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昔格达地层中隧洞结构和施工问题的探讨

刘强  
【摘要】:隧洞是水电站重要的输水建筑物,其结构的合理性直接影响到水电站的安全运行。但是隧洞属于地下结构,穿越的围岩情况千差万别,应根据不同的情况采取不同的设计和施工方法。 昔格达组地层在四川西部攀枝花、西昌地区广泛分布,其生成年代很早,沿铁寨子断层展布,自二滩、桐子林电站至冕宁大桥水库,再至冶勒电站坝址基础、栗子坪电站厂址和擦罗一带分布的昔格达层,其生成年代由新至老,相应的固结程度也依序逐渐提高。本文所研究的电站就位于这个区域。 本文结合攀枝花、西昌地区安宁河上新马电站长引水隧洞的设计对隧洞衬砌的方法进行研究,并探讨隧洞穿越昔格达软弱地层的施工问题。主要研究工作如下: (1)本文结合前人的研究成果,对现场取回的昔格达土样进行了室内试验,得出了昔格达土的物理力学性质,为结构计算和施工设计提供参考依据。 (2)用传统的结构力学方法对隧洞衬砌进行结构分析,得出其内力分布情况。并拟定出衬砌的厚度、混凝土标号以及配筋情况,并利用概率极限状态的设计方法研究衬砌结构的可靠性,判别结构是否安全。 (3)利用线弹性有限元法对隧洞衬砌工作特性进行研究,分析了隧洞在正常工况、检修工况以及弹模变化情况下的应力分布情况。并以正常工况作为控制工况,对衬砌进行配筋计算。 (4)对隧洞衬砌厚度进行优化,得出在经济合理的衬砌厚度和配筋。 (5)对传统计算方法和有限元计算方法进行了简单的比较,通过比较发现前者计算得出的应力在数值上要大于后者。传统计算理论做了很多理想化的假定,而有限元法能更好的模拟体型、荷载以及围岩的抗力等。因此,建议对


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