新书：白鹤滩巨型地下洞室群围岩变形破坏机理与时间效应|围岩|地应力|水电站|洞室群

本书针对高地应力地下洞室群围岩变形破坏问题，依托世界规模最大的白鹤滩水电站巨型地下洞室群工程实践，对高地应力脆性围岩变形破坏机理与时间效应展开研究。全书共分为9章，分别介绍了脆性玄武岩力学特性、地应力场、巨型地下洞室群围岩变形破坏类型及特征、围岩监测成果及分析、围岩变形破坏机理、洞群典型部位变形破坏特征及原因、围岩变形破坏时间效应及长期稳定性等方面的研究成果。

近年来随着我国社会经济步入高质量发展新阶段，西南地区因丰富的水能资源而成为清洁能源开发利用的重要基地，众多巨型水电站陆续开工建设并逐步投产运行。受限于西南地区高山峡谷地形地貌条件，地下厂房成为大部分水电站发电厂房的主要布置形式，这些地下厂房洞室群一般具有规模巨大和空间结构复杂等特点，同时所处位置地质环境复杂、内外动力地质作用活跃、断裂构造活动性强、岩体结构复杂，地下洞室群施工期围岩变形破坏及安全稳定问题非常突出，受到工程界及学术界的广泛关注。

金沙江白鹤滩水电站是装机容量(1600万kW)仅次于我国三峡水电站的世界第二大的水电站，也是目前世界上在建规模最大、技术难度最大、单机容量最大(1000万kW)的水电站，地下洞室群规模、地下厂房跨度、圆筒式尾水调压室直径与规模均居世界之首。白鹤滩水电站左右两岸地下厂房长438ｍ、高88.7ｍ、跨度34m，两岸共布置 8个圆筒式尾水调压室，直径43~48ｍ、直墙高度57.93~93ｍ，两岸地下洞室群包含上百条隧洞。洞室总长度约217km，洞室总开挖量达2500万m3。此外，地下洞室群地质条件复杂，初始地应力量值高，实测最大水平主应力达30.99MPa，长大缓倾角错动带等不良地质构造发育，玄武岩脆性破裂特征显著。在此背景下，地下洞室群施工期间围岩变形破坏问题较严重，洞室群施工期安全及长期运行稳定面临严峻挑战，工程建设技术难度世所罕见。

白鹤滩水电站工程鸟瞰图

针对白鹤滩水电站地下洞室群围岩变形破坏问题，诸多学者通过研究已取得一些成果，但对一些关键岩石力学问题的研究和解释值得进一步深入探讨。作为白鹤滩水电站的勘察设计单位，中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 ( 以下简称华东院) 开展了大量地质勘测、现场试验及研究等工作，并在工程施工期间对围岩变形破坏情况进行了系统、长期、持续的现场勘察和研究，获取了大量宝贵的资料成果。在此基础上，华东院联合四川大学开展白鹤滩水电站高地应力条件下巨型地下洞室群脆性围岩变形破坏机理及时间效应研究，围绕白鹤滩脆性玄武岩力学特性、初始地应力场准确获取、巨型地下洞室群围岩变形破坏特征、巨型地下洞室群围岩变形破坏机理、地下洞室群围岩变形破坏时间效应、地下洞室群围岩长期稳定性等6个方面科学技术问题，课题组用理论分析结合白鹤滩工程实际，进行了深入研究，取得了较为系统的科研成果。研究成果为白鹤滩水电站地下厂房洞室群安全高效建成，保障洞室群围岩稳定提供了有力支撑。此外，研究成果可为今后类似地质条件的地下工程的安全建设提供借鉴。

本专著是对白鹤滩水电站工程巨型地下洞室群围岩变形破坏机理与时间效应相关研究及实践工作的系统性归纳总结，本书可供水利水电、土木、交通、采矿等领域的工程技术人员、科研人员和院校师生参考。