張 佩 何勇軍 黃海燕

(1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)水利工程學(xué)院,云南 昆明 650201； 2.南京水利科學(xué)研究院，江蘇 南京 210029)

1 工程概況

工程區(qū)位于滇中高原東北部，為構(gòu)造侵蝕、溶蝕中山，低山丘陵地貌，區(qū)內(nèi)山脈、水系呈近SN向及NE～SW向展布，與區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造線基本一致。

區(qū)內(nèi)地層出露較齊全，從元古界薊縣系到新生界第四系均有出露。工程建筑物場(chǎng)分布的地層除三疊系、白堊系外，寒武系～第四系地層均有分布。工程區(qū)以可溶巖為主，約占85%～90%；砂泥巖次之，約占5%～10%(其中泥巖類占8%左右)，玄武巖約占5%。按巖石強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)中硬、堅(jiān)硬巖地層所占比例60%～70%，軟巖地層所占比例30%～40%。

輸水隧洞主要工程地質(zhì)問(wèn)題包括不良地質(zhì)洞段圍巖穩(wěn)定問(wèn)題、涌水突泥涌砂問(wèn)題及隧洞施工期間排水導(dǎo)致水文地質(zhì)條件改變而引發(fā)的其他環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題。根據(jù)地質(zhì)測(cè)繪和已有勘探成果資料分析，輸水隧洞主洞Ⅱ，Ⅲ類圍巖約占45%，其中Ⅱ類圍巖約占3%～5%，Ⅳ，Ⅴ類圍巖約占50%，其中Ⅴ類圍巖約占30%～35%，特殊不良地質(zhì)洞段約占5%。本文選取的計(jì)算斷面圍巖采用Ⅴ類圍巖。

2 計(jì)算參數(shù)及模型建立

計(jì)算圍巖參數(shù)及施工支護(hù)方案如表1，表2所示。

表1 圍巖參數(shù)表

表2 隧洞開(kāi)挖及支護(hù)方案

網(wǎng)格劃分大約4 090個(gè)單元，對(duì)隧洞襯砌應(yīng)力集中區(qū)域進(jìn)行加密以較好地完成數(shù)據(jù)分析，而在計(jì)算數(shù)據(jù)梯度較小的遠(yuǎn)端圍巖處劃分相對(duì)稀疏的網(wǎng)格以減少計(jì)算模型規(guī)模，隧洞及周圍圍巖所建模型如圖1所示。

3 剖面計(jì)算結(jié)果分析

3.1 應(yīng)力計(jì)算結(jié)果分析

應(yīng)力計(jì)算結(jié)果表明，大主應(yīng)力計(jì)算最大值點(diǎn)有2個(gè)，最大剪應(yīng)力計(jì)算最大值點(diǎn)有2個(gè)，X-Y剪應(yīng)力計(jì)算最大值點(diǎn)有4個(gè)，分別在圖2～圖5中標(biāo)示，可在此處設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

3.2 應(yīng)變計(jì)算結(jié)果

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，應(yīng)變值計(jì)算量級(jí)較小，不作為監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置依據(jù)，見(jiàn)圖6，圖7。

3.3 位移計(jì)算結(jié)果

根據(jù)水平及豎向位移計(jì)算結(jié)果，監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置位置在圖8，圖9中標(biāo)示。

4 結(jié)語(yǔ)

由應(yīng)力應(yīng)變及位移結(jié)果可得計(jì)算最大值點(diǎn)，對(duì)比工程斷面運(yùn)行期監(jiān)測(cè)布置方案，驗(yàn)證了監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置的合理性和可靠性。