軟弱圍巖水下隧道滲流場(chǎng)分布規(guī)律及襯砌水壓特征研究.pdf

1、本文以我國(guó)大陸地區(qū)第一條以鉆爆法修建的海底隧道——廈門翔安海底隧道為工程背景，以數(shù)值模擬分析和模型試驗(yàn)為研究方法，對(duì)圍巖滲流場(chǎng)和隧道注漿圈、襯砌背后水荷載的分布規(guī)律進(jìn)行了研究，主要研究成果如下:
　　(1)利用數(shù)值計(jì)算研究了初期支護(hù)的厚度、滲透性，注漿加固的范圍、滲透性，不同開挖方法等因素對(duì)軟弱圍巖水下隧道滲流場(chǎng)的影響，得出軟弱圍巖水下隧道滲流場(chǎng)分布規(guī)律。
　　(2)利用隧道及地下工程試驗(yàn)中心研發(fā)的水土共同作用模型試驗(yàn)臺(tái)架系

2、統(tǒng)、進(jìn)行水下隧道滲流場(chǎng)水壓分布規(guī)律模型試驗(yàn)，得出了隧道在全封堵方式、限排方式、變水頭過程中注漿圈和襯砌背后的水壓力分布規(guī)律。相同排水量條件下，注漿圈外側(cè)及襯砌背后各點(diǎn)水壓力在仰拱及兩側(cè)排水口處較小，邊墻及拱頂處水壓力較大。注漿圈外測(cè)點(diǎn)，各測(cè)點(diǎn)水壓力隨著排水量的增加而減小，水壓與流量基本呈線性關(guān)系。
　　(3)隧道以上從土體表面到隧道拱頂，水壓基本上呈靜水壓分布。在注漿圈內(nèi)水壓力開始快速減小，說明注漿圈對(duì)水壓有折減效果顯著;在隧道底

3、部至注漿圈外側(cè)，水壓力呈線性增大。注漿圈外側(cè)，水壓力基本呈現(xiàn)靜水壓力分布。注漿圈以內(nèi)，隨著深度的增加，水壓力增加的更快。
　　(4)為了研究不同注漿參數(shù)對(duì)水下隧道滲流場(chǎng)的影響規(guī)律，又進(jìn)行了改變注漿圈厚度的模型試驗(yàn)和改變注漿圈滲透系數(shù)的模型試驗(yàn)。在相同排水量下，注漿圈厚度越大，排水量越小;注漿圈厚度越大，相應(yīng)的自由排水量減小;相同排水量下，注漿圈滲透系數(shù)越小，襯砌背及注漿圈背后的水壓力越大。尤其是在限排方式下，不同滲透性情況下，襯砌