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近年来大量的地下工程正在修建,地下工程的修建和运营过程中不可避免的会遇到节理岩体。由于节理岩体在几何形态、岩体参数、地质分布等方面存在很大的不确定性;同时地下工程的地质构造,如地质运动等存在一定的随机因素,这些不确定性使地下工程运营产生了很大的风险。目前对节理岩体的地下工程分析主要包括静力学方面的研究,动荷载作用下的节理岩体洞室的失效路径和形态还不太完善。本文以泰安抽水蓄能电站为背景,综合考虑内因节理、断层的随机因素以及外因地震随机荷载作用共同对地下洞室的破坏影响。主要采用室内试验和数值方法对地下主厂房失效路径、失效部位、失效时机的探讨,综合对地下洞室稳定性进行评价分析,主要内容如下:1.对节理岩体的节理形态及几何特征进行判别,并分析不同工况下的节理岩体力学特性;探讨多裂纹在外荷载作用下的扩张规律和次生裂纹发育机理的内在因素。同时依据现有研究成果及研究方式探讨多节理垂直形态的裂纹扩展规律和发育机理,得到了不同的实验现象,并从实验过程和实验结果得出了相应的裂纹及扩张的相互作用关系。2.以类岩石透明材料为基础模型,采用了新型工艺和相应的预置节理方式制作了含有节理岩体洞室的事件模块,并进行室内加载试验,研究和探讨洞室在节理的作用下洞室的起裂规律、洞室的失效路径以及受节理影响作用大的洞室关键部位。3.基于室内的节理岩体和节理岩体洞室试验,以泰安抽水蓄能电站地下主厂房为项目支撑,建立含有节理、断层的三维模型,进行相应的地下主厂房稳定性分析。4.采用加速度时程分析法研究地下主厂房在地震作用下的动力响应,得出地下主厂房在地震作用下的安全系数、洞室围岩位移应力特性以及塑性区等;本文得到的各种工况下节理岩体及地下主厂房的裂纹发育特性、洞室的起裂规律、洞室的失效路径以及主厂房的稳定性分析可以为岩土工程中的一些设计和建设提供一定的参考依据。