随着水能水资源开发的进程不断加快,越来越多的水电站修建于高山深谷之间,受制于地形地貌条件的限制,这些水电站厂房多布置于地下。同时,相关地下洞室群围岩的稳定问题日渐凸显。地下洞室围岩的稳定性关系着水电站机组的安全运行,而不同的开挖顺序和支护方式对洞室围岩的变形过程和应力分布有着显著影响。在采用不同的开挖方式时,洞室围岩变形过程和围岩内部应力分布以及支护方式、支护时机的选取尤其受到施工、设计人员的重视。对地下洞室围岩进行稳定性分析并设计出合理的支护方案,对保证水电站正常运行意义重大。本文研究了黄河茨哈峡水电站地下洞室群的布置、围岩稳定性及支护方式,主要完成工作如下:(1)根据地质条件初步确定厂房位置和轴线方向,确定三大洞室平行布置的格局。经综合比较,推荐左岸地下厂房方案。(2)初步拟定了洞室群的开挖顺序,并采用二维有限元法,对地下洞室群的围岩进行了稳定性评价。分析结果表明在拟定的开挖顺序条件下,洞室开挖结束后,主厂房与主变室之间的塑性区基本贯通,需采取适当的支护措施。总体上洞室围岩在整个过程中处于位移和应力均可控的稳定状态,说明拟定的开挖顺序是合理的。(3)根据洞室群围岩的稳定性分析结果,通过工程类比的方法,确定了各洞室的支护方案。并对围岩进行了有支护二维弹塑性有限元计算,计算结果显示开挖完成后有支护洞室周围岩塑性区未贯通,且有支护情况下各关键点位移普遍小于无支护情况说明锚固支护起到了缩减围岩塑性区范围和限制围岩变形的作用。综合来说,确定的支护方案是合理可行的,经过系统支护后能够确保地下洞群的围岩稳定和安全运行要求。本文的研究结论可对茨哈峡水电站地下厂房开挖起指导作用,对其他类似工程亦可提供参考。