水工隧洞围岩变形与应力数值模拟分析

摘要

水工隧洞结构围岩的稳定性直接关乎工程的有效应用。本研究对某水利工程的水工隧洞建立FLAC 3D数值分析模型,分析支护参数对围岩变形与应力的影响。主要得到以下成果:增大喷射混凝土厚度,两侧侧墙水平位移和拱顶的竖向位移的限制作用效果较为明显,而对于减小塑性区面积作用效果有限;增大喷射混凝土强度,对于减小围岩结构的位移作用较小,经济性较低,混凝土强度增大一定程度上可以减小塑性区面积,但当混凝土标号超过C20时,塑性区面积反而增大;增大支护锚杆长度,对围岩结构的拱顶竖向位移影响较小,当支护锚杆长度大于2m时,对于降低侧墙水平位移作用明显,本研究的研究成果可以为实际水工隧洞工程的设计、施工提供参考。