岩体地下洞室地震灾害机理与安全评价模型研究

Taking seismic disaster of rock mass openings as research object and using Dagangshan hydropower station engineering in Daduhe watershed as research support, combining strategic decision science, rock mechanics, earthquake engineering, and modern mathematics, based on seismic damage investigation, theoretical analysis, mechanical test and numerical simulation, key factors and disaster scenario and relationship between them will be studied by means of qualitative analysis and quantitative analysis. Furthermore, in order to reveal mechanical mechanism and failure scenario of surrounding rock of underground openings, a scenario analysis system of seismic disaster and safety assessment model based on scenario probability will be studied. Finally, the project is aimed at scheme demonstration, earthquake preparedness and disaster reduction of hydropower project, and the research of the scientific problem will be valuable for safety management of seismic disaster in hydraulic engineering, traffic engineering and energy engineering in the western region of China and providing new ideas and methods to seismic disaster prevention.

本项目以我国水电工程中的岩体地下洞室地震灾害为研究对象，以大渡河流域大岗山水电站地下洞室为依托工程，通过战略决策科学、岩石力学、地震工程学和现代数学等学科交叉研究的方法，运用震害调查、理论分析、力学试验、数值分析等手段，结合定性分析与定量分析，研究震害关键因素、灾害情景以及它们之间的关系，建立岩体地下洞室地震灾害的情景分析理论与方法体系；在此基础上，结合力学机理分析与情景概率分析，揭示地震荷载作用下地下洞室围岩灾变力学机理和破坏机制，建立基于震害情景概率的安全评价模型。为我国西部水电工程有针对性的进行方案论证、防震减灾设计提供科学依据与战略决策。对这一科学问题的探索可以为我国西部水利、交通和能源工程中的地震灾害安全管理提供理论支持，同时也为我国地震灾害防治研究提供新的思路与方法。

本项目以我国水电工程中的岩体地下洞室地震灾害为研究对象，以大渡河流域大岗山水电站地下洞室为依托工程，通过战略决策科学、岩石力学、地震工程学和现代数学等学科交叉研究的方法，初步建立了岩体地下洞室地震灾害的情景分析理论与方法体系。在此基础上，结合力学机理分析与情景概率分析，分析了地震荷载作用下地下洞室围岩灾变力学机理和破坏机制，建立了基于震害情景概率的安全评价模型。在理论研究方面，项目组在灾害因素的分析与辨识方法、地震灾害情景组合构筑方法等方面开展了较为深入的理论及应用研究；在软件开发方面，通过广泛调研地下洞室的震害调查资料及分析报告，初步建立了岩体地下洞室地震灾害数据库；进而以情景算法为基础，结合灾害因素概率分析，开发了岩体地下洞室地震灾害情景概率计算程序，并在依托工程大岗山水电站地下洞室开展了应用研究，为水电工程地下洞室抗震安全设计提供了新的思路。下一步将在其它行业涉及的岩石地下工程中开展应用研究，积累数据和经验，形成一套较为成熟的基于情景算法的安全评价方法体系。