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作者：臧东升;裴书锋;魏福泽;曹冉;刘天鹏;刘佳;曾凤娟;
单位：华北水利水电大学地球科学与工程学院;中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司;河北省电力勘测设计技术创新中心;华北水利水电大学地质灾害防控研究所;中水东北勘测设计研究有限责任公司;中国建筑第七工程局有限公司;
摘要：【目的】抽水蓄能电站输水系统竖井经常遇到硬-软-硬复合地层，为应对在高外水压力作用下，竖井软岩段开挖过程中出现大变形、支护压力较大等稳定性问题开展本研究。【方法】以某穿越砂砾岩层输水系统竖井为例，采用数值模拟方法分析了竖井区域地应力场分布，以及有、无支护措施下竖井围岩变形、应力和塑性区特征，评价支护措施的合理性，并分析运行期高外水压力作用下支护应力演变特征。【结果】地层由硬岩转变为软岩时，竖井最大主应力减小，之后随埋深逐渐增大，砂砾岩段最大主应力以自重应力为主。采取支护措施后，竖井围岩径向位移、竖向位移和塑性区显著减小，围岩受开挖影响范围由约3倍洞径减小为1倍洞径。【结论】锚杆、混凝土衬砌等的支护应力均在设计范围内，运行期高外水压力下竖井也可以安全运行。研究结果对于竖井穿越软岩地层的开挖支护设计及长期有效运行具有重要参考价值。
关键词：软岩;;竖井;;支护;;大变形;;数值模拟
基金资助：河南省自然科学基金项目(202300410269);; 国家自然科学基金项目(52209132,2277141)
