水工隧洞内水外渗承载机理研究

内水外渗是钢筋混凝土衬砌水工隧洞中存在的客观问题,是影响电站工程效益、隧洞结构安全和沿线山体稳定的重要因素。本课题依托武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，将以室内衬砌压水试验为基础，系统开展水工隧洞运行过程中衬砌开裂与裂缝扩展规律方面的研究，探索开裂衬砌混凝土裂缝宽度及其分布特征与衬砌透水特性之间的关系，确定开裂混凝土衬砌的渗透张量，为隧洞渗水量的预测提供科学依据；基于工程原型观测资料，引入充水夹层单元以模拟衬砌与围岩脱离前后接触部位的应力特性与渗透特性，建立包含衬砌、充水夹层单元和围岩在内的三维数值分析模型，采用非线性动态仿真分析理论和非线性有限单元分析方法，研究衬砌与围岩有条件的联合承载特性，对揭示隧洞内水外渗承载机理有重要意义，为水工隧洞的安全运行提供了重要保证。研究成果可为我国水工隧洞建设中的关键问题提供技术储备，进一步推动我国水工隧洞的建设和发展。