《表3 隧洞支护后各特征点应力和位移计算结果》

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《引水隧洞穿越褶皱翼部洞段围岩稳定性数值模拟》

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根据输水隧洞施工设计，研究洞段开挖完毕后进行洞壁内衬砌，衬砌为C25混凝土，厚度为40 cm，混凝土的弹性模量为27.8 GPa，抗压强度为16.85 MPa，抗拉强度为1.87 MPa，泊松比为0.21。利用已构建的数值计算模型，在施加边界条件之后，对隧洞衬砌之后的围岩应力和位移进行计算，获得如图3所示的各个特征点位的应力和位移计算结果。由表3中的结果可知，位于隧洞顶部的特征点A的相对位移值由11.889 mm减小到3.219 mm，说明支护结构有效抑制了隧洞拱顶的下沉，但是这种约束作用也增大了该部位的应力值。位于肩部的特征点B和H在支护后位移减小了3 mm左右，H点的应力有所减小，B点有所增加。位于隧洞腰部的特征点C和G的应力和位移值均有大幅减小。位于隧洞下半部分的特征点D和F以及底部的E点表现为向内鼓起，但是受到支护结构的作用，拱起值明显减小，特别是底部E点的位移值减小了3.775 mm，说明支护结构对隧洞底部隆起由较好的抑制作用。从应力来看，支护后的E点和F点的应力明显减小，D点的应力变化不明显。整体来看，研究洞段围岩在支护混凝土衬砌的约束，位移变形均有不同程度的减小，除了拱顶部位之外，其余特征点部位的应力均有下降。