地下厂房洞周岩体新工程建设方案

　　在不影响洞室群整体稳定的前提下，为使离散模型更逼近实际，常常将喷混凝土衬砌的加固效应用其周边岩体等效作用来代替，即把喷层混凝土的刚度和强度等效叠加到洞室边墙的第一层单元中。对现在地下厂房洞周岩体施工管理的新运用技巧方案有哪些影响?为此文章在这些方面做了深入的调查研究。

　　《建筑施工》杂志于1979年创刊,其内容套萃精英、博采众长,凸现中华建筑施工之大成,杂志向以实用著称,主要介绍国内外最新的建筑施工、设备安装、建筑材料、饰面装潢和工程质量事故防治经验，报道国内重点工程，施工新技术以及科学实验新成果。

　　1.工程算例

　　(1)基本概况

　　某地下厂房开挖尺寸为204.70×26.70×68.50m，采用C20喷混凝土衬砌，厚15cm，锚杆：Φ28mm@1.5×1.5m，L=6/8m;挂钢筋网：φ8mm@20×20cm。

　　基于对称性，取厂房跨度的一半13.35m，厚度取半个机组段长14.5m，建立三维模型如下图：

　　(2)计算规模

　　模型采用四节点四面体单元，共11932节点，53647个单元，其中锚杆单元数是1000。

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　　2.计算结果分析

　　依照初步拟定的施工开挖顺序，由上至下共分八步开挖，计算中按边开挖、边支护的模式，即开挖当层与支护上一层同时进行。

　　对比几种工况的计算结果，无论从围岩应力、位移、塑性区等来比较，结果都很接近，其中2.1m的等效衬砌比0.9m的等效衬砌跟实衬砌法计算结果偏离稍大，但浮动范围有限，现取洞周四个具有代表性的特征点的计算结果(开挖完工后)参见表1、表2。

　　分析表1与表2不难发现，用岩体等效衬砌代替喷混凝土衬砌，对洞周的位移影响极小。0.9m厚的等效衬砌计算结果与实衬砌计算结果基本相同，2.1m等效衬砌计算结果较0.9m的产生的洞周位移要稍微小些，但总的变化幅度仅0.9%左右;围岩应力稍有异样，但变化变化幅度仅0.1%～5%;对于塑性区分布规律，四种方案的计算结果，开挖完工后的塑性破坏区都共同出现在洞室周边拐角处。

　　采用洞室周边岩体等效衬砌来代替喷混凝土衬砌作用，对洞室围岩稳定性分析起到基本相同的效应，这种模拟方法将大大减少前处理的建模工作量。

　　3.结语

　　(1)借用实例进行建模，建模时同时考虑了洞周几种厚度的等效岩体衬砌，分别计算并对结果进行对比分析。就施工期洞室群的围岩稳定性而言，等效衬砌法和实衬砌法，起到基本相同的支护效应，阐明了该方法的合理性与可行性。故在水电站地下厂房施工开挖的三维非线性模型中，其衬砌支护模拟采用等效衬砌法，可以大大减少前处理工作量。

　　(2)本文只是做了初步探索，建模时只考虑了三种指定厚度的岩体等效衬砌，对比结果分析出更接近实际的等效厚度。若能采用非线性优化方法迭代得出最优的等效衬砌厚度，将是以后的研究重点。

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