喜兒溝水電站調壓井沉井施工過程中應力變形分析.pdf

1、沉井作為一種基礎形式，具有施工占地面積小、適用土質范圍廣、施工深度大、對周圍環(huán)境影響小以及施工費用低等優(yōu)點,在地下構造物和深基礎方面有著極廣泛的應用。然而,由于巖土工程的復雜性以及沉井結構在施工中的不確定性,如何保證沉井在不同地質條件下安全、順利的下沉已成為工程界的難點,至今沒有成熟的理論和數(shù)值模擬可以借鑒。隨著沉井普遍的應用于工程建設中,對特殊地質條件下沉井施工的研究顯得尤為重要。本文基于上述研究背景,以喜兒溝水電站調壓井沉井結構為研

2、究對象,重點分析了下沉至不同深度時沉井井壁及刃腳的受力和變形情況,并提出合理的開挖建議,以確保沉井結構在施工期的安全。由于該水電站調壓井沉井擬建在深厚的覆蓋層中,覆蓋層里的孤石數(shù)量多、體積大,給沉井的安全施工帶來巨大困難。針對這一特點,本文分若干個典型工況分別分析施工期沉井下沉中可能遇到的情況。主要研究內容如下：①針對覆蓋層中,孤石位置分布以及數(shù)量的不確定性,可將沉井刃腳下方的支撐形式分為幾種情況來考慮(沉井刃腳由均質土體支撐、沉井刃腳

3、由一至三塊孤石及土體共同支撐),在此基礎上分析刃腳下方土體的開挖量對沉井結構的受力影響。②考慮到沉井在下沉過程中可能會出現(xiàn)整體偏移,從而沉井井壁與四周的土體會出現(xiàn)部分的脫空情況。因此,在計算中進行了井壁與周圍土體的脫空模擬,并分析了下沉過程中不同脫空面積下沉井結構的受力變形情況。③進行了沉井周邊砂卵礫石層的摩擦系數(shù)敏感性分析,對比了不同摩擦系數(shù)下,沉井位移與應力的變化規(guī)律。本文采用ANASYS有限元軟件進行數(shù)值模擬,所提出的計算方法、思