第1章绪论
　　1.1白鹤滩水电站工程概况
　　1.1.1工程简介
　　金沙江白鹤滩水电站位于金沙江下游四川省凉山彝族自治州宁南县和云南省昭通市巧家县境内，距巧家县城45km，距昆明市260km左右。白鹤滩水电站上接乌东德水电站，下邻溪洛渡水电站。白鹤滩水电站的开发任务以发电为主，兼顾防洪、航运，并促进地方经济社会发展。电站水库正常蓄水位为825.00m，总库容为206.27亿m3，调节库容可达104.36亿m3，防洪库容为75.00亿m3，电站总装机容量为16000MW，多年平均发电量为624.43亿kW h。白鹤滩水电站工程的全景鸟瞰效果见图1.1.1。
　　枢纽工程主要由混凝土双*拱坝、二道坝及水垫塘、泄洪洞、引水发电系统等建筑物组成。混凝土双*拱坝坝顶高程834.00m，*大坝高289.00m，坝身布置有6个泄洪表孔和7个泄洪深孔，坝下游布置水垫塘和二道坝；泄洪洞共3条，均布置在左岸。
　　图1.1.1白鹤滩水电站工程鸟瞰图
　　1.1.2地下洞室群布置及特点
　　白鹤滩水电站左右岸各布置一套引水发电系统，均采用*部式地下厂房，地下厂房分别布置于坝址区两岸山体内，厂内各布置8台1000MW水轮发电机组。每台机组有一条引水隧洞，两台机组共用一条尾水隧洞，两岸厂房区由四大洞室组成，即主副厂房洞、主变洞、尾水管检修闸门室和尾水调压室，4个洞室平行布置。布置格局见图1.1.2～图1.1.4。
　　（1）左、右岸主副厂房长438.00m，高88.70m，顶拱高程624.60m，岩梁高程602.30～604.40m，岩梁以下宽为31.00m，以上宽为34.00m。左、右岸主副厂房呈对称型布置，副厂房均布置在上游侧，主副厂房分界线处桩号为0，自上游端至下游端，左岸主副厂房桩号为0-071.6～0+366.4m，右岸主副厂房桩号为0-075.4～0+362.6m。
　　（2）主变洞布置在主副厂房洞下游侧，与主副厂房洞净间距60.65m，总长368.00m，宽21.00m，高39.50m。两岸主变洞的下游侧各布置两个出线井，连接地面出线场。
　　（3）尾水连接管检修闸门室和尾水调压室分离布置，尾水管检修闸门室分两层，上层跨度15（12.10）m，下层跨度12（9.10）m，总高度129.50m，总长374.50m。
　　（4）尾水调压室两岸各布置4个，轴线与主副厂房洞、主变洞平行布置，轴线与厂房机组中心线间距为220m，与主变洞中心距为130.50m。两机共用一个调压室，左岸自上游至下游布置1#～4#尾水调压室，其开挖直径分别为48m、47.5m、46m、44.5m，右岸自下游至上游布置5#～8#尾水调压室，其开挖直径分别为43m、45.5m、47m、48m，调压室直墙开挖高度57.93～93.00m。
　　图1.1.2白鹤滩水电站枢纽主要建筑物布置情况
　　图1.1.3左岸引水发电系统三维布置情况
　　图1.1.4右岸引水发电系统三维布置情况
　　引水建筑物和尾水建筑物分别采用单机单洞和2机1洞的布置形式，左岸3条尾水隧洞结合导流洞布置，右岸2条尾水隧洞结合导流洞布置。
　　白鹤滩水电站地下洞室群规模宏大，地下洞室群单洞室尺寸位居水电工程领域前列。地下厂房规模是世界上已建水电工程中*大的；尾水调压室亦为世界上已建水电工程中直径*大的圆筒式调压室。
　　1.1.3地下洞室群施工概况
　　1.1.3.1左岸地下洞室群
　　左岸主副厂房分10层开挖，厂顶中导洞于2012年12月开始施工，第Ⅰ层两侧扩挖于2014年5月开始，8#机坑底板垫层混凝土2018年4月20日启动浇筑，底板第Ⅰ层混凝土2018年5月22日启动浇筑，2018年6月底左岸主副厂房全部完成，并转入混凝土施工及机组安装阶段。左岸主副厂房开挖分层见表1.1.1。
　　表1.1.1左岸主副厂房分层开挖统计表
　　左岸主变洞分4层，第Ⅰ层开挖于2014年7月，2016年9月全部完成；左岸尾水管检修闸门室于2014年6月开挖，2018年7月底全部完成；左岸1#～4#尾水调压室于2015年6月开挖，至2019年1月全部完成；左岸尾水扩散段及连接管自2015年9月开挖，至2018年12月全部完成。
　　1.1.3.2右岸地下洞室群
　　右岸主副厂房分10层开挖，厂顶中导洞于2013年1月开始施工，第Ⅰ层两侧扩挖于2014年5月开始，⑨机坑底板垫层混凝土2018年7月21日启动浇筑，底板第Ⅰ层混凝土2018年7月30日启动浇筑，2018年11月右岸主副厂房全部完成，并转入混凝土施工及机组安装阶段。右岸主副厂房开挖分层见表1.1.2。
　　表1.1.2右岸主副厂房分层开挖统计表
　　右岸主变洞分6层开挖，于2014年7月开挖，至2017年1月全部完成；右岸尾水管检修闸门室，于2014年7月开挖，至2018年12月全部完成；右岸5#～8#尾水调压室，于2015年7月开挖，至2019年2月全部完成；右岸尾水扩散段及连接管自2015年6月开挖，至2019年2月全部完成。
　　1.1.4地下洞室群系统支护措施
　　1.1.4.1左岸地下洞室群
　　1.主副厂房
　　1）顶拱中导洞
　　喷护混凝土：初喷钢纤维混凝土5cm，挂网直径（Φ）8间距（@）15cm×15cm（直径单位：cm），钢筋拱肋+复喷混凝土15cm。
　　锚杆：Ⅱ类围岩采用普通砂浆锚杆Φ32，L=6m，预应力锚杆Φ32，L=9m，T=100kN，间距1.5m×1.5m间隔布置；Ⅲ类围岩采用普通砂浆锚杆Φ32，L=6m，预应力锚杆Φ32，L=9m，T=100kN，间距1.2m×1.2m间隔布置。
　　锚索：层内错动带LS3152在顶拱上方高度15m范围内出露部位布置4排与厂顶锚固观测洞的对穿预应力锚索，顶拱缓倾角节理密集带布置2排与厂顶锚固观测洞的对穿锚索，其余部位不布置锚索；纵向间距3.6～4.8m。
　　2）拱肩
　　喷护混凝土：初喷钢纤维混凝土5cm，挂网Φ8@15cm×15cm，双向龙骨筋Φ16+复喷混凝土15cm。
　　锚杆：Ⅱ类围岩采用普通砂浆锚杆Φ32，L=6m，预应力锚杆Φ32，L=9m，T=100kN，间距1.5m×1.5m间隔布置；Ⅲ类围岩采用普通砂浆锚杆Φ32，L=9m，预应力锚杆Φ32，L=9m，T=100kN，间距1.2m×1.2（1.5）m间隔布置。
　　锚索：上下游拱脚各布置2排系统预应力锚索，纵向间距3.6～4.8m。
　　主副厂房顶拱典型断面锚索布置见图1.1.5（a），典型断面锚杆布置见图1.1.5（b）。
　　3）边墙
　　喷护混凝土：初喷纳米钢纤维混凝土12cm，挂网Φ8@15cm×15cm，双向龙骨筋Φ16+复喷纳米混凝土8cm。
　　锚杆：Ⅱ类围岩采用普通砂浆锚杆Φ32，L=6m，普通砂浆锚杆Φ32，L=9m，间距1.2m×1.2m间隔布置；Ⅲ1类围岩采用普通砂浆锚杆Φ32，L=9m，间距1.2m×1.2m；Ⅲ2类围岩采用普通砂浆锚杆Φ32，L=9m，预应力锚杆Φ32，L=9m，T=100kN，间距1.2m×1.2m间隔布置。
　　锚索：上游边墙预应力锚索T=2500kN，L=25/30m，间距3.6～6.0m；下游边墙预应力锚索T=2500kN，L=25/30m，间距3.6～6.0m。
　　主副厂房边墙典型断面锚索布置见图1.1.6（a），典型断面锚杆布置见图1.1.6（b）。

目录
前言
第1章绪论1
1.1白鹤滩水电站工程概况1
1.2白鹤滩地下洞室群围岩关键技术难题16
1.3国内外地下洞室围岩研究现状21
1.4主要研究内容与技术路线29
第2章白鹤滩水电站地质概况32
2.1区域地质概况32
2.2坝址区基本地质条件33
2.3左岸地下洞室群工程地质条件39
2.4右岸地下洞室群工程地质条件43
第3章玄武岩力学特性研究49
3.1概述49
3.2岩石常规室内试验成果49
3.3三轴试验强度与变形特征53
3.4玄武岩宏细观破坏特征60
3.5岩体力学特性74
3.6本章小结82
第4章地应力场研究84
4.1区域地质背景及构造应力场84
4.2坝区地应力场演变过程分析88
4.3地应力场实测成果及分析90
4.4地应力场反演93
4.5本章小结104
第5章围岩变形破坏类型及特征105
5.1概述105
5.2片帮105
5.3破裂破坏115
5.4松弛垮塌122
5.5沿结构面塌落125
5.6块体破坏127
5.7喷护（衬砌）混凝土破裂129
第6章围岩监测成果及分析138
6.1监测布置138
6.2左岸地下洞室群围岩监测成果及分析141
6.3右岸地下洞室群围岩监测成果及分析147
6.4左右岸变形特征对比分析152
6.5本章小结153
第7章地下洞室群围岩变形破坏机理研究155
7.1概述155
7.2围岩变形破坏数值分析155
7.3典型变形破坏类型机理分析180
7.4左右岸对比分析186
7.5本章小结189
第8章典型部位变形破坏特征及原因分析191
8.1左岸厂房排水廊道LPL5-1喷护混凝土开裂191
8.2厂房边墙层间错动带变形200
8.3右岸厂房小桩号洞段大变形212
8.4 8#尾水调压室喷护混凝土开裂225
8.5本章小结234
第9章地下洞室群围岩变形破坏时间效应及长期稳定性236
9.1概述236
9.2围岩变形时间效应特征236
9.3脆性硬岩时效变形本构模型239
9.4围岩变形时间效应数值分析254
9.5地下洞室群围岩长期稳定性评价268
9.6本章小结271
参考文献273