典型不良地质条件下输水隧洞安全分析

郑汉种，魏海云，李 丹，赵震波

(1.浙江省水利河口研究院，浙江 杭州 310020；2.浙江广川工程咨询有限公司，浙江 杭州 310020；3.浙江省水利防灾减灾重点实验室，浙江 杭州 310020)

0 引 言

输水隧洞工程是隐蔽工程，经常会遇到岩溶、软弱夹层等不良地质，围岩周边岩溶的存在不仅在施工期时容易发生涌水突泥，在运行期也极有可能导致水量渗漏损失[1]，软弱夹层的存在降低了围岩的整体强度，处理不当可能导致隧洞围岩的局部失稳甚至产生大范围的崩塌[2]，引起施工进度拖延，甚至导致人员伤亡，造成严重的质量和安全事故。

隧洞结构与围岩是一个受力整体，可采用连续介质力学为基础的方法来设计和研究隧洞结构[3]。然而，由于数学计算上的困难，这些方法在实际工程中运用还相当有限。随着计算机的推广和岩土介质本构关系研究的进步，数值计算方法在隧洞结构计算中有了很大的发展，赵明阶等[4]运用二维弹塑性分析研究了隧道顶部不同大小、不同距离的溶洞对隧道围岩稳定性的影响；谭代明等[5]利用有限差分软件FLAC3D对侧部含有溶洞的隧道围岩稳定性进行数值模拟研究，并将数值计算结果与现场监测结果进行比较分析；翁振奇等[6]运用Abaqus模拟隧道周围不同位置存在隐伏溶洞时的状况，得出了隐伏溶洞对隧道位移、应力以及塑性区范围的影响；张志强等[7]建立含弱夹层不同的限元分析模型，分析不同级别围岩下软弱夹层对地下洞室围岩的影响。……