科研与管理水利规划与设计２０２３年第９期ＤＯＩ:１０３９６９/ｊｉｓｓｎ１６７２￣２４６９２０２３０９０１５不同隧洞围岩压力计算方法对管片力学特性影响研究刘启波１ꎬ方腾卫１ꎬ张建伟２ꎬ刘贺２ꎬ江琦２(１广东省水利电力勘测设计研究院有限公司ꎬ广东广州５１０１７０ꎻ２华北水利水电大学水利学院ꎬ河南郑州４５００４６)摘要:为探究隧洞围岩压力计算方法对管片力学特性的影响ꎬ文章以榕江关埠引水工程为研究对象ꎬ依据全土柱理论、ＳＬ２７９—２０１６«水工隧洞设计规范»与普氏理论３种围岩压力计算方法ꎬ基于地层－结构法建立ＴＢＭ有压输水隧洞精细化模型ꎬ分析其结构的安全稳定性ꎮ结果发现ꎬ隧洞处于安全状态ꎬ围岩压力计算方法对管片应力及变形影响较大ꎻ全土柱理论物理意义明确适用于浅埋隧洞ꎬ对于深埋隧洞可以选取普氏理论进行设计研究ꎮ该研究可为类似工程提供一定的理论参考ꎮ关键词:隧洞ꎻ围岩压力ꎻ理论计算ꎻ数值模拟ꎻ力学分析中图分类号:ＴＶ６７２文献标识码:Ｂ文章编号:１６７２￣２４６９(２０２３)０９￣００７９￣０７收稿日期:２０２３￣０５￣０８基金项目:水工岩石力学教育部重点实验室开放基金(ＲＭＨＳＥ１９０２)ꎻ广州市基础研究计划(２０２００２０３０４６７)作者简介:刘启波(１９６６年—)ꎬ男ꎬ正高级工程师ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｌｉｕｑｂ＠ｇｐｄｉｗｅｃｏｍ通讯作者:张建伟(１９７９年—)ꎬ男ꎬ教授ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｚｊｗｃｉｖｉｌ＠１２６ｃｏｍ全断面隧道岩石掘进机(ＴｕｎｎｅｌＢｏｒｉｎｇＭａｃｈｉｎｅꎬ简称ＴＢＭ)对围岩的扰动较小ꎻＴＢＭ开挖施工减少了施工作业人员ꎬ机械化程度较高ꎬ极大地改善了施工的安全性和工作环境ꎬ工期也大幅度减少ꎻＴＢＭ隧洞过流断面水力学特性好ꎬ因此在隧洞工程中被广为采用ꎮ管片结构是ＴＢＭ这一施工工法的主要承载部件ꎬ管片结构的力学特性研究变得尤为重要ꎬ更是影响着整个工程的质量与安全[１￣２]ꎮ针对ＴＢＭ隧洞管片力学特性及围岩压力计算方法的研究ꎬ前人进行了大量工作ꎮ赵大洲等[３]基于南水北调西线一期工程中深埋长隧洞的设计施工问题进行研究分析ꎬ通过建立三维有限元模型分析研究Ⅲ类围岩下围岩变形及内外水压力作用对管片结构安全稳定性的影响ꎮ佘成学等[４]以青松水电站有压引水隧洞工程为基础ꎬ通过建立有压引水隧洞三维有限元模型计算分析灌浆层及高内水压力作用对管片接缝变形等的影响ꎮ刘谦彬等[５]以位于喜马拉...
