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| 1 | 水工高压隧洞结构设计中若干问题的讨论显示文摘目前国内水工高压隧洞结构设计尚无适用的规范可循 ,主要依据挪威准则和最小地应力准则 ,在高压隧洞应力分析时主要有面力理论和体力理论两种 .面力理论无法反映水工高压隧洞的实际受力状态 ,尤其是当水头值较高时所得计算结果失真 ;现有的体力理论往往不考虑高压固结灌浆的影响 .本文通过计算对比并结合工程实践经验 ,讨论了面力理论和体力理论的适用条件 ,并得出结论认为 ,对水头值大于 15 0m的压力隧洞 ,面力理论不适合 ,应采用体力理论 ,同时应对渗流场和应力场进行耦合分析 .并指出由于围岩是高压隧洞的主要承载结构 ,应强调高压固结灌浆的重要性 ,建议对完整的Ⅱ、Ⅲ类围岩合理的灌浆深度取为 0 | 侯靖 胡敏云 | 2001 | 水利学报2001，32，7： | 50 |
| 2 | 高压引水隧洞衬砌的透水设计研究显示文摘国内大都采用荷载结构法及限裂设计的方法对水工高压隧洞的衬砌进行不透水设计。而实践证明,不透水设计并不适合于高压引水隧洞,它将导致过高的配筋量。目前,国内水工高压隧洞结构透水设计尚无适用的规范可循,因此,有必要寻求一种合理、安全的透水设计方法。针对水工高压隧洞,基于体力理论,提出一种对衬砌结构进行透水设计的有限元计算方法,并将其应用于某水电站工程。该方法可模拟隧洞的施工过程和运营检修工况,考虑渗流场和应力场的直接耦合作用,根据内力值计算衬砌裂缝的开展宽度以及相应的配筋量等。通过对比分析,说明在衬砌透水设计中隧洞满水状态为对其进行配筋的控制工况,且结果更符合工程实际,并能大大节省配筋量。 | 李新星 蔡永昌 庄晓莹 朱合华 | 2009 | 岩土力学2009，30，5： | 29 |
| 3 | 内水压力下水工隧洞衬砌与围岩承载特性研究显示文摘衬砌与围岩是水工隧洞的主要组成部分,内水压力是其承担的主要荷载之一。采用轴对称计算模型,以衬砌与围岩间接触应力状态为判断标准,研究了衬砌混凝土开裂前后围岩渗透系数、变形模量等材料参数对衬砌与围岩联合承载特性的影响,详细地介绍了透水衬砌的设计方法和计算过程,以混凝土最大裂缝宽度为控制标准,编制了透水衬砌结构计算与配筋设计程序,并给出了算例验证。计算结果表明,围岩渗透系数是隧洞结构设计的关键,与围岩变形模量具有同等重要作用;围岩透水性越差或变形模量越低,衬砌与围岩越容易脱开;与混凝土开裂前相比,混凝土开裂后,衬砌与围岩更容易脱开;与钢板衬砌方案相比,钢筋混凝土衬砌方案可以很大程度地减小钢材用量;建议高压钢筋混凝土衬砌隧洞设计、施工时,应尽可能地保持围岩的完整性,并进行细致周密的固结灌浆,以增强围岩抗渗能力。 | 苏凯 伍鹤皋 周创兵 | 2010 | 岩土力学2010，31，8： | 26 |
| 4 | 广蓄电站钢筋混凝土衬砌岔管建设的几点经验显示文摘广蓄电站一期和二期工程建成了两座大型地下高压钢筋混凝土衬砌岔管 ,填补了国内空白 ,本文拟就岔管建设情况 ,总结几点经验教训 ,如岔管位置选择 ,岔管体形布置 ,岔管结构设计 ,岔管阻、排水工程措施以及岔管运行监测等。 | 叶冀升 | 2001 | 水力发电学报2001，20，2： | 23 |
| 5 | 高压水工隧洞透水衬砌渗流-应力-损伤耦合分析方法研究显示文摘在高压隧洞发电运行过程中,衬砌钢筋应力普遍小于设计预期,并未达到既安全又经济的效果。本文基于混凝土塑性损伤模型与透水衬砌理论,提出了透水衬砌渗流-应力-损伤耦合算法。基于大型通用有限元软件平台ABAQUS进行二次开发,通过Fortran语言调用实用程序GETVRM获取材料损伤,并利用子程序USDFLD实现了材料渗透系数随损伤的动态更新,完成了隧洞初次充水加压工况中衬砌损伤开裂的耦合分析过程,研究了衬砌损伤开裂、渗透孔压以及钢筋应力的演化特征,并探讨了衬砌与围岩有条件联合承载特性对耦合结果的影响。可以发现:计算所得的衬砌损伤开裂特征与衬砌压水试验结果吻合,完全联合承载与有条件联合承载两种情况下,衬砌钢筋应力表现出明显的差异,说明衬砌设计中未考虑衬砌与围岩相互脱离,即有条件联合承载,是隧洞发电运行时衬砌钢筋应力普遍小于设计预期的原因。本文提出的耦合算法所得到的结果与工程普遍规律相符,具有一定推广性,可以为衬砌设计问题提供一定参考。 | 周利 苏凯 周亚峰 文喜雨 伍鹤皋 | 2018 | 水利学报2018，49，3： | 16 |
| 6 | 高压透水隧洞工作机理探讨显示文摘在考虑高压隧洞透水特性的基础上,详细推导了简化厚壁圆筒结构的弹性力学计算公式,阐明了高压隧洞的工作机理,同时采用水工隧洞设计规范和非线性有限元方法进行复核,认为考虑渗透体力作用的配筋方案可以作为控制方案. | 苏凯 伍鹤皋 韩前龙 | 2005 | 水利水电技术2005，36，6： | 16 |
| 7 | 管片衬砌承担高内水压力的可行性分析显示文摘双护盾掘进机掘进与管片衬砌几乎同时进行,具有快速施工的特点,但管片衬砌能否承受电站引水隧洞高内水压力作用,是决定引水隧洞能否采用管片衬砌及TBM施工的关键之一。结合青松电站引水隧洞,对管片衬砌在承受高内水压力作用下的应力与变形特性进行三维有限元计算,对影响管片接缝张开的主要因素进行分析,获得在高内水压力作用下的管片应力、变形分布,深化对高内水压力作用下的管片衬砌特性的认识。计算发现在内水压力作用下,管片衬砌具有柔性变形特征,就青松电站而言,在现有的接缝止水技术条件下,管片衬砌可承受高水头内水压力作用,这对推动管片衬砌及TBM在引水隧洞中的应用具有重要意义。 | 佘成学 张龙 | 2008 | 岩石力学与工程学报2008，27，7： | 15 |
| 8 | 高压钢筋混凝土隧洞透水衬砌设计理论的进一步研究显示文摘在高压钢筋混凝土隧洞透水衬砌设计理论在广蓄成功应用实践的基础上,结合近年来水电工程数值计算的成果,提出了一套较完整的透水衬砌设计理论的数值计算方法。根据钢筋混凝土衬砌的开裂渗透特性建立了钢筋混凝土衬砌的应变~裂缝宽度~渗透系数的关系方程,将内水压力以体力的形式作用于隧洞衬砌和围岩,并结合结构三维弹塑性损伤有限分析,建立了高压隧洞内水外渗渗流场与应力场的耦合数值分析的计算模型,用于模拟高压钢筋混凝土隧洞透水衬砌的运行机理,进行透水衬砌理论设计。 | 张巍 黄立财 陈世玉 | 2008 | 广东水利水电2008，，9： | 13 |
| 9 | 基于流固耦合的高压混凝土隧洞衬砌结构配筋研究及应用显示文摘当采用面力理论计算新疆阿尔塔什水利枢纽工程的发电引水隧洞的配筋量时,衬砌含筋量巨大,与实际情况不符合。对此,采用岩体弹塑性渗流—应力—损伤耦合模型,将动态变化的体积力施加于整个模型,得出混凝土衬砌应变情况,根据衬砌应力按照现行规范进行限裂配筋。计算得出了围岩、衬砌的渗流场、应力场和相应的水力梯度以及最高外渗水头。结果表明,考虑流固耦合下的高压隧洞衬砌应力小于面力理论计算的成果,且前者计算出的混凝土衬砌配筋量远小于后者的计算结果。研究成果可为类似隧洞设计提供参考。 | 吴俊杰 李国英 米占宽 魏匡民 卞士海 | 2018 | 水电能源科学2018，36，1： | 11 |
| 10 | 水工隧洞内水外渗耦合分析显示文摘在水荷载体力理论的基础上,引入钢筋应变不均匀系数和混凝土应变不均匀系数。计算衬砌渗透系数,引入反映钢筋混凝土衬砌与围岩有条件联合承载特性的充水夹层单元模型,采用等效耦合分析方法,对水工隧洞内水外渗条件下的衬砌钢筋应力和围岩应力状态进行了计算分析。计算结果表明,与考虑衬砌与围岩完全联合承载的耦合分析方法相比,钢筋应力有了较大幅度的降低,在一定程度上反映了钢筋混凝土衬砌高压隧洞运行过程中钢筋应力水平普遍较低的这一工程特性。 | 苏凯 伍鹤皋 | 2009 | 岩土力学2009，30，4： | 11 |
| 11 | 高压隧洞内水外渗三维有限元分析与渗透稳定性研究显示文摘阳江抽水蓄能电站高压岔管拟采用钢筋混凝土衬砌,其静水压力799 m为国内之最。为保证在高水头作用下围岩的渗透稳定,采用三维有限元方法,针对阳江抽水蓄能电站高压水道防渗排水系统进行渗流及渗透稳定研究。研究结果表明,高压隧洞渗漏量在合理范围,高压固结灌浆、防渗帷幕和排水系统等防渗排水措施设计合理,效果显著。渗透稳定性方面,断层f 708与排水廊道相交处渗透坡降较大,发生渗透破坏的可能性较大,需重点处理。通过高压隧洞内水外渗三维有限元分析与渗透稳定性的研究,使得处理措施更具针对性。 | 张巍 陈云长 黄立财 刘林军 | 2015 | 水利与建筑工程学报2015，13，5： | 9 |
| 12 | 压力隧洞透水衬砌裂缝宽度计算方法探讨显示文摘在衬砌独立工作的前提下,提出一种透水衬砌裂缝宽度计算的简单方法。实例计算表明:若允许衬砌裂穿,裂缝在稳定渗流状态下的长期稳定开度较小,按透水衬砌限裂设计,可大量节省钢材,方便施工。 | 彭守拙 | 2009 | 水利水电科技进展2009，29，3： | 8 |
| 13 | 地下水工隧洞围岩及钢筋混凝土岔管结构数值分析显示文摘随着高山峡谷地区大型水电工程的兴建,深埋地下水工隧洞的围岩稳定和内外水压力作用下衬砌应力变形等成为重点关注问题。从围岩开挖支护、围岩衬砌相互作用和钢筋混凝土有限元模拟等方面建立钢筋混凝土岔管段数值分析模型,以蒲石河抽水蓄能电站尾水岔管为例,分析了围岩的应力、变形问题以及混凝土岔管结构配筋和配筋后应力、裂缝开展等问题。围岩分析计算结果表明:在主、岔洞交叉处会产生拉应力,塑性区开展较深,同时主洞靠近岔洞侧和尾水支洞的两侧岩体塑性区也有较大的开展。岔管结构分析计算结果表明:正常运行工况在内水压力作用下岔管结构大部分区域存在拉应力,裂缝较大;检修工况在外水压力作用下仅在主、岔管交叉处存在拉应力区,裂缝较小。 | 任旭华 徐海奔 束加庆 | 2009 | 四川大学学报(工程科学版)2009，41，4： | 7 |
| 14 | 高压岔管首次充排水衬砌开裂规律与渗透特征显示文摘高压岔管首次充排水过程是影响衬砌裂缝产生和扩展规律、渗透规律以及长期受力特性的关键因素,亦是关乎结构安全与围岩稳定的重要工况。以阳江抽水蓄能电站钢筋混凝土高压岔管为工程背景,基于流固耦合方法,采用离散单元法(PFC2D)研究了首次充水裂缝开展位置与初始地应力的关系;然后,利用有限差分法(FLAC3D)分析了衬砌起裂过程和贯通临界压力,明确了首次充排水至平衡状态的衬砌渗透特性以及梯级排水条件下衬砌稳定性;最后,研究了钢筋和锚杆对衬砌结构力学特性的影响,并提出限裂设计参数优化方案。结果表明:内水压力2.8 MPa为衬砌起裂临界压力,继续增至4 MPa时衬砌结构裂缝贯通;裂缝是高压岔管充水期内水外渗和放空期外水压消散的重要渗流通道,衬砌结构配筋与锚杆支护是限制裂缝开度的关键措施;放空期高外水荷载作用下衬砌存在受压破坏风险,应对内水放空梯度进行严格控制。 | 陈晨 曹瑞琅 姚磊华 刘立鹏 王玉杰 | 2019 | 人民长江2019，50，8： | 6 |
| 15 | 抽水蓄能电站高压水道钢筋混凝土衬砌技术特点显示文摘抽水蓄能电站输水系统进入地下厂房前的高压水道承受内水压力数百米乃至上千米,采用钢筋混凝土衬砌或钢板衬砌对电站技术经济指标影响很大,是抽水蓄能电站建设中一个重要的技术课题。中国南方电网调峰调频发电公司管辖的目前已建和在建的抽水蓄能电站高压水道均采用钢筋混凝土衬砌,总结了相关工程实践经验,对高压水道采用钢筋混凝土衬砌要关注的主要因素及适用条件提出初步认识。 | 章鹏 潘定才 郑晶星 | 2017 | 水力发电2017，43，11： | 6 |
| 16 | 浅谈小型水库除险加固输水隧洞设计与施工显示文摘水工隧洞断面大,洞室群布置复杂,外水压力高,隧洞沿线岩溶发育,工程地质条件复杂,设计及施工技术难度大。通过充分利用围岩、衬砌的联合作用,优化了衬砌结构;采用合理的施工组织设计和新技术、新工艺,有利于加快施工进度和节约工程投资。 | 零克恩 | 2014 | 企业科技与发展2014，，6： | 6 |
| 17 | 考虑主筋约束作用的高压水工隧洞衬砌裂缝开度研究显示文摘针对高压水工隧洞衬砌裂缝开度的研究,基于钢筋混凝土有限差分方法,引入Cable结构单元,对衬砌开裂后混凝土—钢筋的联合承载特性进行分析,结果显示,裂缝开裂位置与衬砌力学状态有关。通过探讨运行期高内水压力工况下主筋对衬砌裂缝的约束效果,分析了环向配筋率、钢筋位置、隧洞半径和围岩类别对衬砌裂缝开度的影响,并通过逐步回归分析提出高压水工隧洞衬砌的限裂设计优化方法。结果表明:衬砌最大裂缝开度与环向配筋率、围岩变形模量呈反比,选择适中的钢筋位置可以实现对衬砌的最佳约束;在衬砌限裂的优化设计过程中,建议优先采取固结灌浆等工程措施,改善围岩力学性能,其次提高衬砌环向配筋率以减小最大裂缝开度,将调整钢筋位置和隧洞半径作为衬砌限裂的辅助方法。本文研究成果为高压水工隧洞衬砌限裂设计配筋计算和裂缝预测提供重要参考。 | 陈晨 曹瑞琅 姚磊华 刘立鹏 王玉杰 | 2018 | 水利水电技术2018，49，11： | 5 |
| 18 | 考虑围岩约束高压隧洞衬砌结构限裂计算理论探讨显示文摘对于高压隧洞而言,钢筋的主要作用不在于受力,而在于限制裂缝展开宽度,以减少衬砌的渗漏量,提高耐久性。从考虑围岩约束的角度,假定钢筋混凝土衬砌的最大变形不超过不衬砌隧洞围岩的变形,并考虑衬砌开裂后高压水内水外渗在裂缝面上产生劈缝力的影响,推导出相应的高压隧洞限裂计算公式。算例分析表明,计算出的钢筋面积较规范公式小,更加符合工程实际。 | 张巍 黄立财 刘林军 | 2013 | 水力发电2013，39，10： | 5 |
| 19 | 复杂地质条件隧洞充排水方案设计研究--以巴基斯坦N-J水电站为例显示文摘对复杂地质条件下的高水头透水衬砌超长水工隧洞进行充排水,目前尚无成熟的标准流程或规范,可供参考的案例也极少,分析总结出相应的技术成果确有必要。以巴基斯坦N-J水电站为例,通过专门分析及总结该电站引水隧洞、尾水隧洞的充排水实施方案、施工组织方式、出现的问题、过程数据等,在隧洞充排水工作的目的、工作内容、过程控制原则、实施方案、风险防控要点、注意事项等方面形成了较为完整的技术成果。研究成果对类似工程具有借鉴意义。 | 彭会椿 | 2021 | 人民长江2021，52，5： | 4 |
| 20 | 浅谈水利隧洞竖井衬砌滑模施工技术的应用研究显示文摘为了保证隧道施工结构的结构质量、感观质量、结构防护及施工安全,对隧道施工结构进行分析和优化设计。研究结果表明,该工程结构或施工方法明显优于传统的经济合理的施工组合方法,可有效地提高施工质量,保证施工安全。 | 李志富 | 2021 | 砖瓦2021，，4： | 4 |
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