礦山法水底隧道滲流力學(xué)特征及分區(qū)防排水研究.pdf

1、目前，我國跨江海水底隧道正蓬勃發(fā)展，然而水底隧道的修建與一般山嶺隧道有所不同，采用礦山法修建存在一定的技術(shù)空白，同時，對水底隧道分區(qū)防排水關(guān)鍵技術(shù)的研究也很少。因此，展開對礦山法修建的水底隧道施工期間滲流力學(xué)特征以及分區(qū)防排水關(guān)鍵技術(shù)的研究就顯得十分急迫。
　　 論文采用有限差分軟件FLAC3D，基于流-固耦合作用機(jī)理，同時結(jié)合“廈門-翔安”海底隧道及瀏陽河水底隧道，主要對礦山法修建水底隧道施工期間的滲流力學(xué)特征及分區(qū)防排水關(guān)鍵

2、技術(shù)進(jìn)行研究。研究內(nèi)容和研究成果如下：
　　 (1)綜述分析了水壓對水底隧道工程的力學(xué)效應(yīng)、滲流場與力學(xué)場的耦合計算機(jī)理以及流-固耦合分析的等效連續(xù)介質(zhì)數(shù)學(xué)模型。本文采用等效連續(xù)介質(zhì)模型進(jìn)行相關(guān)的研究。
　　 (2)基于流-固耦合機(jī)理，對限量排放條件下，二次襯砌背后孔隙水壓力進(jìn)行了研究，得出了排水量與二襯背后孔隙水壓力的關(guān)系曲線；同時，還對全排條件下，支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力進(jìn)行了研究，得出了注漿圈的施設(shè)對支護(hù)結(jié)構(gòu)受力的影響。

3、>　　 (3)基于流-固耦合機(jī)理，對礦山法修建的采用不同排水邊界的水底隧道進(jìn)行了對比分析，得出了水底隧道施工期間的圍巖及支護(hù)結(jié)構(gòu)的滲流力學(xué)特征。
　　 (4)對水底隧道采用分區(qū)防排水技術(shù)時，支護(hù)結(jié)構(gòu)及墊層背后孔隙水壓力和圍巖內(nèi)滲流場的分布規(guī)律進(jìn)行了研究；同時，針對水底隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)背后孔隙水壓力及排水段的排水量，分析了過渡段墊層滲透系數(shù)對其的影響；最后，對計算尚未收斂時，過渡段初襯背后孔隙水壓力進(jìn)行了分析，得出了在孔隙水壓力收斂