新型预应力混凝土衬砌压力隧洞技术研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com水利水电技术第46卷2015年第11期新型预应力混凝土衬砌压力隧洞技术研究赵妍，孙粤琳，黄昊，刘致彬(中国水利水电科学研究院，北京100038)摘要：本文提出了一种新型预应力混凝土衬砌压力隧洞技术。该项技术根据厚壁圆筒承受内外水压力理论，利用围岩的抗力作用，采用外加预应力法，在围岩和衬砌混凝土之间安装一种圆环形扁千斤顶设备，根据需要利用水或水泥浆通过有限的径向位移对隧洞衬砌混凝土层外部人为地施加某一数值与分布的均布压应力，用以部分或全部抵消内水压力所产生的拉应力。其优点是省去了预应力钢筋，且施工简便。模拟

2、试验证明，利用水或水泥浆施加预应力法是可行的。有限元计算结果表明，在隧洞衬砌混凝土外层间隔施加预应力时，衬砌混凝土中的应力能够满足工程需要。关键词：压力隧洞；新型预应力混凝土衬砌；外加预应力法；圆环形扁千斤顶；室内试验；有限元分析doi：10．13928／j．cnki．wrahe．2015．11．015中图分类号：TV732．3文献标识码：A文章编号：1000—0860(2015)11-0072—05Researchonanewtechnologyofpressuretunnelwithpre-stressedconcreteliningZ

3、HAOYan，SUNYuelin，HUANGHao，LIUZhibin(ChinaInstituteofWaterResourcesandHydropowerResearch，Beijing100038，China)Abstract：Anewtechnologyofpressuretunnelwithpre·stressedconcreteliningisproposedherein．Thistechnologyisthatwiththeresistanceeffectofsurroundingrockandtheexternalpre—s

4、tressmethod，acircularflatjackdeviceisinstalledbetweenthesurroundingrockandtheconcreteinaccordancewiththetheoryofthattheinternalandexternalwaterpressuresarewithstoodbyathick—walledcylinder，andthenauniformcompressivestresswithacertainvalueisartificially印pliedtotheoutsideofth

5、elin—ingconcreteoftunnelwithwaterorcementslurrythoughalimitedradialdisplacementaccordingtotherelevantdemand，SOastOpartlyorfullyoffsetthetensilestressfromtheinternalwaterpressure．Themeritofthistechnologyisthatnotonlythepre—stressedreinforcementissaved，buttheconstructionisal

6、soconvenient．Thesimulationtestdemonstratesthatitisfeasibletoapplypre—stresswithwaterorcementslurry．Meanwhile，theresultfromthefiniteelementmethodshowsthatwhenpre-stressisappliedtotheoutsidespaceoftheliningconcreteoftunnel，thestressinsideoftheliningconcretecanmeettheengineer

7、ingdemandcon—cerned．Keywords：pressuretunnel；newpre·stressedconcretelining；e~emalpre-stressedmethod；circularfiatjack；indoorexperi—ment；finiteelementanalysis计和优化、施工技术、可靠度分析及混凝土衬砌开裂1问题的提出预应力混凝土衬砌技术在国外应用较早，20世收稿日期：2015—01一O6纪70年代，意大利、瑞士等国将这种技术应用于调项目资助：中国水利水电科学研究院科研专项(SM0145B22

8、201500000)。压井和隧洞⋯。国内许多专家也对衬砌结构形式设作者简介：赵妍(1978一)，女，高级工程师，博士。WaterResourcesandHydropowerEng