近溶腔高压水工隧洞围岩应力位移弹性解

作     者：蔡燕燕 张建智 俞缙 傅国锋 俞凯木 Cai Yanyan;Zhang Jianzhi;Yu Jin;Fu Guofeng;Yu Kaimu

作者机构：华侨大学岩土工程研究所厦门361021 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室徐州221008 

出 版 物：《现代隧道技术》 (Modern Tunnelling Technology)

年 卷 期：2015年第52卷第1期

页      面：45-54页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080102[工学-固体力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51374112) 福建省自然科学基金资助(2014J01160) 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室开放基金项目(SKLGDUEK1304) 

主　　题：高压水工隧洞 围岩稳定 溶腔 渗流 复势理论 挪威准则 

摘      要：考虑开挖及渗流影响的水工隧洞围岩稳定是一个重要课题,而近溶腔高压水工隧洞围岩应力位移研究是该课题的难点。据此,文章基于弹性假设理论,引入反溶腔作用系数,采用复势理论求解近溶腔水工隧洞开挖问题,获得围岩应力及位移解析表达式。将水工隧洞内水外渗的各影响因素简化为轴对称情况,并将渗流场以渗透体积力方式作用于应力场,采用平面应变理论求得正常运行期的过水公式,最后通过叠加原理求得弹性解。在满足挪威准则条件下,对比内水外渗前后的计算结果,依次探讨反溶腔作用系数、岩石孔隙水压力及埋深等的影响规律。分析结果表明:初次充水对围岩稳定起决定作用;反溶腔作用系数及埋深增大有助于围岩稳定;在岩石孔隙水压力影响下,溶腔一侧环向应力场出现大小值交换现象,而径向应力场并不出现该现象;近溶腔水工隧洞围岩偏压效应随着反溶腔作用系数的增大而弱化。