考虑到工程效益、机组提前发电等建设要求,目前导流隧洞的结构尺寸越来越大,设计水头越来越高,其中瀑布沟电站的导流隧洞的外水压力超过100m,采用传统的设计方法和现行设计规范已经不能满足工程建设要求。 本文结合瀑布沟电站导流隧洞的工程实例,利用弹塑性有限元对隧洞开挖、支护、运行以及最后封堵的全过程进行了较为全面的研究。主要包括以下研究内容和结论: (1)1#、2#导流洞的不同开挖方案和支护时间对其应力与变形的影响分析表明,不同开挖方案和支护时间对导流洞应力与变形有一定的影响,但并不明显。 (2)在高内外水压力作用下及围岩和衬砌之间存在初始缝隙时,对不同衬砌厚度与围岩联合承载特性进行了分析,并给出相应的围岩塑性区和工程措施; (3)利用三维有限元法,对高水压力作用下闸墩的应力分布进行了计算研究。