水工隧洞襯砌結(jié)構(gòu)計算及其穩(wěn)定性分析.pdf

1、近年來，隨著我國城市化進程的快速推進，城市發(fā)展中的水資源供需矛盾越來越尖銳。為了緩解城市缺水的壓力，國內(nèi)新建和規(guī)劃了一系列跨流域跨區(qū)域的遠距離輸水工程。我國地域廣闊，地形復(fù)雜，在大型的輸水工程中就不可避免地會遇到長距離大埋深的輸水隧洞。因此，復(fù)雜工況下水工隧洞的結(jié)構(gòu)安全就成為了工程研究關(guān)注的重點。本文以水工隧洞為主要研究對象，主要做了以下工作：
　?。?）介紹了不同襯砌模型在水工隧洞中的應(yīng)用和研究現(xiàn)狀。分析了不同施工方法（Tunn

2、el Boring Machine法與鉆爆法）在國內(nèi)外隧洞工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀以及地下結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀。
　　（2）研究荷載結(jié)構(gòu)法和地層結(jié)構(gòu)法各自的特點，采用荷載結(jié)構(gòu)法與地層結(jié)構(gòu)法建立水工隧洞結(jié)構(gòu)模型，推導(dǎo)荷載簡化后模型的解析解，得到基本假設(shè)下簡化后的隧洞結(jié)構(gòu)模型的力學(xué)特性。
　　（3）圍巖壓力是水工隧洞襯砌結(jié)構(gòu)的主要荷載。本文采用Terzaghi松弛土壓力理論與普氏計算法計算引松供水工程典型隧洞的圍巖壓力，與工程經(jīng)驗法圍巖

3、壓力對比分析，得到適合深埋隧洞設(shè)計計算與數(shù)值分析的圍巖壓力計算方法。
　?。?）以引松供水干線工程為背景，建立水工隧洞荷載結(jié)構(gòu)與地層結(jié)構(gòu)有限元模型。以靜力等效和簡支分配原則分析荷載結(jié)構(gòu)模型中的外部荷載，研究模型的節(jié)點荷載轉(zhuǎn)化方式。利用有限元軟件ANSYS進行模型靜力計算，通過對兩種模型結(jié)果進行對比與分析，驗證地層結(jié)構(gòu)法所建模型的合理性。
　?。?）通過設(shè)置不同的圍巖等級和襯砌彈模，研究定卸荷比下隧洞地層結(jié)構(gòu)模型的力學(xué)特性，從