地震荷载作用下锦屏地下厂房动力分析

杨 琼，张建海，殷荣刚，刘喜康

(四川大学水力学及山区河流开发与保护国家重点实验室，成都 610065)

锦屏一级水电站位于四川省凉山彝族自治州盐源县和木里县境内，是雅砻江干流下游河段的控制性水库梯级电站，主要任务为发电。工程正常蓄水位为1 880.00 m，总库容为77.6 亿 m3，装机容量为3 600 MW(600 MW×6台)。主厂房、主变室、尾水调压室三大洞室平行布置，其中主厂房和主变室尺寸分别为276.99 m×25.90 m×68.63 m、197.10m ×24.24 m ×25m，尾调室为2 个圆筒洞室，下部直径为36 m，高为83 m。

锦屏地下厂房5#机组段地质条件如图1所示。厂房岩体基本为大理岩夹绿片岩，围岩类别以Ⅲ1类为主，主要发育有f13、f14、f18三条断层。其中:f13断层产状为N50～60°E，主断面起伏、光滑，主断带宽为1～2 m，层面裂隙及平行断层的裂隙发育，弱风化;f14断层位于主厂房上游处，产状为N50～70°E，主断面起伏、光滑，破碎带一般宽50～100 cm，由断续分布的糜棱岩、角砾岩及少量断层泥组成，多呈碎裂－镶嵌结构;f18断层避开三大洞室，穿过尾水连接洞，产状为N75E，se＜75，断层处围岩类别为IV类。

现场进行的地应力勘探表明，围岩普遍出现中等～强烈的劈裂剥落及弯折内鼓现象。结合右岸地下厂区进行的地应力测试成果分析，厂区最大主应力量值为20～35.7 MPa，属于高地应力区。厂区基本烈度为VII度，50年超越概率5%的水平峰值加速度达到0.167 g，抗震问题突出。

图1 锦屏地下厂房5#机组段剖面地质图

按照设计方案，锦屏地下厂房三大洞室锚杆支护采用预应力锚杆(Ф32，L=12/9 m，T=120 kN)及普通锚杆(Ф32/Ф28，L=7/6 m)交错布置，局部区域布置有锁口锚杆(Ф32/Ф28，L=12/9 m)。锚索主要布置有预应力锚索(L=25/30 m，T=2 000/2 500 kN)和对穿锚索。……