模型试验与现场监测对比分析：实践案例

锦屏一级水电站位于雅砻江干流下游河段，它的规模非常宏大，其主要任务为发电。电站总装机容量360万kW（6台×60万kW），枯水年枯期平均出力108.6万kW，多年平均年发电量166.2亿kW时。围岩的时效劈裂现象的现场监测选在水电站埋深350m的主厂房洞室中开展。洞室为城门形，大小为6900mm×3000mm。采用多点位移计监测围岩出现的位移。在洞室左右边墙监测断面选取4个钻孔，左右边墙各2处，如图7-33所示，孔径取42mm，深取10m。各钻孔分别配置一套多点位移计，布置15个测点，测点间隔1m布置一个。

图7-33 多点位移计钻孔布置图

因为洞室的施工方法应用钻爆法，并且多点位移计所安放的位置相距爆破工作面比较近，因此致使部分多点位移计受损，A、C钻孔少量受损，B、D钻孔均受损。图7-34和图7-35为部分钻孔中围岩位移随时间的变化规律，图7-36和图7-37给出了模型试验左边墙2号点和右边墙6号点的位移随时间的变化曲线。

图7-34 A测孔测点侧向位移随时间的变化曲线

图7-35 C测孔测点侧向位移随时间的变化曲线(www.xing528.com)

图7-36 模型试验左边墙2号测点侧向位移随时间的变化曲线

图7-37 模型试验右边墙6号测点侧向位移随时间的变化曲线

分析监测数据可知：尽管各孔测得的位移有差异，可是有一定规律，开挖之前侧向位移几乎为零，开挖到掌子面的时候围岩的侧向位移迅速增大，开挖之后侧向位移继续增大，当开挖结束之后围岩的侧向位移值并没有停止增长，而是继续增大，发生卸荷围岩的时效劈裂现象，而且随着测点距洞室距离的增加，开挖产生的位移值以及时效劈裂产生的位移值呈现减小的趋势。经过了一段时间之后，当蠕变过程结束之后，侧向位移值趋于一个稳定的数值。

分析图7-36和图7-37中所给出的模型边墙测试数据的变化规律可知：在开挖以前，Ⅰ-Ⅰ断面（见图7-36和图7-37）各测点的侧向位移为零；当开挖掌子面到达测试断面之前，靠近洞壁测点的侧向位移稍有增加；当开挖到测试断面后，接近洞壁的测点的侧向位移快速增加；当洞室开挖全部完成并经过一段时间后，以上测试数据进一步增大，即围岩产生蠕变现象，经历蠕变的前两个阶段，最终稳定在一个固定的数值附近，从这些数据上证实了围岩时效劈裂现象的出现，并且测点的位移值和应变值随着与洞室距离的增加而增大。

通过对比分析模型试验与工程现场数据，获得了相近的结论，当达到一定应力条件时，深部洞室围岩会出现时效劈裂现象。