水工隧洞襯砌底板缺陷誘因及其對(duì)結(jié)構(gòu)安全的影響分析

馬芳平, 陳英, 黃會(huì)寶, 高志良, 彭濤, 謝輝

(1.國(guó)能大渡河流域水電開發(fā)有限公司, 成都 610041; 2. 清華大學(xué)水沙科學(xué)與水利水電工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100084;3. 四川水發(fā)勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限公司, 成都 610015; 4. 清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院, 成都 610071)

中國(guó)是水利水電大國(guó),已建水電工程9.8萬(wàn)座,裝機(jī)容量達(dá)3.5億kW,穩(wěn)居世界第一,南水北調(diào)、錦屏二級(jí)等大型國(guó)家戰(zhàn)略工程極大地支撐了社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展[1]。作為重大水利水電工程關(guān)鍵構(gòu)筑物的水工隧洞,其結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定直接關(guān)系著水資源優(yōu)化調(diào)度、能源電力生產(chǎn)等綜合效益的正常發(fā)揮。水工隧洞常具有洞徑大、高水壓、結(jié)構(gòu)形式多樣等特點(diǎn),在長(zhǎng)年周期性運(yùn)行過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)沖坑、裂縫、磨損、掉塊等典型缺陷,極大影響工程安全[2]。眾多學(xué)者對(duì)水工隧洞缺陷檢測(cè)及結(jié)構(gòu)安全進(jìn)行了深入分析,陸麗麗[3]系統(tǒng)分析了隧洞襯砌缺陷的種類及產(chǎn)生原因,在此基礎(chǔ)上建立了寒區(qū)引水隧洞襯砌結(jié)構(gòu)安全的評(píng)價(jià)指標(biāo)。金鑫[4]研究了隧洞發(fā)生缺陷的機(jī)理,并提出了針對(duì)性的防治措施。王石磊等[5]對(duì)鐵路隧道開展了缺陷檢測(cè)與分析,為襯砌缺陷治理提供了技術(shù)和方法支撐。對(duì)于水工隧洞的結(jié)構(gòu)安全性分析,通常以監(jiān)測(cè)儀器和人工巡查所獲取的結(jié)果,并結(jié)合勘測(cè)、施工資料,以各類規(guī)范為準(zhǔn)則,判斷隧洞結(jié)構(gòu)是否滿足要求。劉穎才[6]采用荷載結(jié)構(gòu)法與地層結(jié)構(gòu)法對(duì)襯砌缺陷的斷面進(jìn)行安全性計(jì)算,并評(píng)估由施工缺陷引起的襯砌不足對(duì)隧道的危害影響。鄭艾辰等[7]采用室內(nèi)試驗(yàn)與仿真模擬的結(jié)合方法,通過(guò)隧道空洞數(shù)量、位置和尺寸的變化,研究空洞對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)的安全性影響。項(xiàng)一恒[8]基于模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬的方法,分析了隧道拱頂?shù)拿摽张c襯砌欠厚的影響。李彬等[9]基于荷載結(jié)構(gòu)法分析了運(yùn)營(yíng)期公路隧道缺陷對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)的安全性影響,得出襯砌厚度不足導(dǎo)致結(jié)構(gòu)截面剛度的降低,安全性的下降等結(jié)論。相關(guān)成果主要聚焦于公路和鐵路隧道的研究,而水工隧洞受內(nèi)外水壓及運(yùn)行期水流沖刷的影響,其破壞形式與荷載分布更為復(fù)雜[10-11],有必要對(duì)運(yùn)行期水工隧洞的缺陷進(jìn)行深入分析與探討。

現(xiàn)以深溪溝水電站有壓隧洞為工程案例,結(jié)合工程檢修中襯砌表觀缺陷的檢測(cè)成果,從水力學(xué)角度分析襯砌底板沖坑產(chǎn)生的原因,并探討襯砌結(jié)構(gòu)的安全特征與沖坑深度的關(guān)系,分別考慮運(yùn)行與檢修條件下內(nèi)外水壓力的影響,分析不同沖坑深度對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響,并對(duì)結(jié)構(gòu)安全進(jìn)行驗(yàn)算,相關(guān)成果可對(duì)工程運(yùn)行與加固處理提供數(shù)據(jù)支撐,計(jì)算與研究方法也可為水工隧洞運(yùn)行期結(jié)構(gòu)安全分析提供參考。

1 工程背景

深溪溝水電站位于大渡河中游漢源縣和甘洛縣接壤處,為大渡河流域梯級(jí)規(guī)劃的第18級(jí)電站,電站裝機(jī)容量600 MW,年發(fā)電量32.25億kW·h。電站位置及布置圖如圖1所示。

圖1 深溪溝水電站有壓隧洞布置圖Fig.1 Layout of Shenxigou hydropower spillway tunnel

該電站共布置兩條有壓隧洞,隧洞由塔式進(jìn)水口、洞身和出口段組成。兩條隧洞的泄流量為4 258 m3/s。隧洞進(jìn)口閘室段長(zhǎng)20 m,出口段由閘室和擴(kuò)散段組成,閘室長(zhǎng)40 m。兩洞平行布置,洞軸線中心距56.0 m,1#、2#隧洞分別長(zhǎng)1 350.07 m和1 493.54 m,采用城門洞形斷面,凈高18 m,寬15.5 m?？v向方面,進(jìn)口底板標(biāo)高616.0 m,出口底板標(biāo)高614.0 m,坡降2 m,兩條隧洞整體縱坡較小,底坡分別為i=0.148%和i=0.134%。

深溪溝兩條隧洞受高速水流的長(zhǎng)期沖刷,洞內(nèi)襯砌表面磨損情況較嚴(yán)重,主要是兩側(cè)邊墻與底板間存在磨損、沖坑、麻面、空洞等缺陷類型,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)安全檢測(cè)發(fā)現(xiàn),底板混凝土存在不同程度的磨損,局部存在較大的沖坑,其中沖坑面積達(dá)到10 m2左右,沖坑深度為0.1～0.3 m,如圖2所示。為分析洞內(nèi)沖坑產(chǎn)生的原因以及沖坑對(duì)結(jié)構(gòu)安全的影響,分別開展了隧洞水力學(xué)與結(jié)構(gòu)安全數(shù)值模擬。

圖2 隧洞內(nèi)沖坑圖片F(xiàn)ig.2 Picture of scour hole in spillway tunnel

2 隧洞水力學(xué)計(jì)算分析

2.1 模型建立及網(wǎng)格劃分

根據(jù)深溪溝水電站2#有壓隧洞的設(shè)計(jì)圖紙,采用CATIA軟件進(jìn)行3D建模。由于計(jì)算中采用標(biāo)準(zhǔn)壁面函數(shù),因此選擇將無(wú)量綱數(shù)y+控制為50以保證充分捕捉紊流特征,此時(shí)計(jì)算可得最小網(wǎng)格尺寸應(yīng)為0.05 m。按照此尺寸使用ICEM軟件進(jìn)行隧洞網(wǎng)格劃分并對(duì)隧洞壁面附近網(wǎng)格進(jìn)行加密,網(wǎng)格劃分結(jié)果如圖3所示。

圖3 模型及網(wǎng)格劃分Fig.3 Model and grid division

隧洞壁面附近網(wǎng)格最小尺寸為0.05 m,最大網(wǎng)格尺寸為0.5 m,考慮到計(jì)算效率的影響,隧洞中心以及水庫(kù)等部分網(wǎng)格尺寸設(shè)置為1 m,最終總網(wǎng)格數(shù)為200萬(wàn)左右。

根據(jù)《四川省大渡河深溪溝水電站竣工安全鑒定設(shè)計(jì)自檢報(bào)告》中的結(jié)果,當(dāng)庫(kù)水位為正常蓄水位660 m時(shí),2#隧洞泄流量約為2 228.3 m3/s,本次數(shù)值模型計(jì)算結(jié)果出口泄流量為2 307.5 m3/s,相對(duì)誤差為3.6%,與模型實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好,表明數(shù)值模型計(jì)算結(jié)果可以較為準(zhǔn)確地反映真實(shí)流動(dòng)的情況。

2.2 截面水力特征分析

數(shù)值模擬計(jì)算得到的隧洞整體流場(chǎng)分布如圖4、圖5所示,在水庫(kù)水位為正常蓄水位的運(yùn)行工況下,2#隧洞為全滿流有壓狀態(tài)運(yùn)行,隧洞內(nèi)流速的縱截面分布情況表明,洞內(nèi)水流從水庫(kù)進(jìn)入隧洞后在過(guò)渡段流速逐漸增加,而在斷面形狀不變的隧洞段基本保持穩(wěn)定,最大流速為19.3 m/s。

圖4 隧洞縱截面流速分布Fig.4 Velocity distribution of tunnel longitudinal section

圖5 隧洞橫截面流速分布Fig.5 Pressure distribution of tunnel cross-section

隧洞橫截面壓強(qiáng)分布如圖6所示。隧洞橫截面上,水壓分布整體上呈現(xiàn)出從上到下逐漸增加的趨勢(shì),隧洞拱頂處壓強(qiáng)最小,而隧洞底板處壓強(qiáng)最大。

圖6 隧洞橫截面壓強(qiáng)分布Fig.6 Pressure distribution of tunnel cross-section

隧洞橫截面紊動(dòng)能分布如圖7所示。從隧洞橫截面的流速及紊動(dòng)能分布來(lái)看,隧洞洞壁附近的流速雖然較小,但受壁面邊界影響,紊流強(qiáng)度顯著高于中心線附近部位,尤其是拱頂、側(cè)壁以及底板部位,而中心線附近水流比較穩(wěn)定,紊動(dòng)能非常小。

圖7 隧洞橫截面紊動(dòng)能分布Fig.7 Turbulent kinetic energy distribution in tunnel cross-section

綜上所述,隧洞洞壁附近的水流紊動(dòng)程度較高,其中底板附近流速與紊動(dòng)能均較大,在運(yùn)行過(guò)程中受到的水流作用最強(qiáng),因此也最容易產(chǎn)生破壞。當(dāng)水流中有泥沙雜質(zhì)時(shí),底板處受沖刷磨蝕影響也是最嚴(yán)重的;而邊墻的水壓較小,受高速水流影響產(chǎn)生破壞的可能性也比較低;頂拱處盡管水流紊動(dòng)也比較強(qiáng)烈,但壓強(qiáng)小,因此相較于底板與邊墻最不易受到破壞。

3 結(jié)構(gòu)安全分析

當(dāng)隧洞襯砌存在磨損沖坑后,原有襯砌結(jié)構(gòu)尺寸不足,這些結(jié)構(gòu)缺陷對(duì)隧洞的安全運(yùn)行影響較大,襯砌沖坑存在使結(jié)構(gòu)剛度發(fā)生改變,可能導(dǎo)致襯砌結(jié)構(gòu)變形增大,圍巖抗力大小和分布規(guī)律發(fā)生變化,襯砌結(jié)構(gòu)承載狀態(tài)和結(jié)構(gòu)安全系數(shù)也可能改變。因此,需要通過(guò)深入分析來(lái)確定沖坑對(duì)結(jié)構(gòu)安全的影響。

3.1 建模方法及模擬工況

一般來(lái)講,襯砌結(jié)構(gòu)的安全特征與沖坑的范圍、深度有較大關(guān)系。為模擬沖坑產(chǎn)生后襯砌變薄對(duì)結(jié)構(gòu)安全的影響,采用Midas GTS NX 有限元軟件進(jìn)行分析,并結(jié)合荷載結(jié)構(gòu)法計(jì)算理論,選取典型隧洞斷面及沖坑深度模擬分析。襯砌按照梁?jiǎn)卧紤],地層反力采用曲面彈簧模擬,并僅考慮彈簧受壓。根據(jù)施工及勘察資料揭示1#隧洞Ⅱ、Ⅲ類圍巖占總長(zhǎng)77.77%,Ⅳ類占22.23%;2#隧洞Ⅱ、Ⅲ類圍巖占總長(zhǎng)92.06%,Ⅳ類占7.94%,圍巖類別偏好。洞身段水平埋深50～200 m不等,上覆巖層以白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r為主,沿線無(wú)大的斷層破碎帶。計(jì)算參數(shù)根據(jù)工程資料,Ⅲ類圍巖主要為白云巖。 洞身段除邊墻1.0 m以下以及底板表面0.4 m厚采用HF C40抗沖磨混凝土,其余部位均采用C30混凝土,計(jì)算統(tǒng)一按C30混凝土考慮,主要參數(shù)如表1所示。

表1 材料主要參數(shù)表Table 1 List of main parameters of materials

由于隧洞圍巖整體地質(zhì)條件較好,且運(yùn)行已超過(guò)10年,此處主要考慮運(yùn)行工況和檢修工況的內(nèi)外水壓對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)的作用力。

(1)運(yùn)行工況。在運(yùn)行階段,隧洞以內(nèi)水壓力控制,各個(gè)斷面內(nèi)水壓力水頭以51 m(襯砌后底板以上水頭)計(jì)算,在計(jì)算內(nèi)水壓力作用時(shí)不同時(shí)考慮外水壓力作用。

(2)檢修工況。在檢修階段,隧洞以外水壓力控制,各斷面的外水壓力水頭為 47 m,外水壓力折減系數(shù)為0.4,在計(jì)算外水壓力作用時(shí)不同時(shí)考慮內(nèi)水壓力作用。

Ⅲ類圍巖的襯砌設(shè)計(jì)厚度為1.2 m,根據(jù)現(xiàn)檢測(cè)的沖坑深度,開展底板有沖坑和無(wú)沖坑的襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析,沖坑統(tǒng)一按4.8 m長(zhǎng)考慮。分別模擬襯砌厚度分別減少0.2、0.4、0.6 m及襯砌厚度不變等情況,如表2所示。襯砌梁?jiǎn)卧Y(jié)構(gòu)模型如圖8所示。

表2 襯砌底板不同沖坑深度模擬Table 2 Simulation of different scour hole depths of lining bottom plate

圖8 襯砌梁?jiǎn)卧Y(jié)構(gòu)模型Fig.8 Structural model of lining beam element

3.2 模擬結(jié)果

運(yùn)行工況下,開展底板不同深度沖坑形成后在內(nèi)水壓力作用下的數(shù)值模擬,其中無(wú)沖坑及沖坑深度為0.6 m條件下的模擬結(jié)果如圖9所示?？梢园l(fā)現(xiàn),當(dāng)?shù)装逡r砌結(jié)構(gòu)完整時(shí),結(jié)構(gòu)內(nèi)力完全對(duì)稱分布。當(dāng)?shù)装逡r砌結(jié)構(gòu)出現(xiàn)沖坑后,結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布發(fā)生變化。隨著沖坑深度由0 m增加到0.6 m,底板和邊墻的彎矩逐漸表現(xiàn)出明顯的非對(duì)稱特征,右邊墻彎矩逐漸增加,左邊墻彎矩逐漸減小,底板沖坑附近出現(xiàn)明顯的彎矩驟減,而底板另一側(cè)彎矩增大,但頂拱的彎矩值受底板沖坑影響較小。通過(guò)軸力圖和剪力圖對(duì)比可以發(fā)現(xiàn),底板出現(xiàn)沖坑后,軸力與剪力的對(duì)稱性相對(duì)較好,各位置的數(shù)值變化相對(duì)較小。

圖9 運(yùn)行工況下不同沖坑深度的內(nèi)力結(jié)果Fig.9 Internal force results of different scour hole depths under operating conditions

可見(jiàn),沖坑形成后對(duì)結(jié)構(gòu)彎矩分布產(chǎn)生顯著影響,對(duì)剪力、軸力的對(duì)稱性和數(shù)值影響都較小。由于沖刷部分截面厚度變薄,結(jié)構(gòu)為保持變形協(xié)調(diào), 因而會(huì)出現(xiàn)底板沖坑附近彎矩減小的現(xiàn)象,但截面變薄后抗彎剛度明顯減小,直接影響結(jié)構(gòu)的抗彎承載力,因此需對(duì)沖刷截面的承載力進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)算。

檢修工況下,開展底板不同深度沖坑形成后在外水壓力作用下的數(shù)值模擬,其中無(wú)沖坑及沖坑深度為0.6 m條件下的模擬結(jié)果如圖10所示。可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)?shù)装逦词艿經(jīng)_刷破壞時(shí),內(nèi)力也呈現(xiàn)完全對(duì)稱分布,當(dāng)?shù)装宄霈F(xiàn)較大沖坑時(shí),邊墻的彎矩對(duì)稱性變差,右邊墻彎矩略大于左邊墻,底板彎矩值有一定增大,頂拱的彎矩沒(méi)有顯著的變化。通過(guò)軸力圖和剪力圖對(duì)比可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)?shù)装宄霈F(xiàn)沖坑后,雖內(nèi)力數(shù)值略有增加,但各位置的軸力和剪力對(duì)稱性依然較好。

對(duì)比運(yùn)行工況和檢修工況可知,截面底板局部沖刷僅對(duì)運(yùn)行工況下的彎矩分布產(chǎn)生顯著影響,而對(duì)檢修工況下內(nèi)力分布及數(shù)值影響均較小,從彎矩圖對(duì)比可以發(fā)現(xiàn),運(yùn)行工況下底板內(nèi)側(cè)受拉彎矩分布變化明顯且沖刷處驟降,檢修工況下底板外側(cè)受拉彎矩分布影響很小且沖刷處彎矩分布連續(xù)。

3.3 結(jié)構(gòu)安全分析

運(yùn)行工況下,襯砌結(jié)構(gòu)受內(nèi)水壓力控制,底板和邊墻內(nèi)側(cè)存在較大的拉應(yīng)力,而沖刷也產(chǎn)生于底板內(nèi)側(cè),沖坑較深時(shí)內(nèi)側(cè)鋼筋出露失效,截面內(nèi)側(cè)抗彎剛度急劇減小。檢修工況下,襯砌結(jié)構(gòu)受外水壓力控制,底板外側(cè)受拉彎矩未發(fā)生明顯改變,且外側(cè)結(jié)構(gòu)完好,襯砌混凝土與鋼筋聯(lián)合抗彎,截面剛度雖有減小,但截面外側(cè)抗彎剛度仍有較大保留。因此,在結(jié)構(gòu)安全分析時(shí),主要驗(yàn)算運(yùn)行工況下結(jié)構(gòu)受沖刷后截面承載能力。

根據(jù)截面模擬沖坑深度分布以及鋼筋混凝土作用原理,承載力驗(yàn)算中,底板未沖刷時(shí),其內(nèi)側(cè)受力按照鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)考慮;當(dāng)?shù)装鍥_刷深度超過(guò)保護(hù)層厚度導(dǎo)致鋼筋裸露時(shí),結(jié)構(gòu)按照素混凝土進(jìn)行承載能力驗(yàn)算。參照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50010—2010)[7]要求,混凝土抗彎構(gòu)件的抗彎承載力應(yīng)符合規(guī)定為

M≤γfctW

(1)

式(1)中:M為彎矩設(shè)計(jì)值,kN·m;γ為截面抵抗矩塑性影響系數(shù);fct為混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,按混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ft值乘以系數(shù)0.55取用;W為截面受拉邊緣的彈性抵抗矩。

對(duì)于矩形截面,W計(jì)算公式為

(2)

式(2)中:b為截面寬度;h為截面高度。

根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50010—2010),矩形截面抵抗矩塑性影響系數(shù)取1.55,C30混凝土的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ft為1.43 MPa,C40混凝土的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ft為1.71 MPa。根據(jù)以上參數(shù)計(jì)算不同沖刷深度條件下隧洞底板的抗彎承載力,并與數(shù)值模擬計(jì)算的截面彎矩進(jìn)行校驗(yàn),得到隧洞底板內(nèi)側(cè)沖刷段截面承載力驗(yàn)算成果如表3所示。

表3 襯砌底板內(nèi)側(cè)沖刷段截面承載力驗(yàn)算Table 3 Checking calculation of bearing capacity of scouring section inside lining bottom plate

通過(guò)表3中數(shù)據(jù)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)?shù)装逦闯霈F(xiàn)沖坑時(shí),沖刷段內(nèi)底板彎矩計(jì)算值較大,但遠(yuǎn)小于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)彎矩設(shè)計(jì)值,截面承載力滿足要求。當(dāng)?shù)装宄霈F(xiàn)0.2 m沖坑時(shí),沖刷段內(nèi)彎矩計(jì)算最大值遠(yuǎn)小于沖刷前斷面值,考慮鋼筋失效后底板內(nèi)側(cè)素混凝土抗彎承載力尚能滿足要求,襯砌結(jié)構(gòu)保持安全,但冗余值較低。當(dāng)?shù)装鍥_坑深度達(dá)到0.4～0.6 m時(shí),彎矩設(shè)計(jì)值明顯小于計(jì)算值,沖刷段截面內(nèi)側(cè)抗彎承載力不滿足要求?？梢园l(fā)現(xiàn),隨著底板沖坑深度逐漸變大,截面沖刷變薄后抗彎剛度降低顯著,抵抗外部荷載能力整體降低,結(jié)構(gòu)整體破壞風(fēng)險(xiǎn)增大。

為進(jìn)一步驗(yàn)證結(jié)果,采用近三年隧洞沖坑附近的鋼筋計(jì)R2、R3、R4監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,監(jiān)測(cè)成果如圖11所示,其中鋼筋應(yīng)力受拉為負(fù),受壓為正?？梢?jiàn),鋼筋計(jì)R2、R3測(cè)值變化較大,鋼筋拉應(yīng)力呈現(xiàn)顯著增高,而鋼筋計(jì)R11的測(cè)值穩(wěn)定保持在0 MPa。因此,可以判斷,當(dāng)襯砌結(jié)構(gòu)出現(xiàn)沖坑破損時(shí),鋼筋雖未完全失效,但受力明顯增加。

此外,隨著結(jié)構(gòu)受沖刷深度加大,鋼筋出露、銹蝕、失效以及高速水流對(duì)沖坑的進(jìn)一步?jīng)_蝕等作用,可能導(dǎo)致底板沖刷部位沖坑深度和長(zhǎng)度的進(jìn)一步加大,對(duì)于結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定存在較大威脅。因此,建議針對(duì)底板受沖刷段及早進(jìn)行加固處理,防止水流及外部荷載等作用對(duì)結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步破壞。

4 結(jié)論

針對(duì)水工隧洞運(yùn)行期面臨的缺陷問(wèn)題,開展了襯砌混凝土沖坑產(chǎn)生原因及其對(duì)結(jié)構(gòu)安全的影響分析。通過(guò)水力學(xué)模擬分析了洞內(nèi)水流對(duì)底板的沖蝕作用,并通過(guò)數(shù)值模擬分析了運(yùn)行和檢修工況下不同沖坑深度對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)的內(nèi)力影響,相關(guān)成果對(duì)工程運(yùn)行與除險(xiǎn)加固具備重要的研究?jī)r(jià)值和實(shí)踐意義。主要結(jié)論如下。

(1)隧洞洞壁附近的水流紊動(dòng)程度較高,底板附近流速與紊動(dòng)能均較大,在運(yùn)行過(guò)程中受到的高速水流沖蝕作用最強(qiáng),因此也最容易產(chǎn)生破壞。

(2)運(yùn)行工況下,隧洞襯砌混凝土沖坑對(duì)結(jié)構(gòu)底板和邊墻的彎矩分布產(chǎn)生顯著影響,而對(duì)剪力和軸力的對(duì)稱性與數(shù)值影響均較小。檢修工況下,沖坑對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布及數(shù)值影響較小。

(3)襯砌沖坑致使混凝土截面變薄,抗彎剛度顯著降低,抵抗外部荷載能力整體降低,結(jié)構(gòu)整體破壞風(fēng)險(xiǎn)增大,工程運(yùn)行中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注運(yùn)行工況下底板混凝土的沖刷情況,并及時(shí)加固處理。