丰宁抽水蓄能电站二期地下厂房施工期围岩变形规律分析_王兰普.pdf

106水电与抽水蓄能Hydropower and Pumped Storage第 9 卷 第 2 期（总第 48 期）2023 年 4 月 20 日Vol.9 No.2(Ser.48)Apr.,20,2023近年来，抽水蓄能电站伴随我国能源结构的产业升级得以迅速发展，地下厂房是目前大多数抽水蓄能电站所采用的结构布置形式，但由于抽水蓄能电站大都建于高山峡谷之中，其地形地质情况复杂多样，洞室群体普遍位于高地应力区，因此在厂房开挖过程中，由于受到开挖方式以及工程地质状况等多种因素的影响1，2，常常伴随围岩变形等一系列问题，因此，对于抽水蓄能电站地下厂房的围岩变形以及稳定性研究成为目前抽水蓄能电站建设中的一项重要课题3-5。目前，众多学者对抽水蓄能电站地下厂房的围岩变形及稳定性分析做了大量工作。李帅军、冯夏庭、徐鼎平等6结合地质资料、施工情况等对白鹤滩水电站主厂房第层开挖期围岩进行了研究并得出其围岩变形规律，保障了厂房施工期安全以及下阶段开挖围岩的稳定性；任少龙、郑林娜7以拉哇水电站地下厂房为研究对象，研究了其在开挖过程中围岩位移、应力及塑性区的变形规律，分析了其围岩稳定性能，为类似工程的开挖及支护提供了科学依据；何少云、胡紫航、卫洋波8等以文登抽水蓄能电站地下厂房为研究对象，得出岩体质量和地应力场是使得围岩中局部产生较大的变形的主要原因；闫兴田、段伟锋、杨日昌9以杨房沟水电站地下厂房为例，得出地下厂房下游边墙边坡破坏主要有应力型破坏、结构面型破坏、结构面应力组合型破坏三种破坏模式；张頔、李邵军、徐鼎平等10结合双江口水电站主厂房初期开挖监测资料以及相关地质资料，提出了地下厂房洞室稳定性评价方法，并基于此方法对围岩变形特征进行了深入研究；李鹏飞、吴述彧、周红喜等11以澜沧江某地下洞室为研究对象，并结合数值计算分析了围岩应力调整特征及变形，认为高边墙的潜在变形是施工期应当重点关注的工程问题；孟国涛、何世海、陈建林12等以白鹤滩水电站右岸地下厂房开挖过程相关监测资料为依据，分析了顶拱围岩变形模式的特殊性，并提出了“深层变形”现象的概念；刘健、朱赵辉、吴浩13等以白鹤滩水电站左岸地下厂房为例，总结出在地下厂房逐层下挖过程中，高边墙围岩应力状态可分为应变能积聚、释放、应力调整及趋稳 4 个演变阶段。以上众多学者针对抽水蓄能电站地下厂房围岩变形问题进行了广泛研究，丰宁抽水蓄能电站地下洞室群体多处于岩丰宁抽水蓄能电站二期地下厂房 施工期围岩变形规律分析王兰普1，吕凤英1，王波2，黄子康2（1河北丰宁抽水蓄能有限公司，河北省丰宁县068350；2华北科技学院应急技术与管理学院，河北省三河市101601）摘要：丰宁抽水蓄能电站地下厂房具有规模大、结构复杂等特点，围岩稳定性控制难度大，做好围岩变形监测，则是保障地下厂房开挖过程中围岩稳定的重要措施。本文基于二期地下厂房开挖过程中的围岩变形监测数据，对围岩变形规律进行分析，得出以下结论：顶拱洞室围岩变形主要变现为一期施工所引起的时效变形，但由于及时采取支护措施，并未对二期施工产生较大影响；洞壁围岩相对于洞壁内部围岩变形较为明显，施工过程中应着重加强对洞壁围岩的监测与支护；地下厂房出现围岩变形的原因是内部岩体性质、蚀变带发育、岩体结构面应力重分布、施工因素等多因素共同作用的结果，为确保地下厂房的正常运行，对变形较大区域进行长期监测并对及时采取支护措施尤为重要。以上结论为后期丰宁抽水蓄能电站地下厂房围岩支护提供了理论依据，同时也为类似大型抽水蓄能电站的施工及加固设计提供了借鉴。关键词：地下洞室；变形监测；围岩变形；洞室支护中图分类号：TV52文献标识码：A学科代码：570.35DOI：10.3969/j.issn.2096-093X.2023.02.018基金项目：国家自然科学基金（51404105）；河北省自然科学基金（E2019508088）；国网新源控股有限公司科技项目（SGXY-2020F09-2-37）。107王兰普等：丰宁抽水蓄能电站二期地下厂房施工期围岩变形规律分析性复杂地段，地下厂房围岩变形问题尤为突出，本文以丰宁抽水蓄能电站地下厂房二期监测数据为主要依据，并结合施工地质条件以及施工布置等资料对二期厂房围岩变形进行了系统分析，得出了丰宁抽水蓄能电站二期地下厂房围岩变形规律，为后期地下厂房的系统支护以及加强支护提供了理论依据，同时也为类似大型抽水蓄能电站地下厂房的施工以及加固设计提供了工程借鉴。1工程概况1.1电站简介河北丰宁抽水蓄能电站由上水库、输水系统、地下厂房、地面开关站及下水库等建筑物组成。规模为一等大型工程，主要永久建筑物按 1 级建筑物设计，次要永久建筑物按 3 级建筑物设计。地下厂房位于下水库左岸山体内，布置在水道线路中部，两期工程地下厂房总开挖尺寸为 414m25m55m（长 宽 高），其地下厂房侧视图如图 1 所示。图 1地下厂房洞室群侧视图Figure 1Side view of underground powerhouse cavern group1.2工程地质条件根据厂房区 2250m 长的探洞及地表地质测绘资料，J304、f350、f347、f363、f367 和 f376 等几条相对规模较大断层构成了厂房区总体大的构造框架，其为级结构面，地下厂房选择在北以断层 f350 为界，西以断层 f347、J304 为界，南以断层 f376 为界，东以断层 f363 为界所包围的地块中，次范围内所发育的断层规模一般较小，除断层 f375 外，其他断层带宽度一般为数厘米至几十厘米，厂房主应力大致出呈水平方向，为 NE68 NE83，大小在 12 18MPa 范围内，初始最大应力方向与厂房主轴线大致呈 96 夹角。地下厂房布置区内主要为呈块状结构的花岗岩，岩体强度大致为 60MPa。根据水力发电工程地质勘察规范附录J 分类标准，并应用巴顿 Q 分类方案进行对比研究，经过分析，地下厂房围岩顶拱得分为 62，边墙略低为 57，均属于类偏好；巴顿 Q 标准计算得分为 7.9，岩体质量属于一般；这两种分类方法结果比较接近。综合认为，厂房围岩属类偏好，即以 a 为主，局部为 b 或 c。截至主厂房开挖底板下卧至第层底板（高程 975m），主厂房类围岩区面积为 4612m2，占比为 13.94%；主变压器洞类围岩面积为4728m2，占比为 19.08%。综上，地下厂房围岩类型主要为类围岩和类围岩，其占比超过 90%，下文分析主要以此两类围岩进行分析。除此之外，厂房上游侧边墙厂左 0+0m、0+118 0+122m；下游侧边墙厂右 0+10 0+5m，厂左 0+51 0+56m 等部位有岩体蚀变现象，存在呈带状分布的蚀变带，在这一区间岩石的蚀变程度不一，岩体存在较大差异。2地下洞室监测断面布置根据地下洞室地质条件与地质特征分析，二期地下洞室一共设置了 7 断面监测如图 2 所示（桩号：副厂房 0+368，7号机组中心线厂左 0+222，8 号机组中心线厂左 0+246，9 号机组中心线厂左 0+270，10 号机组中心线厂左 0+294，11 号机组中心线厂左 0+318，12 号机组中心线厂左 0+342），部分多点位移监测图如图 3 图 5 所示，锚杆应力计典型监测断面布置如图 6 所示。eeVVffVIVIggVIIVIIh h7号8号9号1 0号11号12号厂左0+222厂左0+246厂左0+270厂左0+294厂左0+318厂左0+342厂左0+368副厂二期工程主机间2号主变压器端副厂房2号副厂房2号主厂房排风平洞2号交通电缆洞2号应急避难洞中层排水廊道4号污水处理廊道4号安全通道3号安全通道8号高压支管9号高压支管10号高压支管11号高压支管12号高压支管12号机组中心线11号机组中心线10号机组中心线9号机组中心线8号机组中心线7号机组中心线12号主变压器室11号主变压器室10号主变压器室9号主变压器室7号主变压器室7号母线洞8号母线洞9号母线洞10号母线洞11号母线洞12号母线洞8号主变压器室400030004000300040003000250060009500119009500119008500950085009500850095008500950050005500080008000800020003000200030007号高压支管135002400024000240002400024000160002000080808080808080808080e2e1f2f1g2g1h2h1123123123厂左0+358.000厂左0+342.000厂左0+318.000厂左0+294.000厂左0+378.000厂左0+270.000厂左0+246.000厂左0+222.000图 2断面监测布置图Figure 2Section monitoring layout108水电与抽水蓄能Hydropower and Pumped Storage第 9 卷 第 2 期（总第 48 期）2023 年 4 月 20 日Vol.9 No.2(Ser.48)Apr.,20,2023(28m)(28m)(28m)(18m)(18m)(16.5m)Me-3-14Me-1-14Me-2-14Me-4-14Me-5-14Mce-1(*)厂房尾水管洞母线洞上层排水廊道上层排水廊道顶拱高程999.001008.500400400400300 图 3 （厂左 0+222）多点位移计监测布置图Figure 3 （factory left 0+222）multi-point displacement meter monitoring layout(28m)(28m)(28m)(18m)(20m)(20m)(16.5m)(20m)M5-3-14M5-1-14M5-2-14M5-4-14M5-6-14M5-8-14Me-5-14Me-7-14厂房尾水管洞母线洞上层排水廊道上层排水廊道 顶拱高程999.00989.00979.001008.500400400400300 图 4 （厂左 0+246）多点位移计监测布置图Figure 4 （factory left 0+246）multi-point displacement meter monitoring layout(28m)(28m)(28m)(18m)(16m)(16m)Mf-3-14Mf-1-14Mf-2-14Mf-4-14Mf-5-14Mf-5(*)厂房尾水管洞母线洞上层排水廊道上层排水廊道顶拱高程999.001008.500400400 图 5 （厂左 0+270）多点位移计监测布置图Figure 5 （factory left 0+270）multi-point displacement meter monitoring layout 700150150150150200200700200200700200200Rmn-8-13Rmn-1-13Rmn-3-13700700150150150150200200200200700200200Rmn-9-13Rmn-10-13Rmn-7-13Rmn-6-13Rmn-5-13Rmn-4-13Rmn-2-13970.00990.00970.00961.00954.00150150700200200150150700200200150150700200200150150700200200150998.00998.001008.50990.00981.00主厂房洞室中心线顶拱高程图 6锚杆应力计典型监测断面布置Figure 6Arrangement of typical monitoring section of bolt stress meter（1）二期厂房 7 个监测断面一共安放了 112 套多点位移计，且每个多点位移计能够监测 4 点位移变化。为了准确了解地下厂房围岩在开挖过程应力应变变化全过程，以及确定边墙与拱顶围岩松动范围，对边墙与顶拱安放的多点位移计都钻孔形式超前预埋安装，其顶拱范围都是以顶拱附近 0.0m至里安装，两侧边墙为 2.0m（距边墙壁 2.0m），顶拱最大埋深为 27.5m，边墙两侧最大埋深为 17.5m，顶拱四点位移分别距离顶拱表面为 0.0m、2.0m、5.0m 和 10m，上、下由两侧边墙 0.0m、2.0m、6.0m 和 13.0m。（2）二期厂房 7 个监测断面一共安放了 86 台锚索测力计，布置的锚索测力计都在厂房顶拱与上、下游边墙锚固监测洞中安放和张拉。每一个锚索均由 16 根强度较高的钢丝线组成，锚具仪器型号分别为 NVMS-1500 与 NVMS-2000，张拉载荷有两种形式为 1500kN 和 2000kN，一共为五个等级张拉。（3）二期厂房 7 个监测断面总共设置了 116 套锚杆测力计，锚杆测力计通常是三点式设置，具体以锚杆尾端（边墙表面）2.0m、4.0m 和 6.0m 处或 1.5m、3.5m 和 6.5m。109王兰普等：丰宁抽水蓄能电站二期地下厂房施工期围岩变形规律分析3地下厂房开挖顺序地下厂房总开挖尺寸为 414m25m55m（长 宽 高），截至 2019 年 4 月 15 日，一期、二期工程主厂房层开挖支护基本完成（桩号厂右 0+036 厂左 0+378，高程 976 1008.5m），一期工程第层上游侧开挖支护基本完成；岩壁梁混凝土浇筑全部完成，主厂房下游边墙、主变压器洞上游边墙的加强支护施工已基本完成，正在进行的施工包括母线洞开挖、混凝土衬砌和灌浆施工。一期、二期工程的主变压器洞层开挖支护基本完成（桩号厂右0+054.25 厂左 0+396.25，高程 982 1004m）（见图 7）。4地下厂房监测结果与分析4.1地下厂房围岩监测结果主厂房上、下游边墙、拱角与顶拱部位围岩累积变形量范围为-0.9 76.44mm，根据监测结果表明，拱顶围岩相对于其他位置围岩变形较大。对比不同监测截面的顶拱区域围岩变形监测值，可知厂左 0+222（7 号机组）、厂左0+270（9 号机组）、厂左 0+294（10 号机组）和厂左 0+342（12号机组）截面的变形监测值较大，均超过 20mm，且厂左0+342 截面的顶拱围岩变形量达到 54.29mm，量值显著大于工程地质条件和开挖规模类似的同类地下工程，应予以重点关注。（1）第层爆破开挖对顶拱周围围岩影响起主要作用，第层与第层以及第层、第层爆破开挖对上、下游边墙及岩锚梁周围围岩影响起主要作用；地下厂左 0+222 顶拱，高程为 1008.5m 多点位移计如图 8 所示（变相量最大），高程为 1006m 厂房厂左 0+270 下游拱腰变形曲线变化图如图 9 所示（第层开挖对其影响较大），随时间推移 0+294 拱腰附近围岩变形量基本趋于稳定，且无明显的变化；在上游边墙高程为 979m 厂左 0+222 处围岩变形突破了 90mm，变形量最大如图 10 所示（受第层开挖影响最大），截至 2019 年 10 月13 日，围岩变形随后出现稳定状态；在高程为 991m 厂房厂左 0+318 前期受第层开挖影响较大如图 11 所示，但围岩变形在之后出现平稳，且无缓慢增加现象。1112211225432133454417998.50995.50988.00980.00964.00972.00960.00图 7地下厂房开挖顺序图Figure 7Excavation sequence diagram of underground powerhouse0m2m6m13m开挖时段时间/年-月-日九层开挖七层开挖八层开挖五层开挖三层开挖二层开挖四层开挖六层开挖一层开挖2016311201611162017721201832120181262019813202041920201225位移(mm)50.040.030.020.010.00.0-10.0图 8cf-06 厂左 0+0 顶拱围岩变形过程曲线Figure 8Deformation process curve of surrounding rock of left 0+0 arch in cf-06 plant110水电与抽水蓄能Hydropower and Pumped Storage第 9 卷 第 2 期（总第 48 期）2023 年 4 月 20 日Vol.9 No.2(Ser.48)Apr.,20,2023九层开挖八层开挖七层开挖五层开挖三层开挖二层开挖四层开挖六层开挖一层开挖201661720174132018272018124201993020207262021522位移/mm50.040.030.020.010.00.010.020.0田岩松动出现裂缝0m2m6m13m开挖时段时间/年-月-日图 9cf-26 厂左 0+48 拱腰围岩变形过程曲线Figure 9cf-26 factory left 0+48 arch waist surrounding rock deformation process curve0m2m6m10m开挖时段时间/年-月-日开挖结束九层开挖八层开挖七层开挖五层开挖六层开挖20186202018101820192152019615 2019101320202102020692020107202124位移/mm10.030.050.070.090.0110.0130.0150.010.00+0上游层预裂爆破图 10cf-11 厂左 0+00 拱腰围岩变形过程曲线Figure 10cf-11 factory left 0+00 arch waist surrounding rock deformation process curve0m2m5m10m开挖时段开挖结束九层开挖八层开挖七层开挖五层开挖四层开挖三层开挖爆破施工六层开挖20171212018619201915201972420202920208272021315位移/mm120.0100.080.060.040.020.00.0时间/年-月-日图 11cf-11 厂左 0+96 拱腰围岩变形过程曲线Figure 11cf-11 factory left 0+96 arch waist surrounding rock deformation process curve111王兰普等：丰宁抽水蓄能电站二期地下厂房施工期围岩变形规律分析（2）从不同深度围岩变形分布图可知，距离岩壁表层围岩变形（2.0m 深度）最大，随着监测点距离围岩壁表面深度增加岩体变形逐渐减小，较为典型断面围岩变形分布图如图12 所示与表 1 所示，机械分层开挖时围岩变形量出现较大时通常为各监测断面前后约为 1.2 倍洞径附近的位置上，支护与监测断面随各断面开挖持续跟进，通过观察监测时程曲线围岩变形逐渐趋于稳定或收敛。主厂房母线洞顶拱高程10号排水廊道14号排水廊道9号排水廊道中层排水廊道上层排水廊道400400400300400300400300400400M5414M5614M5814M5714M7714M7814M7614M7414M7114M7314M7214M5514M5314M5214M51142.702.732.700.331008.5000.9911.5818.520.011.570.020.860.0555.7516.289.805.2420.6229.6339.4545.02999.00989.00987.00979.00975.0023.8421.6420.7110.47975.65027.08989.00992.50999.0023.537.491.8627.923.079.84975.00979.00989.00999.00999.00991.0037.2938.7114.5316.638.4931.735.0734.1834.7236.549.53998.10980.8138.7137.2914.53 16.5310.55.085.013.014.3539.0151.952.4554.2913.564.451.68.11 图 12厂左 0+246 与厂左 0+342 断面围岩变形图Figure 12Surrounding rock deformation maps of No.0+246 and No.0+342 sections in Changzuo112水电与抽水蓄能Hydropower and Pumped Storage第 9 卷 第 2 期（总第 48 期）2023 年 4 月 20 日Vol.9 No.2(Ser.48)Apr.,20,2023表 1顶拱及上、下游边墙围岩变形Table1Deformationofsurroundingrockatdifferentdepthsoftoparchandupperandlowersidewalls距离岩壁表面距离/m0.02.06.013.0顶拱围岩变形平均值/mm8.9715.3813.5423.86上、下游边墙围岩变形平均值/mm15.7717.2520.5624.52（3）二期主厂房围岩变形监测结果如表 2 所示，根据上述围岩变形分析结合表 2 可知：在孔口位置，监测值小于10mm 的测点约占 33%，监测值介于 10 30mm 的测点约占35%，监测值介于 30 50mm 的测点约占 17%，另有 15%测点的变形监测值大于 50mm；距离开挖面 2m 位置处，监测值小于 10mm 的测点约占 41%，监测值介于 10 30mm 的测点约占 30%，监测值介于 30 50mm 的测点约占 20%，另有 9%测点的变形监测值大于 50mm；在距离开挖面 5 6m 位置处，有 64%的监测值小于 10mm 的测点约占 64%，监测值介于 10 30mm 的测点约占 27%，监测值介于 30 50mm 的测点约占 5%。表 2二期主厂房围岩变形监测值结果Table2Monitoringresultsofsurroundingrockdeformationofphase mainbuilding测点深度量值范围/mm孔口 0m2m5m/6m10m/13m数量占比/%数量占比/%数量占比/%数量占比/%10153319412864358110 3016351430122761430 508179202525大于 50715492500合计461004610044100431004.2地下厂房围岩变形分析对于上述围岩监测结果及厂房开挖过程，分析其围岩变形原因，得出以下结论：（1）丰宁地下厂房随着开挖深度逐渐增大，围岩应力越接近岩石强度极限邻域，根据相关文献，当岩石进入强度极限邻域后，极易在扰动条件下引起围岩损伤破坏。因此地下厂房在开挖过程中，处于深部开挖的岩体进入到强度极限邻域后，由于受到爆破振动以及机械振动等扰动因素的影响，围岩应力在短时间内迅速超过其屈服极限，从而引起围岩的瞬时变形甚至破坏。这也解释了岩层在开挖过程中变形严重，而在开挖结束后变形逐渐恢复稳定的变化规律。（2）由于部分花岗岩体处于蚀变带内，而处于蚀变带内的岩体强度较低，与岩体裂缝发育类似，当局部蚀变带形成后，由于开挖过程中岩体爆破、机械运作等因素的影响，局部蚀变带逐渐扩大，当各个局部蚀变带相互贯通后，就会在整个厂房形成大面积的贯通面，一旦蚀变带大面积形成，整个厂区岩石强度迅速变低，而厂房主应力却未发生变化，从而引起厂房围岩出现大面积变形。（3）岩体结构面的影响。由于在施工过程中各类扰动因素的存在，打破了岩体原有的平衡状态，开挖面附近围岩由于荷载的突然消失导致其形成大量张开结构面，而应力集中区则形成大量新生裂隙导致岩体强度进一步弱化。在高地应力条件下开挖结构面的大量卸荷使得其发生松弛变形，开挖结构面的大面积松弛以及新生裂缝的大面积发育使得开挖面极易出现大面积垮落，围岩变形现象尤为严重。（4）施工因素的影响。除却上述原因对地下厂房围岩变形存在影响外，施工也与其密切相关。可以发现，围岩变形出现大幅度变化的时间基本与岩体开挖时间出现一致性，且在采取支护措施后，围岩变形幅度出现显著降低，这表明施工质量以及后期对围岩变形采取的支护措施能够对围岩变形起到有效的控制作用，因此，在施工进程中，多次采取支护措施可以有效防止围岩出现大幅度变形。4.3锚杆应力监测结果与分析目前锚杆测力计-91.06 403.59MPa（0+024 下游拱腰）之间，小于 50MPa 的锚杆应力测力计居多，较为典型锚杆测力计如图 13 和图 14 所示。113王兰普等：丰宁抽水蓄能电站二期地下厂房施工期围岩变形规律分析大 于 300MPa 的 锚 杆 测 力 计 有 0+00 顶 拱（高 程 为1008.5m）、厂左 0+48 拱腰（高程 1006m）等，锚杆应力分布规律如表 3 所示。表 3锚杆应力分布规律Table3 Stressdistributionlawofbolt锚杆应力/MPa数量比例/%小于 507262.0650 1002319.83100 200119.48200 30054.31300 40021.72大于 40032.58合计116100.00距岩壁 2.5 7.5m 处锚杆测力计平均为 75.63MPa，距岩壁 7.5 13.5 处锚杆测力计平均为 86.34MPa，距岩壁13.5 17.5m 处锚杆测力计平均为 67.84MPa。对地下厂房施工过程中，实时进行开挖监测与严格遵守开挖分区分序，同时将进行监测的信息及时反馈给研究人员，对于监测过程中发现的围岩变形较大部位，要及时采取加固措施以保证施工的正常进行。5结论（1）第层开挖是引起顶拱洞室围岩发生变形的主要原因，一期开挖过程由于施工等众多因素导致二期厂房顶拱变形较为明显，但由于后期支护效果明显，随后开挖过程中对顶拱以及岩锚梁部位围岩变形影响较小，其围岩变形基本稳定。因此，在进行二期施工方案规划时，要充分考虑到前期开挖时段时间/年月日九层开挖八层开挖七层开挖五层开挖四层开挖三层开挖一层开挖二层开挖六层开挖20160425201702192017121620181012201908082020060320210330应力/MPa350.0300.0250.0150.0200.0100.050.00.050.0RmA-3-1RmA-3-2RmA-3-3图 13cf-106 锚杆应力变化图Figure 13cf-106 bolt stress variation diagram九层开挖八层开挖七层开挖五层开挖四层开挖三层开挖一层开挖二层开挖六层开挖201605182017031420180182018114201983120206262021422应力/MPa100.00.0200.0300.0400.0500.0600.0100.0开挖时段时间/年月日R(cf)mA-5-3R(cf)mA-5-1R(cf)mA-5-2图 14cf-122 锚杆应力变化图Figure 14cf-122 bolt stress variation diagram114水电与抽水蓄能Hydropower and Pumped Storage第 9 卷 第 2 期（总第 48 期）2023 年 4 月 20 日Vol.9 No.2(Ser.48)Apr.,20,2023施工所带来的影响。（2）洞壁围岩相对于洞壁里（由表及里）变形较大。上、下游边墙的围岩变形均小于顶拱附近，在第层开挖结束后，顶拱围岩变形逐渐趋于稳定状态，只有极少数监测点围岩变形趋于增加，但最后均逐渐恢复平稳。因此可以得出二期厂房在监测期间内围岩变形较小，厂房整体结构平稳。（3）引起丰宁抽水蓄能电站二期地下厂房围岩变形的原因主要有内部岩体性质、蚀变带发育、岩体结构面应力重分布、施工因素等多重因素的共同影响，其中，对于施工所引起的影响，可以及时多次地采取有效支护措施避免其后续发生大的围岩变形。（4）在地下厂房所采取的锚杆支护措施中，其锚杆应力大多数小于 100MPa，占锚杆总数量的 81.89%，最大锚杆应力为 420MPa，大于厂房最大应力，且其大多布置于受爆破、机械振动、应力松弛等因素影响下的变形敏感区域。依据后期监测数据表明支护措施明显，围岩变形得到了有效控制。参考文献1 彭琦，王俤剀，邓建辉，等.地下厂房围岩变形特征分析 J.岩石力学与工程学报，2007（12）：2583-2587.2 黄秋香，邓建辉，苏鹏云，等.瀑布沟水电站地下厂房洞室群施工期围岩位移特征分析 J.岩石力学与工程学报，2011，30（S1）：3032-3042.3 H Manchao，R.Leal e Sousa，A Mller，etc.Analysis of excessive deformations in tunnels for safety evaluationJ.Tunnelling and Underground Space Technology incorporating Trenchless Technology Research，2015，45（Jan.）.4 高春玉，邓建辉，魏进兵.官地地下厂房洞室群施工期围岩位移特征分析 J.岩石力学与工程学报，2012，31（S2）：3911-3919.5 李宁，陈蕴生，陈方方，等地下洞室围岩稳定性评判方法新探讨 J岩石力学与工程学报，2006，（9）：1941-1944.6 李帅军，冯夏庭，徐鼎平，等.白鹤滩水电站主厂房第层开挖期围岩变形规律与机制研究 J.岩石力学与工程学报，2016，35（S2）：3947-3959.7 任少龙，郑林娜.拉哇水电站地下厂房围岩稳定分析 J.水力发电，2019，45（8）：71-75.8 何少云，胡紫航，卫洋波，等.文登抽水蓄能电站地下厂房施工期围岩变形机理分析 J.水利与建筑工程学报，2021，19（2）：191-196.9 闫兴田，段伟锋，杨日昌.杨房沟水电站地下厂房围岩稳定分析 J.四川水力发电，2021，40（1）：83-87.10 张頔，李邵军，徐鼎平，等.双江口水电站主厂房开挖初期围岩变形破裂与稳定性分析研究 J.岩石力学与工程学报，2021，40（3）：520-532.11 李鹏飞，吴述彧，周红喜，等.澜沧江某地下洞室高地应力特征及围岩稳定预测研究 J.水利与建筑工程学报，2020，18（3）：195-201.12 孟国涛，何世海，陈建林，等.白鹤滩右岸地下厂房顶拱深层变形机理分析 J.岩土工程学报，2020，42（3）：576-583.13 刘健，朱赵辉，吴浩，等.超大型地下洞室高边墙围岩变形影响特性研究 J.岩土力学，2019，40（10）：4030-4040.收稿日期：2022-03-03 修回日期：2023-03-27王兰普（1982），男，工程师，主要研究方向：水工结构工程，E-mail：吕凤英（1989），男，工程师，主要研究方向：水工结构工程，E-mail：王波（1981），男，教授，主要研究方向：采矿与岩土工程安全技术，E-mail：黄子康（1996），男，硕士研究生，主要研究方向：采矿与岩土工程安全技术，E-mail：Analysis on Deformation Law of Surrounding Rock During Construction of Underground Powerhouse of Fengning Pumped Storage Power Station Phase WANGLanpu1，LVFengying1，WANGBo2，HUANGZikang2（1HebeiFengningPumpedStorageCo.Ltd.，Fengning068350，China；2SchoolofEmergencyTechnologyandManagement，NorthChinaInstituteofScienceandTechnology，Sanhe101601，China）Abstract：TheundergroundpowerhouseofFengningPumpedStoragePowerStationhasthecharacteristicsoflargescaleandcomplexstructure.Itisdifficulttocontrolthestabilityofsurroundingrock.Monitoringthedeformationofsurroundingrockisanimportantmeasuretoensurethestabilityofsurroundingrockduringtheexcavationofundergroundpowerhouse.Basedonthemonitoringdataofthesurroundingrockdeformationduringtheexcavationofthesecond-stageundergroundpowerhouse，thispaperanalyzesthedeformationlawofthesurroundingrockanddrawsthefollowingconclusions：Thesurroundingrockdeformationofthevaultcavernismainlymanifestedasthetime-dependentdeformationcausedbythefirst-stageconstruction，butduetothetimelyadoptionofsupportingmeasures，itdoesnothaveagreatimpactonthesecond-stageconstruction；Thedeformationofthesurroundingrockofthetunnelwallismoreobviousthanthatoftheinternalsurroundingrockofthetunnelwall，andthemonitoringandsupportofthesurroundingrockofthetunnelwallshouldbestrengthenedintheconstructionprocess.Thereasonofsurroundingrockdeformationofundergroundpowerhouseistheresultofmultiplefactorssuchasthenatureofinternalrockmass，thedevelopmentofalterationzone，thestressredistributionofrockstructuralplane，andconstructionfactors.Inordertoensurethenormaloperationofundergroundpowerhouse，itisnecessarytomonitorthelargedeformationareaintimeandtakesupportingmeasures.TheaboveconclusionsprovideatheoreticalbasisforthesurroundingrocksupportofundergroundpowerhouseinFengningPumpedStoragePowerStation，andalsoprovideareferencefortheconstructionandreinforcementdesignofsimilarlargepumpedstoragepowerstations.Keywords：undergroundcavern；deformationmonitoring；surroundingrockdeformation；cavernsupport