摘要：根据某地下厂房结构特点及地下厂房洞室群的优化在岩体结构模型概化设计，提出了地下厂房的2种开挖方案，并对这两种开挖方案进行对比及优化分析，得出两种开挖方案下洞室围岩变形和应力情况。对各种布置方案、支护措施、施工开挖程序采用三维弹塑性损伤有限元对厂房地下洞室群围岩稳定进行了分析论证。根据数值分析的論证结果，结合工程实际情况，提出了符合工程要求的实施方案，使理论分析与工程实际得到了有机的结合。

关键词：有限元法；地下洞室；围岩稳定；某水电站

某水电站地下厂房、主变洞及尾闸井三大洞室采用平行布置方式，地下厂房埋深大约205m，纵轴线方向NW38°，开挖尺寸221×26×74m，最大开挖跨度约29m，围岩为新县至微风化的石英二长岩（花岗岩），强度高，岩体为完整至较完整块状结构，结合紧密，其中威严类别主要以Ⅱ、Ⅲ、IV类，局部处于断层破碎带的岩石为V类。主变室及尾闸井位于厚层变质砂岩中，主变室开挖尺寸179×20×24.5m。

1 开挖方案

1.1 开挖方案一

方案一 地下洞室开挖顺序示意图

根据开挖方案一，开挖完成后分析结果如下：

开挖完成后主厂房上游边墙变形最大，拱顶变形相对较小，最大变形量为27mm；主变室拱顶变形最大，边墙变形相对较小，最大变形量为26.2mm；尾闸室下游边墙变形最大，拱顶变形相对较小，最大变形量为26.8mm。

根据开挖方案二，开挖完成后分析结果如下：

开挖完成后主厂房整体受压，最大压应力出现在上游拱边，最大压应力为17.0MPa。……