基于引水隧洞安全和经济施工的支护参数优化分析

摘要：

以引大济湟项目为工程背景,结合引水隧洞施工工艺及现场条件,采用正交试验设计,建立以初衬厚度(因素A)、钢拱架间距(因素B)和开挖进尺(因素C)为影响因素的9个不同工况,运用MIDAS GTS进行数值模拟,采用极差法分析,得出各指标影响因素的主次排序,并将隧洞的安全性与经济性相结合,分析两者的线性关系,再引入灰色关联度理论,选择拱顶下沉、底板隆起等作为评价指标,对9个工况进行分析,评价出隧洞最优施工支护方案.结果 表明:隧洞洞室初衬拱顶应力的影响因素主次顺序为钢拱架间距、初衬厚度、开挖进尺,即B、A、C;拱顶下沉、开挖成本占比及钢拱架成本占比的影响因素主次顺序为C、B、A;底板隆起、水平收敛以及初衬底板应力、边墙应力和拱脚应力的影响因素主次顺序为C、A、B.开挖成本占比和总成本与洞室位移、初衬应力(除开挖成本占比相对于拱顶应力之外)及综合得分均呈负相关;钢拱架成本占比与洞室位移、初衬应力(除拱顶应力之外)及综合得分均呈正相关.计算各工况灰色关联度得出综合安全性和经济性的最优方案为工况7,其关联度为0.763,具体参数为初衬厚度16 cm,钢拱架间距1.0 m,开挖进尺1.5 m.

关键词：引水隧洞;隧洞施工;支护参数优化;正交试验;极差法;灰色关联度

所属期刊栏目：32

分类号：TV671(水利枢纽、水工建筑物)

资助基金：青海省科技计划项目;兰州交通大学百名青年优秀人才培养计划基金项目

在线出版日期：2022-02-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：143-151