左拥军

（万年县水利局，江西 万年县 335500）

近年来，我国水利行业发展迅速，在西部地区建成了许多大型水电站，这些水电站具有装机容量大、水头、地下水位高等特点，且大多数是位于高山峡谷地方。因此，水工隧洞常深埋于地下水位以下的位置，导致隧洞围岩在开挖过程中面临高地应力和高渗透压力带来的一系列问题[1]。由于在隧洞施工过程中，使得局部岩体应力状况发生变化，而岩石表面存在的裂纹在有效应力作用下发生扩展，因此，裂纹面受到的有效应力是导致岩体破坏直接因素。在高渗透压力和高地应力条件下，裂纹的水力劈裂作用会进一步加强，这种由于水力劈裂现象造成的事故在国内外也很常见[2，3]。崔少英等[4]通过对水工隧洞中水力劈裂临界孔隙水压力进行研究，得出了3 种类型裂缝和无裂缝情况下的临界孔隙水压力计算方法。彭立锋等[5]通过模型试验对高地温水工高压隧洞进行了研究，得出高地应力条件下水工隧洞水力劈裂位置与地应力侧限系数的关系。针对深埋水工隧洞出现的水力劈裂问题，本文采用线弹性断裂力学理论，重点分析在压剪复合断裂模式下广义临界水压力与中心裂缝角度之间的关系。

1 围岩压力的计算

根据深埋水工隧洞在开挖过程中围岩所处应力情况，计算圆形洞室围岩中任意一点M（r，α）的应力，其应力分布图如图1 所示。图中p 为竖直方向的压应力，p = γH ，γ 为围岩容重，H 为洞室顶部与地面的距离；……