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南水北调工程宝郏段位于南水北调工程中线工程的河南省境内。宝郏段的衬砌结构采用了特殊的防渗保温结构,其中,喷砂加糙保温板提高了衬砌结构的抗冻性,改善了渠道在低温下的工作条件;复合土工膜提高了输水效率。但是,由于这种新型结构的材料属性复杂,接触层面较多,加上复杂的自然与地质因素,整体结构的稳定性有必要要进一步深入研究。本文以南水北调工程宝郏段位渠道衬砌为研究对象,自下而上分别对渠道衬砌结构的各个组成部分进行了分析。通过瑞典条分法和ANSYS数值模拟,分析了渠道边坡和衬砌土体的稳定性,结果表明,1:2的边坡具有足够大的安全系数,能满足工程稳定的需要;研究了保温板在结构中的作用,热稳态分析与热瞬态分析均证明,保温板在控制热量传递中具有较大作用,并通过热量分度云图的温度等值线对保温板的厚度选择进行了优化;数值模拟表明,对于混凝土层无论是在自然状态下还是在冻胀的状态下,衬砌的坡脚与齿墙接触部分都是应力集中现象最明显的部位,有必要对齿墙结构进行优化设计;建立了冻胀作用下混凝土层受力模型,计算了其在特定环境下弯矩的分布,发现衬砌板的距下边1/4处弯矩最大。最后,以室内摩擦试验结果和数值模拟为基础,分析了渠道衬砌结构中可能出现滑移的原因。