富水區(qū)山嶺隧道襯砌水壓力及結(jié)構(gòu)受力特性的分析研究.pdf

1、地下水的問(wèn)題幾乎是所有隧道工程都要面臨的問(wèn)題，并存在于隧道工程從設(shè)計(jì)到施工再到運(yùn)營(yíng)的整個(gè)過(guò)程中。在各種各樣復(fù)雜和不良地質(zhì)條件中，地下水往往也是決定整個(gè)隧道工程造價(jià)的重要因素之一。在隧道的修建的過(guò)程中，為了能夠有效解決地下水問(wèn)題，確定合適的排水率、合理的注漿圈參數(shù)以及合適的斷面形式也就成為了隧道工程面前亟待解決的重要問(wèn)題。
　　本文系統(tǒng)的研究了富水區(qū)山嶺隧道滲流場(chǎng)以及應(yīng)力場(chǎng)的分布規(guī)律，主要內(nèi)容如下:
　　(1)采用理論解析法，

2、分析作用圍巖和襯砌交界面上的水壓力，推導(dǎo)出隧道在施作襯砌前后的涌水量計(jì)算公式、孔隙水壓力和水壓力折減系數(shù)計(jì)算公式。根據(jù)推導(dǎo)出的解析解，闡述了隧道涌水量以及襯砌外側(cè)水壓力折減系數(shù)隨著水頭高度、襯砌厚度、襯砌相對(duì)滲透性以及注漿圈參數(shù)等因素的變化規(guī)律。
　　(2)采用數(shù)值模擬方法，對(duì)富水區(qū)山嶺隧道的滲流場(chǎng)進(jìn)行不同排水率工況的模擬，得出襯砌外側(cè)水壓力分布規(guī)律以及襯砌結(jié)構(gòu)受力，進(jìn)而運(yùn)用《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》的破損階段法對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)的承載力以及安

3、全性進(jìn)行判斷。將數(shù)值法得出的滲流場(chǎng)分布規(guī)律與模型試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，論證其相似性，形成相互驗(yàn)證。
　　(3)對(duì)高水壓富水區(qū)山嶺隧道不同注漿圈參數(shù)下的各種工況進(jìn)行數(shù)值模擬，得出襯砌外側(cè)水壓力以及襯砌結(jié)構(gòu)受力的變化規(guī)律，并與相同條件下的解析解進(jìn)行對(duì)比分析，形成相互驗(yàn)證。
　　(4)運(yùn)用數(shù)值方法對(duì)隧道不同的斷面形式進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)對(duì)不同斷面形式情況下的水壓力分布規(guī)律以及襯砌結(jié)構(gòu)的變形情況進(jìn)行分析研究，得出高水壓富水區(qū)山嶺隧道的最優(yōu)