随着我国国民经济的发展,水电、铁路、公路、国防建设都有了很大的发展,地下洞室工程的应用也越来越多。近年来,我国在地下洞室工程理论研究、设计、施工、监测等方面有了较大的发展。目前我国建设抽水蓄能电站方兴末艾。在西部大开发及抽水蓄能电站建设项目上,将越来越多地要建设大型地下厂房洞室工程。 大型地下厂房洞室工程具有跨度大、边墙高度高、需分层开挖施工、与相邻洞室并列或纵横交错形成洞室群、洞室交岔口多等特点,有一些关键的技术问题,需要在设计和开挖施工中加以重点研究和突破。 本文通过现场实际试验,研究预裂爆破技术在地下厂房中的应用,提出了在无限抗抵线条件下预裂爆破的最优化技术参数。通过振动测试技术和回归分析计算,研究在一道、二道预裂缝减震隔衰条件下的爆破地震波传播规律,据此制定在型地下厂房洞室工程开挖施工的爆破振动控制方案,并应用于工程实践。 大型地下厂房洞室开挖以后,因应力重分布和开挖爆破的影响,在洞室周围形成松动圈。松动圈可通过优化合理的施工技术措施进行有效控制。适时进行松动圈厚度测试,据此评价围岩的稳定性、设计支护参数和施工方案的合理性,对指导下一阶段的设计与施工意义重大。本文通过研究松动圈控制措施,并在工程中实施,使桐柏地下厂房围岩的松动圈的范围得到了有效的控制。 通过研究工程监测技术在地下厂房设计施工中的应用,利用地下厂房洞室围岩变形实际监测成果,分析、评价开挖过程中围岩的总体安全性和稳定性,评价施工步骤、程序、方法的合理性,以及所采用的支护结构的适宜性,为优化设计和施工提供信息化指导。 大型地下厂房洞室围岩具有张性破坏的特点,通过对围岩地层应力分布特点、硬岩破坏特性、围岩稳定安全判断准则研究,提出影响围岩安全稳定的张性破坏判断准则,分析、评价开挖过程中围岩局部稳定性,用于工程实践,指导设计和施工,达到围岩安全稳定的目的。 本课题的成果应用于桐柏抽水蓄能电站地下厂房施工,并推广应用于湖南黑麇峰抽水蓄能电站地下厂房,取得了较好的效果,具有较好推广应用前景和工程的现实意义。