基于HM耦合效应的高渗透水压水工隧洞承载机理研究

项目名称： 基于HM耦合效应的高渗透水压水工隧洞承载机理研究

项目编号： No.51179140

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 水利科学与海洋工程学科

项目作者： 苏凯

作者单位： 武汉大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 水工隧洞内水外渗是影响电站工程效益、隧洞结构安全和沿线山体稳定的重要因素，HM耦合是其突出特征，高渗透水压恶化了其运行环境。本课题将以室内衬砌压水试验为基础，探索混凝土裂缝宽度及其分布特征与衬砌透水性之间的关系，引入裂缝粗糙度影响因子与渗透水流流态判别因子，构建基于HM耦合效应的开裂混凝土衬砌渗透模型；探索室内隧洞模型实验的加载与控制方法，构建高渗透水压力条件下的隧洞水力劈裂组合模型，研究高渗透水压环境下岩体水力劈裂形成与促动机制；引入单元开裂状态函数与渗透系数突跳因子反映衬砌与围岩脱离前后接触部位的应力特性与渗透特性，建立基于衬砌与围岩有条件联合承载理论的水工隧洞三维数值计算模型，采用非线性动态仿真分析理论和非线性有限单元分析方法，研究隧洞衬砌与围岩的有条件联合承载特性；研究成果对揭示水工隧洞承载机理有重要意义，可为水工隧洞的安全运行提供重要保证。

中文关键词： 水工隧洞；流固耦合；塑性损伤；水力劈裂；

英文摘要：

英文关键词： hydraulic tunnel；Hydro-mechanical coupling；Plastic-damage；Hydraulic fracture；