岩土力学 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (9): 3187-3200.doi: 10.16285/j.rsm.2025.0894CSTR: 32223.14.j.rsm.2025.0894
木朋1, 2,龚睿1,杨逢杰3,周鑫1,朱洪泽1,苏凯1, 2
MU Peng1, 2, GONG Rui1, YANG Feng-jie3, ZHOU Xin1, ZHU Hong-ze1, SU Kai1, 2
摘要: 深埋水工隧洞中排水孔堵塞会显著改变结构的孔压分布及力学响应,进而威胁隧洞稳定与服役安全。相较于现有的排水孔整体渗透系数折减法,基于线单元提出排水孔分段堵塞模拟方法,构建了深埋隧洞渗流数值模型,对比验证其适用性良好。在此基础上,采用渗流−应力间接耦合方法,建立荷载−结构模型,定量研究了排水孔堵塞空间分布情况对衬砌承载特性的影响。结果表明:衬砌水力损伤随单孔堵塞深度增加呈“缓变―陡变―稳定”三阶段特征,阈值分别为0、3.6、4.4 m;堵塞处过高的水力梯度引起衬砌压缩变形并形成反弯点,在缓变阶段末即相对堵塞深度达到0.9时,衬砌发生受拉损伤失效,受压损伤可忽略;相邻多孔堵塞使衬砌局部外水压力显著叠加,两孔相邻时峰值为3.81 MPa,间隔最远时降至2.65 MPa,局部不均匀高压梯度是导致贯通损伤的主导因素。研究成果为深埋隧洞排水系统的优化设计与安全运维提供了理论依据。
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