大伙房水庫引水隧洞圍巖穩(wěn)定與施工過程數(shù)值計算研究.pdf

1、本文采用大型有限元軟件ANSYS，通過對隧洞開挖過程進(jìn)行非線性模擬，分析了隧洞施工全過程的力學(xué)性態(tài)及其特點。結(jié)合國家大型重點工程建設(shè)項目，以大伙房水庫引水隧洞為例，在查閱與分析了國內(nèi)外有關(guān)隧洞的技術(shù)資料基礎(chǔ)上，通過地質(zhì)勘察和實驗室實驗確定了隧洞的圍巖類別及一些必要的巖石力學(xué)數(shù)據(jù)。選取了隧洞最不利工況——主洞和輔洞交叉部位進(jìn)行三維圍巖穩(wěn)定分析，分析結(jié)果表明，其主輔洞交叉部位出現(xiàn)較大的塑性區(qū)，應(yīng)引起足夠重視；接著分析了在同樣埋深下各類圍巖穩(wěn)

2、定性問題，并提出了相應(yīng)的建議。對TBM機(jī)通過段進(jìn)行了三維施工過程模擬，分別用實體單元模擬隧洞體，殼單元模擬襯砌，梁單元模擬鋼筋，分析了隧洞體在重力作用下穩(wěn)定場、隧洞開挖后的圍巖穩(wěn)定場、襯砌加固和水壓的加入等不同施工步的力學(xué)性態(tài)及對隧洞穩(wěn)定性的影響，計算結(jié)果表明：該隧洞圍巖能夠承受圍巖應(yīng)力的作用，不會產(chǎn)生過大的塑性變形、剪切及彎折等破壞形式。最后根據(jù)施工過程的模擬結(jié)果對本計算段進(jìn)行了優(yōu)化分析，確定了最佳的襯砌厚度，模擬了鋼筋的作用；為避免