游泽玺, 赵大洲
通过建立反映岩石蠕变全过程的非线性西原流变模型,研究了某位于软岩中的有压输水隧洞工程地应力条件及内水压力变化对管片衬砌长期受力特性的影响。结果表明:(1)随着隧洞埋深的增大,围岩流变引起的管片衬砌径向变形量逐渐增加,围岩初始水平方向与竖直方向地应力值相差越大,围岩流变引起的管片衬砌径向变形极值越大,围岩应力释放率越大,围岩流变引起的管片衬砌径向变形越大;(2)考虑围岩流变效应后,衬砌内力沿环周的分布形态基本与初始阶段相似,但数值较初始阶段均有所变化,其中,轴力值较初始阶段均有所增加,工程运行100年后,各方案管片衬砌轴力增长率为25.6%～112.4%,轴力均值的年均增长量为50～82 kN/年,弯矩极值同样较初始阶段有所增加,其年均增长量与隧洞埋深之间呈正相关,且围岩侧压力系数越接近1.0,弯矩极值年均增长量越小;(3)考虑围岩流变效应后管片衬砌与围岩间的相互作用力随着时间的增长而增加,但增幅逐年递减,衬砌结构受力也逐步趋于稳定,管片衬砌与围岩间相互作用力的年均增长量随着隧洞埋深、侧压力系数或应力释放率的增大而增大;(4)不同内水压力时围岩流变对管片衬砌长期受力影响的差异不明显。
