隧道衬砌外水压力计算方法研究现状与进展

隧道工程中地下水作用在衬砌上的外水压力是进行衬砌设计的一个重要因素 ,如何确定外水压力是隧道工程界迫切需要解决的一个问题。以往的相关研究可大致分为折减系数法、理论解析法、理论解析与数值解析相结合法、数值解析方法 (渗流、渗流与应力耦合方法 )等几种。对于隧道工程 ,这些研究还不能完全满足实际工程的需要 ,有待于进一步研究     

各向异性渗流深埋隧洞衬砌外水压力解析研究

基于渗流力学基本理论,进行各向异性深埋隧洞渗流场解析研究。由稳定渗流场基本微分方程结合深埋隧道渗流场边界条件,利用坐标变换法将地层从各向异性转换为等效各向同性,运用保角变换将渗流方程转化为Laplace方程;将围岩渗流区域进行分区计算,得到围岩的渗流量计算公式;考虑衬砌为各向同性渗流,根据围岩与衬砌分界面上的渗流量相等得到衬砌外水压力的解析表达式,在此基础上考虑注浆圈及其对衬砌外水压分布的作用,得到了带注浆圈隧道衬砌水头和渗流量的解析解;通过与各向同性解析解和数值算例的计算结果对比,验证了公式的正确性。分析围岩水平与竖向渗透系数、注浆圈参数、衬砌参数、作用水头高度和隧道半径等因素对衬砌外水压力的影响,并考虑了各向异性渗流情况下衬砌外水压力与隧道渗流量的关系曲线。     

深埋山岭隧道帷幕注浆段衬砌外水压力研究

通过建立深埋山岭隧道的渗流模型,分析外水压力对支护体系的荷载影响,推导出帷幕注浆段衬砌外水压力的计算公式以及隧道内最大涌水量公式,并就理论公式结合工程实际情况展开探讨。同时,对太行山隧道帷幕注浆段外水压力进行现场测试。测试数据表明,由于监测时间较短、测点选择等原因,虽然帷幕注浆段衬砌外水压力较小,但考虑到后期外水压力的增加,为确保隧道运营期安全,需加强高压富水段外水压力持续监测。     

隧道围岩渗流和衬砌水压力荷载

从地下水的渗流作用出发,对作用于隧道衬砌的水压力荷载的计算进行了讨论,并得出以下几个结论：一是在采用全封堵防水衬砌的情况下,无论围岩的渗透系数多小,都必须考虑同地下水位相应的水压力荷载。二是只有透水的衬砌（或设置排导系统）才能考虑水压力折减系数。水压力折减系数的量值主要取决于衬砌渗透系数同地层渗透系数之比。三是对于高水头的深埋隧道,为避免量值较大的水压力,应设置排导系统,不宜采用全封堵衬砌结构。要采用围岩注浆来控制地下水的排放流量。     

隧道衬砌水压力荷载及内力研究

通过轴对称解析计算和有限元数值计算隧道在不同衬砌渗透系数、不同注浆圈厚度、不同衬砌厚度条件下,衬砌背后的水压力、流量及衬砌内力,分析影响水压力的因素和水压力对衬砌内力的影响,轴对称解析计算和有限元数值计算结果显示水压力和流量十分接近。衬砌不透水时,水压力荷载系数不折减;在控制排水的条件下,调整衬砌渗透系数、注浆半径和衬砌厚度可以改变水压力、流量和衬砌内力。设计时正算水荷载,施工时通过监测流量反算水荷载,对水荷载设计进行检验和修正。     

深埋岩溶隧道水压力的预测与防治

研究目的:为保护洞顶水资源和环境,深埋岩溶隧道“以排为主”的设计原则巳不适应环保要求,开始尝试 “以堵为主”的防排水原则。封堵地下水会使隧道衬砌承受巨大水压灯,“以堵为主”的关键问题是预测和防治隧 道水压力。 研究方法:隧道水压力受地下水水头损失和地下水与衬砌接触面积的双重影响,据此在调整岩溶隧道水头 折减系数的基础上,分析隧道水压力模式。 研究结果:给出了用渗流水量确定隧道水压力的公式,继而讨论了基于水环境平衡的适度排水和围岩注浆 的防治原则,并给出了注浆圈和其内衬砌的水压力的计算公式。 研究结论:引用锦屏二级水电站探洞和渝怀铁路圆梁山隧道的实测资料对上述水压力公式进行检验,其计 算的隧道水压力较符合实际。     

高水位富水隧道衬砌结构设计刍议

本文应用渗流理论建立岩体渗流计算模型，推导了隧道衬砌外缘剩余水头的计算公式，并对荷载——结构计算模型、理论解析计算和有限元计算三种抗水压隧道衬砌结构设计方法予以介绍。     

隧道围岩与衬砌结构变形规律数值模拟研究

针对隧道施工过程中的围岩稳定性问题,运用FLAC软件比较分析了未采用衬砌与采用衬砌加固两种工况下隧道围岩的应力分布与变形规律.数值计算中采用摩尔-库仑弹塑性模型,隧道衬砌与周边岩体之间的接触面采用接触单元.结果发现,未采用衬砌加固措施前,隧道周边岩体变形较大,隧道硐室出现大规模的垮塌现象;经过混凝土衬砌加固之后,岩体变形显著减小.此研究对隧道的开挖与衬砌结构的施工提供重要参考价值.     

富水隧道基于温度比拟法的合理注浆参数研究

以南大梁(南充-大竹-梁平)高速华蓥山隧道为工程背景,针对其在断层富水区段使用的“以堵为主,限量排放”的防排水原则,采用温度比拟法对不同注浆参数下衬砌的外水压力、内力、安全系数以及隧道排水量进行研究。研究结果表明:注浆圈在一定施作范围内可有效降低隧道洞内排水量、衬砌结构外水压及其内力,从而增大衬砌结构安全系数,提高其安全储备能力,但总体而言,注浆参数存在一个相对经济合理的范围。据此,以隧道设计排水量和二次衬砌结构安全性为评判标准,结合隧区生态环境等要求,提出华蓥山隧道注浆参数的设计建议值。     

高水压隧道衬砌背后水压力预测模型研究

研究目的:以邢和铁路天河山隧道为依托,开展隧道衬砌背后水压力预测模型研究.首先结合地下水动力学理论,考虑"围岩-注浆层-衬砌-防水板-盲管"不同介质渗透特性,理论推导隧道衬砌背后水压力和排水量预测公式;其次通过3DEC离散元验证理论预测模型的合理性;最后对衬砌背后水压力影响因素进行参数敏感性分析.研究结论:(1)本文提...     

深埋隧道围岩渗透性的预测研究——现状与进展

围岩渗透性预测是深埋隧道涌水量评估的重要基础。以往的相关研究可以分为隙宽与深度的关系、隙宽与正应力的关系，渗透系数与深度的关系及渗透系数与正应力的关系几个类别，这些研究还不能完全满足实际工程的需要，有待进一步探讨。     

运营隧道空气污染研究的现状与发展

本文通过大量资料的调研分析，介绍了国内外运营隧道空气污染研究的基本状况，并指出今后应在隧道空气环境质量评价标准、综合评价模式、有害组分的联合影响效应等方面加强研究。     

对南昆线（西段）隧道衬砌渗漏水整治的思考

本文对新建南昆铁路西段隧道衬砌渗漏水病害整治所采用的主要方法做了简要介绍，包括衬砌背后注浆，衬砌内部注浆，喷抹砂浆防水层，等方法。同时，对其产生的原因进行了分析，并提出了整治的体会，供今后防排水设计和施工参考。     

隧道支护混凝土的硫酸盐侵蚀与治理

通过湘黔铁路线上两座隧道的防腐堵漏施工,揭示我国南方地区较普遍存在的中/低浓度硫酸盐对混凝土结构的侵蚀破坏。采用“多点分布小探孔 少量扩孔揭露”的方法,较好地解决了隧道找水治水难题。模拟铁路隧道内的高风速干燥环境,研制的防腐抗渗混凝土具备良好的体积稳定性,在施工中体现了其优良的防腐抗渗功能。     

从西康线秦岭隧道施工看特长隧道钻爆法施工的前景

西安－安康铁路秦岭隧道施工实践使我国隧道钻爆法施工综合技术水平跃上了一个新台阶。本文着重介绍秦岭隧道采用钻爆法施工概况，阐述了对钻爆法施工的几点认识，并提出对我国特长隧道采用钻爆法施工的前景。     

钻爆法施工隧道的超欠挖概率统计规律研究

本文从隧道施工中实测，获得Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ类围岩超欠挖样本参数，通过数量统计分析给出了各类围岩超欠挖的数字特征及概率分布，同时得出了各类围岩欠挖在隧道断面不同部位的分布规律，作为隧道施工质量控制和隧道结构可靠性研究的参考。     

铁路隧道围岩分级方法研究及发展

铁路隧道围岩分级研究在我国展开试验研究最早且较为系统深入,对我国地下工程围岩分级方法的发展颇有影响.本文着重介绍了从上世纪60年代至本世纪初3个阶段铁路隧道围岩分级的发展.从过去的定性划分为主逐步过渡到当前的以定性为主,辅以岩石强度、岩体纵波强度等量化指标的新分级方法向国家标准化<工程岩体分级标准>靠拢,将围岩类别改为围岩级别,序次上颠倒成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级.     

国有资产流失现状及对策

本文以翔实的资料说明了国有资产流失的严重性，介绍了国有资产流失的四个方面11种主要方式，分析了国有资产流失的主要根源，并提出建立产权清晰的企业法人制度，健全和完善监督制约机制，培养造就一支高素质的企业家队伍是遏制国有资产流失的根本措施。     

隧道衬砌结构可靠性设计浅论

本文从隧道结构极限状态方程的建立及其变量统计特征求算、结构可靠指标计算方法、可靠指标分析等角度，阐述隧道衬砌结构按可靠度理论作特殊设计的过程及其中存在的问题和应注意的相关信息，为新的《铁路隧道设计规范》的应用及今后推广可靠度理论在隧道领域的应用提供参考。