基于特定环境限制的隧道允许排水量计算与结构优化

• 作者: 安鹏涛 傅鹤林 周先平 成国文 李鲒 余小辉
• 来源期刊: 铁道科学与工程学报
• 关键词: 反映法 叠加原理 势函数 渗水量 注浆圈
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 所属期刊栏目: 桥梁隧道与结构|Bridge, Tunnel and Structure
• 页码范围: 1808-1816
• 页数: 9页
• 分类号: U45
• 语种: 中文
• DOI: 10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20200775

摘要

隧道允许渗水量对地下水及结构影响较大,为确定其合理值,首先利用反映法将有界含水层用映射原理转化为无界问题,再基于线性系统叠加原理求解控制点水头势函数,进而利用环境限制条件计算渗水量极限值解析解,同时推导初期支护内外壁水头压力表达式,最后基于工程案例对理论公式进行验证并优化设计.研究结果表明:隧道允许渗水量与控制点周围介质渗透系数及水位允许降深的乘积成正比;降低注浆圈与初期支护渗透系数可减少隧道涌水量,但超过一定界限后隧道涌水量对两者渗透系数的敏感性均可忽略;注浆圈半径增大到一定程度后(本实例为6 m),环向盲管工作状态对二次衬砌外壁水压力影响急剧增大,须定期对环向盲管进行检查,避免水压力对防水板及二次衬砌造成较大破坏.