高压水工隧洞钢筋混凝土衬砌开裂渗漏研究

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1、第29卷增2岩石力学与工程学报Vol.29Supp.22010年9月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringSept.，2010高压水工隧洞钢筋混凝土衬砌开裂渗漏研究1，21，2卞康，肖明(1.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；2.武汉大学水工岩石力学教育部重点实验室，湖北武汉430072)摘要：基于弹性损伤理论和等效连续介质渗流理论，提出一种可以在高压水工隧洞衬砌开裂后估算隧洞渗水量的方法。以不同水压力作用下钢筋混凝土衬砌的裂缝宽度变化作为考虑衬砌渗透性变化的主要因素，考虑衬砌裂缝与断层相交的情况和高

2、压固结灌浆作用的影响，对水工隧洞充水、放空阶段的内外水渗漏做出相应探讨。将惠蓄高压隧洞的监测数据和数值模型计算结果进行对比得到，隧洞的渗水量与衬砌裂缝开度及洞周是否存在较显著的渗漏通道存在密切联系。在隧洞洞周没有或尚未形成显著渗漏通道的情况下充水或放空时，计算结果与实际监测结果吻合良好；在衬砌裂缝与断层连通的渗漏通道形成后，计算结果和监测结果则会存在一定的差距。研究结果可为水工隧洞充水期内水外渗和放空期外水内渗渗漏量计算提供一种有效的思路。关键词：隧道工程；水工隧洞；衬砌开裂；裂缝宽度；内水外渗中图分类号：U45文献标识码：A文章编号：1000–6915(2010)增2–3647

3、–08RESEARCHONSEEPAGEOFHIGHPRESSUREHYDRAULICTUNNELWHENREINFORCEDCONCRETELININGCRACKING1，21，2BIANKang，XIAOMing(1.StateKeyLaboratoryofWaterResourcesandHydropowerEngineeringScience，WuhanUniversity，Wuhan，Hubei430072，China；2.KeyLaboratoryofRockMechanicsinHydraulicStructuralEngineeringofMinistryofEd

4、ucation，WuhanUniversity，Wuhan，Hubei430072，China)Abstract：Basedontheelasticdamagetheoryandseepagetheoryofequivalentcontinuummedia，amethodforevaluatingtheseepageofhighpressurehydraulictunnelaftertheliningcrackingispresented.Changesincrackwidthofreinforcedconcreteunderdifferentwaterpressuresarec

5、onsideredasthemainfactorsofpermeabilitychangesofthelining.Thesituationsoftheinternalwaterexudingfromthetunnelwhenwaterfillsthetunnelandtheouterwaterinfiltratingintothetunnelwhenthetunnelisemptyarestudiedrespectively.Theinfluencesofconsolidationgroutingunderhighpressureandthesituationwhenfault

6、sgettouchwiththeliningareconsidered.ThecomparisonbetweenmonitoringdataofHuixutunnelunderhighpressureandresultsfromnumericalcalculationshowsthattheseepageoftunnelhasacloserelationtothecrackwidthofliningandtheexistenceofremarkableseepagechannelnearbythetunnel.Ifthereisnoremarkableseepagechannel

7、nearbythetunnel，whenwaterfillsthetunnelorthetunnelisempty，themonitoringresultsagreebetterwiththecomputationresults.Otherwise，iftheremarkableseepagechannelwhichcombinestheconcretecrackswithfaults，thedifferencebetweenmonitoringandcomputationres