深埋隧洞围岩稳定性与结构设计研究——以锦屏二级水电站为例

"深埋隧洞围岩稳定性分析及结构设计研究 (2004年)" 这篇论文详细探讨了深埋隧洞的围岩稳定性和结构设计，主要关注于锦屏二级水电站引水隧洞的工程实践。作者采用弹塑性有限元法，对开挖与支护过程中的围岩变形规律、应力分布以及塑性区范围进行了深入分析。这种方法假设围岩是地下工程的主要承载结构，而非仅仅依赖于衬砌。 在分析过程中，论文对比了不同渗控方案对隧洞围岩和衬砌的影响，旨在寻找最佳设计方案。通过对高地应力、高外水压力、高压涌水和岩爆等特殊问题的考虑，研究者提出了通过灌浆加固围岩以增强其承载能力和防水性能的策略。他们强调了控制应力重分布和利用围岩自承能力的重要性，同时利用支护系统实现围岩与支护的联合承载。 在分析方法部分，论文提及了屈服准则，采用了复合型弹塑性计算模型。具体来说，计算时考虑了压区的C或D-P屈服准则，以及拉压区的3参数屈服准则。这些复杂的数学模型用于模拟围岩在受力条件下的行为，以预测可能的破坏模式和稳定性。 此外，论文还介绍了基于Mohr-Coulomb的3参数屈服准则和基于Drucker-Prager的3参数屈服准则，这些屈服准则用于描述围岩在不同应力状态下的塑性行为。通过这些准则，可以计算出围岩在不同工况下的应力和应变，进一步优化支护设计。 这篇论文提供了深埋隧洞设计的关键技术细节，包括围岩稳定性的理论分析、数值模拟方法以及实际工程中的应用，对于理解和解决类似工程问题具有重要指导意义。同时，它强调了围岩在地下结构中的核心作用，为今后的深埋隧洞设计提供了新的思路和实践参考。