高外水深埋隧洞滲控措施分析及襯砌長期穩(wěn)定性研究.pdf

1、某輸水隧洞埋深大、開挖距離長，圍巖地質(zhì)條件復(fù)雜，具有明顯的高地應(yīng)力、高外水壓力賦存環(huán)境。高外水壓力的存在，易引起涌突水、塌方等工程事故，嚴(yán)重威脅隧洞結(jié)構(gòu)的安全。開展隧洞防排水設(shè)計(jì)，確定合理的滲流控制方案，對于保障工程安全具有重要意義。流變作為巖體的重要力學(xué)性質(zhì)，往往是引起工程失穩(wěn)的重要因素。受高地應(yīng)力及高外水環(huán)境影響，巖體流變特性更為復(fù)雜，長期流變下支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性和圍巖的穩(wěn)定性不易得到保證。本文針對隧洞高外水壓力和圍巖蠕變兩個突出問題

2、展開研究，具體研究內(nèi)容和成果如下：
　　（1）基于解析公式及數(shù)值模擬，對比分析了水頭高度、圍巖滲透性對隧洞滲流的影響，驗(yàn)證了數(shù)值模擬的可行性。基于此，結(jié)合工程典型斷面，分析了復(fù)合襯砌結(jié)構(gòu)堵、排水措施對滲流量及襯砌外水壓力的影響規(guī)律。結(jié)果表明，在降低注漿圈滲透系數(shù)、增大注漿圈厚度的同時，增大襯砌滲透系數(shù)，是降低襯砌外水壓力最有效的措施；根據(jù)“堵水限排”原則，建議排水孔長度為剛貫穿初期支護(hù)。
　?。?）基于“堵水限排”理念，結(jié)合

3、工程實(shí)際資料及襯砌結(jié)構(gòu)安全性要求，提出了滲控措施確定思路。基于數(shù)值模擬，對不同地質(zhì)斷面堵排水綜合措施進(jìn)行分析，通過與滲流控制標(biāo)準(zhǔn)的對比，確定了初步方案。對施工過程進(jìn)行動態(tài)仿真，驗(yàn)證了滲控措施的合理性。
　?。?）根據(jù)蠕變試驗(yàn)數(shù)據(jù)，選定合理的蠕變法則。通過曲線擬合，對蠕變參數(shù)進(jìn)行確定，得到蠕變模型。對蠕變試驗(yàn)加載過程進(jìn)行數(shù)值模擬，將數(shù)值分析結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，驗(yàn)證蠕變模型及參數(shù)的合理性。
　?。?）基于ABAQUS對隧洞施