地下廠房的施工中需要注意巖體的特性，巖體特性通常對地下工程的施工影響深遠，本文主要研究地下廠房洞周巖體新工程建設方案。

　　在不影響洞室群整體穩定的前提下，為使離散模型更逼近實際，常常將噴混凝土襯砌的加固效應用其周邊巖體等效作用來代替，即把噴層混凝土的剛度和強度等效疊加到洞室邊墻的第一層單元中。

　　1.工程算例

　　(1)基本概況

　　某地下廠房開挖尺寸為204.70×26.70×68.50m，采用C20噴混凝土襯砌，厚15cm，錨桿：Φ28mm@1.5×1.5m，L=6/8m;掛鋼筋網：φ8mm@20×20cm。

　　基于對稱性，取廠房跨度的一半13.35m，厚度取半個機組段長14.5m，建立三維模型如下圖：

　　(2)計算規模

　　模型采用四節點四面體單元，共11932節點，53647個單元，其中錨桿單元數是1000。

　　2.計算結果分析

　　依照初步擬定的施工開挖順序，由上至下共分八步開挖，計算中按邊開挖、邊支護的模式，即開挖當層與支護上一層同時進行。

　　對比幾種工況的計算結果，無論從圍巖應力、位移、塑性區等來比較，結果都很接近，其中2.1m的等效襯砌比0.9m的等效襯砌跟實襯砌法計算結果偏離稍大，但浮動范圍有限，現取洞周四個具有代表性的特征點的計算結果(開挖完工后)參見表1、表2。

　　分析表1與表2不難發現，用巖體等效襯砌代替噴混凝土襯砌，對洞周的位移影響極小。0.9m厚的等效襯砌計算結果與實襯砌計算結果基本相同，2.1m等效襯砌計算結果較0.9m的產生的洞周位移要稍微小些，但總的變化幅度僅0.9%左右;圍巖應力稍有異樣，但變化變化幅度僅0.1%～5%;對于塑性區分布規律，四種方案的計算結果，開挖完工后的塑性破壞區都共同出現在洞室周邊拐角處。

　　采用洞室周邊巖體等效襯砌來代替噴混凝土襯砌作用，對洞室圍巖穩定性分析起到基本相同的效應，這種模擬方法將大大減少前處理的建模工作量。

　　3.結語

　　(1)借用實例進行建模，建模時同時考慮了洞周幾種厚度的等效巖體襯砌，分別計算并對結果進行對比分析。就施工期洞室群的圍巖穩定性而言，等效襯砌法和實襯砌法，起到基本相同的支護效應，闡明了該方法的合理性與可行性。故在水電站地下廠房施工開挖的三維非線性模型中，其襯砌支護模擬采用等效襯砌法，可以大大減少前處理工作量。

　　(2)本文只是做了初步探索，建模時只考慮了三種指定厚度的巖體等效襯砌，對比結果分析出更接近實際的等效厚度。若能采用非線性優化方法迭代得出最優的等效襯砌厚度，將是以后的研究重點。