层状岩体引水隧洞围岩稳定性数值模拟分析

为研究不同产状下层状岩体引水隧洞在施工中围岩稳定性特征,以青海省引大济湟部分引水隧洞为例,建立不同岩层倾角下引水隧洞的三维有限元计算模型,计算不同倾角下层状岩体引水隧洞的围岩位移、塑性区范围、最大主应力及支护结构内力的变化规律.结果表明,拱顶沉降与底板隆起在岩层倾角为45°+φ/2(φ为岩体内摩擦角)时达到峰值;0°倾角时水平收敛最大;90°时塑性区和位移较大值分布在两侧直边墙顶部和底部,易发生边墙折断破坏;岩层倾角为0°、90°时最大主应力沿隧洞断面近似呈对称分布;30°～70°时最大值点随层理面平行方向移动.支护结构内力较大的围岩倾角是0°倾角,该角度上拱圈各点弯矩较大,应注意拱顶弯折破坏,不同岩层倾角下二衬计算安全系数均满足规范要求,在施工时应充分重视二衬施做前围岩的变形监控.