Newly developed pressure adaptable concrete lining for high pressure hydraulic tunnels

　　基于厚壁圆筒理论，开发了适应高内水、高外水交替环境的水工隧洞自适应混凝土衬砌（PACL）。该衬砌结构可以将混凝土衬砌所受内水压力自动同步传递到衬砌外壁，使衬砌环向和径向仅承受压应力。而且，自适应衬砌可自动排放衬砌外所积聚的地下水，减少放空期由地下水引起的衬砌压应力。开发了一个直径3m的水工隧洞衬砌测试系统，以评估PACL的有效性。模拟了水工隧洞充排过程，并记录和分析了两种情况下的衬砌径向和环向应力。与普通混凝土衬砌（CL）相比，在充水期PACL可以保持衬砌为压应力状态，有效利用混凝土的高抗压强度的优点，规避高拉应力导致衬砌开裂，在放空期间，可有效降低作用在PACL外壁上的地下水压力，避免高压力导致的混凝土损坏。结果表明，PACL解决了高内水、高外水环境引起的水工隧洞安全问题，具有广阔的应用前景。