【摘 要】
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针对高山峡谷高地应力区水电站厂址区域初始地应力张量空间分布特征及其与洞室群布置相对关系识别问题,结合深切河谷历史发展过程分析、应力张量全空间赤平投影方法和多核并行计算技术等,将复杂地质环境下三维地应力场模型与洞室群精细开挖计算模型相耦合,提出了考虑河谷演化规律的厂址区域地应力场量化精细数值模型的建立方法和分析思路,识别了锦屏一级水电站厂址区域初始地应力场分布规律并进行了现场验证,结果表明：锦屏一级
【机 构】
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长江科学院 水利部岩土力学与工程重点实验室,湖北 武汉 430010 中国水电顾问集团 成都勘测设
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针对高山峡谷高地应力区水电站厂址区域初始地应力张量空间分布特征及其与洞室群布置相对关系识别问题,结合深切河谷历史发展过程分析、应力张量全空间赤平投影方法和多核并行计算技术等,将复杂地质环境下三维地应力场模型与洞室群精细开挖计算模型相耦合,提出了考虑河谷演化规律的厂址区域地应力场量化精细数值模型的建立方法和分析思路,识别了锦屏一级水电站厂址区域初始地应力场分布规律并进行了现场验证,结果表明：锦屏一级地下厂房洞室群位于深切河谷附近应力变化较大且应力水平相对较高的应力过渡区,由此形成了初始高地应力环境,且主应力之比平均值约为1.9～2.5,岩石强度应力比约为1.5～3.0；在这种高地应力-低强度应力比且高主应力比共同作用下,地下厂房洞室群施工期围岩出现的大变形分布范围、破坏规律及卸荷松弛深度超过同等规模的地下厂房洞室群,而这一系列应力诱导型变形破坏现象的发生位置和分布规律,则佐证了所获得的厂址初始地应力场的合理性,同时也验证了地应力场量化模型建立方法的科学性和可行性.在此基础上,建议了一种考虑三维地应力、岩石强度应力比和岩体结构特征的高地应力区地下厂房洞室群结构布置设计方法,其本质上体现了洞室荷载特征(三维地应力,包括最大主应力量值和方位,而且还考虑地应力场分布、主应力比等)、围岩结构特征及承载能力(岩石强度)等因素的协同耦合作用,并从定性角度建议了确定主洞室位置、纵轴线、间距和洞型等一些原则和思路.
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