核废料地质处置概念库锚喷支护坑道热-水-应力耦合效应的二维离散元分析

假定一个核废料地质处置库位于具有一定水头的饱和节理岩体中，开挖完闭施作系统锚杆和喷混凝土支护。对坑道建造和一个50年期的热-水应力（t-h-m）耦合运营过程，使用udec程序进行数值模拟，分析无、有支护时近场围岩中的应力、变形、塑性区、温度、渗流的变化状态，以及不同场（温度、渗流、应力）耦合条件下的锚杆和喷混凝土中的承载情况。结果显示，喷混凝土和系统锚杆支护不仅具有常规的支护功能，并且可阻滞地下水从坑道表面的自由渗出，使得围岩中塑性区减小，裂隙水压力和温度升高；相比于应力单场作用的情况，在热-水-力耦合的条件下洞室围岩的稳定性下降，支护结构的受力状况变差。