有壓隧洞襯砌開裂對(duì)周邊圍巖滲流場(chǎng)的影響研究

2.1萬(wàn)字 55頁(yè) 原創(chuàng)作品，已通過(guò)查重系統(tǒng)


摘 要
巖體滲流問(wèn)題會(huì)給水工隧洞建設(shè)運(yùn)營(yíng)帶來(lái)極大隱患，它不僅可以軟化巖體，同時(shí)還是隧洞結(jié)構(gòu)的主要荷載，同時(shí)混凝土襯砌開裂又是高壓水工隧洞運(yùn)行過(guò)程中避免不了的問(wèn)題。因此對(duì)高壓水工隧洞襯砌開裂后圍巖的滲流場(chǎng)進(jìn)行合理的數(shù)值模擬，對(duì)其長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行有著十分重要的工程意義。
本文研究?jī)?nèi)容有以下幾個(gè)方面：
1、系統(tǒng)分析和總結(jié)了單裂隙面滲流、力學(xué)特性方面的研究成果，在此基礎(chǔ)上，對(duì)單裂隙面滲流與應(yīng)力耦合方面做了總結(jié)和分析。同時(shí)對(duì)三維復(fù)雜裂隙巖體滲流應(yīng)力耦合模型進(jìn)行了歸納，對(duì)每種模型的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析，著重介紹了等效連續(xù)介質(zhì)模型中滲透張量的求解與應(yīng)用。
2、采用等效連續(xù)介質(zhì)模型，在有限差分軟件FLAC3D中建立含兩組正交裂隙裂隙巖體模型，并引入襯砌開裂透水單元來(lái)模擬鋼筋混凝土襯砌出現(xiàn)一條貫穿裂縫，探討了影響高壓引水隧洞周邊圍巖滲流場(chǎng)的關(guān)鍵因素，包括隧洞埋深、內(nèi)水壓力、圍巖性質(zhì)以及襯砌開裂面積，分析滲流穩(wěn)定后圍巖孔隙水壓力等值線云圖以及各個(gè)測(cè)點(diǎn)的孔隙水壓力數(shù)據(jù)，得到若干有意義的結(jié)論。
3、在上述理論及其他研究的基礎(chǔ)，以杭州市第二水源千島湖配水工程為背景，建立實(shí)際工程模型，利用FLAC3D進(jìn)行流固耦合計(jì)算，得出隧道在開挖后以及正常帶裂縫運(yùn)行兩種狀態(tài)下其周邊圍巖的滲流場(chǎng)，并著重分析了正常工作狀態(tài)下裂縫出現(xiàn)在不同位置時(shí)，其內(nèi)水外滲對(duì)隧洞周邊圍巖滲流場(chǎng)影響的差異。


關(guān)鍵詞：有壓隧洞；裂隙巖體滲流；流固耦合；襯砌開裂；數(shù)值模擬