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大岗山水电站是大渡河干流近期开发的大型水电工程之一,坝址处控制流域面积达6.27万km2,占全流域的81%,多年平均流量约1000m3/s,电站初拟正常蓄水位1130m,大坝壅水高度180m~190m,最大坝高约210m,总库容约7.42亿m3,电站装机容量2400MW。 推荐坝型为双曲拱坝,左岸地下厂房布置在左岸Ⅰ~Ⅲ线一带,由主厂房、主变室、尾水调压室三大地下洞室组成。初拟三大洞室平行布置,轴线布置方向N55°E,垂直埋深390m~520m,水平埋深310m~530m,主厂房长227.8m,宽31.2m,高53.4m,底板高程934.2m;主变室长170m,宽18.8m,高26m,底板高程957.8m;尾水调压室长130m,宽20m,高64m,底板高程924m。 地下厂房洞室围岩为灰白色、微红色中粒黑云二长花岗岩(γ24-1),局部穿插辉绿岩脉,共发育8条。本文以大岗山水电站地下洞室为研究对象,在大量的现场调研及实测资料的基础上,通过室内的统计分析,深入了解区域及洞室区的工程地质条件,进而研究了坝区岩体结构的工程地质特性,进行了岩体结构面类型的划分。 采用工程岩体分级标准(GB50218-94)、水利水电围岩工程地质分类(GB50267-99)、岩体地质力学RMR分类及岩体质量指标Q系统围岩分类,对地下洞室区围岩按其基本指标作出定量化评分、分级。在此定量化基础上,通过对比综合,最后得到研究区岩体质量综合分级结果。并采用现场试验资料与岩体质量分级指标的相互关系进行系统综合分析,提出不同级别岩体的力学参数。 在岩体结构模型概化的基础上,采用二维有限元数值分析方法,研究了地下洞室开挖完成后围岩的二次应力场、变形场和塑性破坏区的变化特征。总结了地下洞室围岩应力、变形和破坏区的分布特征和变化规律,并通过对比分析围岩质量对其稳定性的影响,阐明了岩体质量对围岩稳定性的控制作用,为洞室群稳定性评价和工程设计施工提供了基础资料和理论依据。