管道衬砌内水外渗对边坡稳定影响的数值模拟

摘要

根据钢筋混凝土受拉开裂特性,通过混凝土开裂后钢筋和混凝土联合承载原理,提出了在内水压作用下混凝土衬砌开裂的裂缝宽度估算公式。根据开裂衬砌内水外渗的规律,提出了高压管道内水外渗与混凝土衬砌裂缝宽度相互影响的有限元迭代计算分析方法。该方法将内水压荷载分解为起裂荷载和破坏荷载,对混凝土衬砌起裂荷载采用一次加载,对破坏荷载采用分级加载迭代,由此较好地反映衬砌开裂和渗流耦合作用效应。根据渗流荷载对边坡的破坏作用,提出了对边坡稳定判断的思路。通过对实际工程的分析计算,论证了高压管道内水外渗对边坡的稳定影响,为内水外渗与应力场耦合分析提供了一种有效的计算方法。