张晓驰

(新华水力发电有限公司，北京　100070)



考虑围岩松动圈影响的圆形泄洪洞应力分析

张晓驰

(新华水力发电有限公司，北京100070)

【摘要】泄洪洞是水利枢纽的重要组成部分。本文以弹性力学理论为支撑，推导出受围岩松动圈影响的圆形泄洪洞衬砌和松动圈支护体内的应力解析解，并以新疆吉勒布拉克水利枢纽工程为例，分析了平面应变弹性情况下，两层结构内切向应力与径向应力沿径向的分布规律，相关研究成果可为类似泄洪洞的稳定性评价提供参考。

【关键词】泄洪洞； 围岩松动圈； 切向应力； 径向应力

1引言

厚壁圆筒在水利水电、矿山等工程领域有着广泛的应用。在水利水电工程中，圆形泄洪洞是厚壁圆筒的一个典型应用，它是水利枢纽的重要组成部分，特别是在水利工程安全中也发挥着重要的作用，因而泄洪洞衬砌及围岩的稳定性研究具有十分重要的现实意义。

通过调研发现，目前有关泄洪洞稳定性研究工作中，大多仅考虑钢筋混凝土衬砌内的应力和位移变化[1-2]，而实际工程中，由于开挖扰动，隧洞周围会形成0.5～1.5m不等的围岩松动圈，在衬砌施作前，一般会采用锚、喷等手段对围岩松动圈进行支护处理，由先施作的围岩松动圈支护体和后施作的钢筋混凝土衬砌共同承受围岩压力。故而，考虑围岩松动圈影响的泄洪洞衬砌应力分析更符合现场实际[3]。

本文考虑围岩松动圈的影响，推导出圆形泄洪洞衬砌和围岩松动圈支护体的应力解析解，并分析了衬砌及松动圈支护体内切向应力和径向应力沿径向的分布规律。……