丹巴水电站引水隧洞衬砌结构安全与围岩稳定性分析

丹巴水电站引水隧洞衬砌结构安全与围岩稳定性分析

论文摘要

依托丹巴水电站引水隧洞工程,研究锚杆和衬砌对围岩稳定性的影响,进行了不同埋深下隧洞衬砌厚度的比选和衬砌的安全性分析、配筋和裂缝宽度验算等,考虑了不同衬砌施加时机对隧洞受力及位移的影响。研究发现,锚杆支护可使围岩塑性区分布更加均匀,受力更加合理,可较好的控制围岩变形;衬砌内最大压应力值随着埋深增加而增大,随着衬砌厚度增加而降低;提出了有效减压区,应在有效减压区选择衬砌厚度,衬砌厚度选1.5m为宜;在最危险工况下,给出了合理的配筋设计方案;经过不同位移量和不同模型下衬砌安全性的对比分析,衬砌加固选择85%的位移预留量,围岩的变形量和最大控制内力都可得到明显的控制。

论文目录

  • 1 工程概况
  • 2 围岩分类及支护选择
  • 3 锚杆单元和壳体单元模拟
  •   3.1 锚杆单元模拟
  •   3.2 壳体单元模拟
  • 4 模型建立及参数选取
  •   4.1 模型建立
  •   4.2 地应力参数
  •   4.3 地应力加载方案
  • 5 施工期围岩支护稳定性分析
  •   5.1 锚杆支护模拟计算
  •     5.1.1 围岩塑性区图
  •     5.1.2 洞室关键点位移
  •   5.2 不同埋深条件下隧洞衬砌厚度选择
  •   5.3 不同工况下的衬砌安全性分析
  •     5.3.1 计算参数
  •     5.3.2 计算结果
  •     5.3.3 基于有限元的衬砌配筋验算
  •     5.3.4 衬砌裂缝宽度验算
  • 6 围岩及结构长期稳定性分析
  •   6.1 石英云母片岩流变力学模型的选取
  •   6.2 室内试验所反映出的流变特征
  •   6.3 基于实测地应力的岩体位移预测
  •   6.4 引水隧洞的衬砌加固
  •     6.4.1 位移量达到总位移85%时的加固情况
  •     6.4.2 各向同性和横观各向同性模型下衬砌安全对比分析
  • 7 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 冯世国,刘杰,王瑞红,杨渝南

    关键词: 围岩稳定性,锚杆,衬砌,有效减压区,位移量

    来源: 南水北调与水利科技 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 水利水电工程,电力工业

    单位: 三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室

    基金: 国家自然科学基金(51439003,51579138,51479102),湖北省教育厅项目(D20161202),国家科技支撑计划项目(2015BAB07B08-01-01),地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室开放基金(SKLGP2016K023),三峡大学学位论文培优基金(2018SSPY024)~~

    分类号: TV732

    DOI: 10.13476/j.cnki.nsbdqk.2019.0068

    页码: 128-138

    总页数: 11

    文件大小: 3587K

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