输水隧洞粘钢加固效果影响因素的有限元分析

陈锦庆，曹生荣

(1. 深圳市东江水源工程管理处，广东 深圳 518036；2. 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，湖北 武汉 430072)

近年来，为了解决地区间水资源分布不均的问题，我国的跨流域引调水工程建设发展迅速。越来越多的输水隧洞投入运营使用。但由于运行期受力环境的变化以及结构材料不可避免的性能老化等众多因素的影响，水工输水隧洞衬砌混凝土常会出现掉块、开裂、渗漏等各种病害[1]。这些病害的存在会导致输水隧洞衬砌结构的安全性、稳定性和耐久性，部分病害的持续发展甚至可能会引起隧洞坍塌等重大安全事故。因此，需要适时对隧洞衬砌结构采取合适的补强加固措施。粘钢加固法由于具有施工便捷、自重较小、加固效果良好等优点在水工输水隧洞衬砌结构补强加固中的应用越来越广泛，如花凉亭水库引水隧洞裂缝粘钢加固处理[2]、回龙抽水蓄能电站尾水隧洞粘钢加固处理[3]等。

目前已有的相关研究成果大多是粘钢加固混凝土梁的影响因素研究[4-9]，相关研究表明：粘钢加固混凝土梁的主要影响因素有钢板厚度和材料强度、胶层厚度及粘结性能等。而水工隧洞衬砌结构与混凝土梁结构存在较大差别，其区别主要在于水工隧洞衬砌结构的荷载、结构与材料本构关系更加复杂，开展试验研究更加困难。现有的水工隧洞粘钢加固工作主要依据相关工程经验开展，缺乏对加固效果影响因素及主要技术参数选择的系统分析，其理论性有待进一步提升。……