复杂地质条件下水工隧道围岩稳定性数值模拟及支护参数优化

马效波 （ 新疆兵团勘测设计院集团股份有限公司 ）

https://doi.org/10.37155/2717-557X-0703-6

Abstract

我国水利水电工程向高山峡谷、深埋长隧洞发展，水工隧道建设面临断层破碎带、高地应力等复杂地质条 件挑战，围岩稳定性关乎工程安全、进度与寿命。本文以某典型深埋水工引水隧洞穿越断层破碎带段为研究对象，综合 地质勘察、现场监测数据与数值模拟方法，构建考虑非线性本构关系、渗流-应力耦合及结构面效应的三维精细化数值模 型。系统分析不同工况下围岩位移、应力、塑性区分布及支护结构受力特征，揭示复杂地质条件下围岩失稳机理。采用 正交试验设计，对锚杆长度、间距等关键支护参数多方案比选优化。结果显示，优化后的复合支护方案能有效控制围岩 变形，减小塑性区范围，降低支护结构内力，提升整体稳定性与安全性，为类似工程提供理论与技术支撑。

Keywords

水工隧道；复杂地质条件；围岩稳定性；数值模拟；FLAC3D；支护参数优化

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