水工隧洞不同围岩等级力学性能研究

为探究围岩等级下降对水工隧洞内力及变形产生的影响,以实际工程中隧洞有限元仿真分析所涉及的问题为例,采用地层结构法模拟隧洞开挖过程,选择典型断面运用三维有限元软件Abaqus,对Ⅲ类和Ⅳ类围岩在相同计算工况及荷载作用下进行分析计算,取隧洞计算结果的最大值进行比较。结果表明,与Ⅲ类围岩相比,Ⅳ类围岩等效位移增加了58.84%,等效塑性应变减少了25.74%;支护的水平位移、竖直位移、轴力和弯矩都增加了,除弯矩增加了139.94%外,其余的增长率均在25%~35%之间,锚杆的轴力相对增加最小,增加了19.32%。在实际工程中,需对支护弯矩值的变化给予重点关注,以此加强隧洞支护作用和安全效果。