水平层状围岩圆拱直墙式水工隧洞施工稳定性研究  

Study on Construction Stability of Horizontal Layered Surrounding Rock Circular Arch Straight Wall Type Hydraulic Tunnel

作　　者：边磊 王冲 Bian Lei;Wang Chong

机构地区：[1]甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司,甘肃兰州730070 [2]中国科学院西北生态环境资源研究院/冻土工程国家重点实验室,甘肃兰州730000

出　　处：《甘肃科技》2024年第12期6-15,共10页Gansu Science and Technology

基　　金：甘肃省科技计划资助“负温-正温-负温养护条件对混凝土性能的影响机理研究”(23JRRA613)。

摘　　要：为探明水平层状围岩的岩层厚度对圆拱直墙式水工隧洞施工稳定性的影响,现以某引水工程中的圆拱直墙式水工隧洞为工程背景,通过有限元软件Midas GTS对5种工况进行数值模拟,分析比较了5种工况下的围岩变形位移及应力变化情况,初步得出围岩变形位移与应力随岩层厚度变化的规律,并通过相关理论对其进行检验。结果表明:(1)对于层状围岩圆拱直墙式水工隧洞而言,围岩位移、应变及应力的分布范围及量值大小与水平层状围岩的岩层厚度呈正相关;(2)水平层状围岩圆拱直墙式水工隧洞相对于均质围岩圆拱直墙式水工隧洞而言,更易发生两直边墙向隧洞方向剪切滑移破坏,均质围岩圆拱直墙式水工隧洞更易于发生底板隆起破坏;(3)从围岩最大主应力和剪应力分析在均质围岩和层状围岩中,圆拱直墙式隧洞的左右两侧直边墙与墙脚处都存在应力集中现象。最后通过圆拱直墙式断面巷道围岩应力分布的理论,验证了文章数值模拟部分得出结论的合理性。

关 键 词：层状围岩 均质围岩 圆拱直墙式 水工隧洞 塑性区 数值模拟 

分 类 号：U25[交通运输工程—道路与铁道工程]