算結(jié)果對(duì)地下廠房洞室群進(jìn)行施工仿真模擬，根據(jù)施工步驟，對(duì)錨噴支護(hù)，