并行引水隧洞襯砌以及圍巖的應(yīng)力、變形分析.pdf

1、隧洞工程的建設(shè)和發(fā)展有著悠久的歷史，小間距隧洞逐漸成為了隧洞工程建設(shè)發(fā)展的新方向，小間距隧洞的巖柱厚度一般是處于連拱隧洞和雙線并行隧洞之間的，其寬度要小于1.5倍的隧洞開(kāi)挖斷面。如果在工程實(shí)際中完全地按照規(guī)范規(guī)定的隧洞間的最小間距來(lái)設(shè)計(jì)，那么由于受到地質(zhì)地貌條件和工程線路等條件的約束限制，隧洞工程設(shè)計(jì)與所帶來(lái)的隧洞選線、土地征用、環(huán)境保護(hù)、移民安置等多方面的矛盾就會(huì)日益的突出。因此，實(shí)際工程隧洞的間距小于規(guī)范規(guī)定的最小間距的小間距隧洞將

2、成為現(xiàn)代隧洞工程的必然選擇。由于小間距隧洞的間距小，中間巖柱厚度遠(yuǎn)比普通雙洞隧洞要小，隧洞圍巖穩(wěn)定和襯砌受力穩(wěn)定主要受中間巖柱穩(wěn)定性的影響。因此，選擇合理的洞軸線間距，但不必采用過(guò)多的工程措施來(lái)加固中間巖柱和增加襯砌的厚度來(lái)保證穩(wěn)定性，已成為小間距隧洞研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。
　　本文結(jié)合實(shí)際的引水隧洞工程，以某引水隧洞工程為研究對(duì)象。根據(jù)實(shí)際工程地質(zhì)條件，采用彈塑性本構(gòu)關(guān)系，建立三維有限元模型。對(duì)并行引水隧洞的襯砌、圍巖、中間巖柱

3、在各個(gè)運(yùn)行工況下的全過(guò)程進(jìn)行數(shù)值仿真模擬。首先研究ANSYS中三維有限元分析方法在雙洞隧洞開(kāi)挖過(guò)程中的應(yīng)用;研究隧洞分析中的材料和圍巖穩(wěn)定理論、方法和實(shí)施技術(shù)。其次建立雙洞隧洞整體有限元模型，模擬開(kāi)挖過(guò)程，對(duì)雙洞隧洞在開(kāi)挖過(guò)程中進(jìn)行三維有限元應(yīng)力、位移計(jì)算分析。接著采用強(qiáng)度折減有限元法分析隧洞圍巖結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，繪制不同間距下襯砌位移應(yīng)力變化曲線，研究在不同間距條件下圍巖穩(wěn)定和襯砌應(yīng)力的影響。
　　通過(guò)有限元計(jì)算分析得出，隧洞襯砌整