严军伟，孔科，邹奥斯，何文学，汪泽川

(中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，成都，610072)

1 工程背景

某水电站导流洞封堵期间，库水位上升，导流洞内处于无水无压状态，但交通洞与水库相连，交通洞承受库水位水压且不断增加。导流洞与交通洞交叉布置，导流洞位于交通洞顶拱上方，开挖断面最小距离仅0.667m。为了施工方便，拟挖除该段岩塞，随后回填C20混凝土，回填混凝土范围为导流洞轴线两侧各2.5m，深度至交通洞衬砌混凝土上表面。

导流洞封堵期间，交通洞顶拱C25混凝土-回填C20混凝土-导流洞底板C25混凝土需共同承担81.8m～106.8m水压力。

该段围岩类别为Ⅲ类，导流洞衬砌厚度0.8m，交通洞衬砌厚度1.0m。

本文主要采用三维有限元计算方法，分析交通洞与导流洞交叉段在封堵蓄水期间的位移与应力变化情况。

2 计算理论

2.1 材料模型

基岩考虑为理想弹塑性材料，采用Mohr-Coulomb屈服准则模拟；混凝土材料按线弹性材料考虑，并采用增量求解法计算。

2.2 计算方法及过程模拟

洞室开挖围岩应力属于完全释放，假设不考虑围岩蠕变，洞室开挖结束时，变形为洞室最大变形，此时浇筑衬砌混凝土或喷混凝土，混凝土浇筑完成时的形状即为洞室变形结束的形状，该部分变形被强迫附加于衬砌上，衬砌上的结构应力比实际大很多。故本次计算，衬砌混凝土施工前围岩应力释放率按60%考虑，即衬砌结构承担40%的围岩自重应力。

本次计算，模拟初始自重应力场、交通洞和导流洞开挖与应力释放、衬砌混凝土施工、水库蓄水等过程，具体施工模拟过程见表1。……