【摘要】：在均質(zhì)地層中,分別以推廣軸對(duì)稱解與周長等效公式兩種方法,研究非圓形斷面隧道襯砌水壓力,并結(jié)合水壓力折減系數(shù)提出修正施工水荷載的方法。以墻腳處為分析點(diǎn),將適用于圓形斷面的軸對(duì)稱解推廣至非圓形斷面,同時(shí)提出等效軸對(duì)稱解,分析兩者在不同襯砌與注漿圈滲透系數(shù)、襯砌與注漿圈厚度的分析點(diǎn)水壓力與滲流量,對(duì)比兩者與數(shù)值解的誤差。研究表明:兩種理論解得到的襯砌水壓力值較為接近,但滲流量差異較大;數(shù)值解與等效軸對(duì)稱解的誤差小于與推廣軸對(duì)稱解的誤差,數(shù)值解大于兩種理論解,三種計(jì)算結(jié)果趨勢一致;通過工況與水壓力折減系數(shù)和滲流量的擬合曲線及水壓力折減系數(shù)公式,插值計(jì)算水壓力并實(shí)時(shí)調(diào)整水荷載。推薦在非圓形隧道斷面水荷載設(shè)計(jì)時(shí)優(yōu)先采用等效軸對(duì)稱解析解的方法。
[Abstract]:In homogeneous strata, the water pressure of tunnel lining with non-circular section is studied by extending axisymmetric solution and perimeter equivalent formula, and the method of modifying construction water load is put forward in combination with water pressure reduction coefficient. Taking the foot of the wall as the analysis point, the axisymmetric solution suitable for the circular section is extended to the non-circular section, and the equivalent axisymmetric solution is put forward, and the permeability coefficients of the two in different lining and grouting rings are analyzed. The water pressure and seepage rate of lining and grouting ring thickness are analyzed, and the errors between them and numerical solution are compared. The results show that the water pressure values of lining obtained by the two theoretical solutions are close to each other, but the seepage flow rate is quite different. The error between the numerical solution and the equivalent axisymmetric solution is less than that of the extended axisymmetric solution, and the numerical solution is larger than the two theoretical solutions. Through the fitting curve of working condition and water pressure reduction coefficient and seepage rate and the formula of water pressure reduction coefficient, the water pressure is calculated by interpolation and the water load is adjusted in real time. It is recommended that the equivalent axisymmetric analytical solution be preferred in the design of water load in non-circular tunnel section.
【作者單位】： 廣州地鐵設(shè)計(jì)研究院有限公司;西南交通大學(xué)交通隧道工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51678498) 鐵道部科技研究開發(fā)計(jì)劃重大課題(2009.GD20-B) 交通運(yùn)輸部西部科技項(xiàng)目(2013318J13340) 教育部創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)展計(jì)劃資助(IRT0955) 中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專題項(xiàng)目(NO.SWJTU11ZT33)
【分類號(hào)】：U452.11

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前6條

1 王志杰;何晟亞;袁曄;王寧;何明磊;;基于等效周長法研究隧道襯砌水壓力荷載及內(nèi)力[J];鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào);2015年03期

2 華福才;;FLAC~(3D)在青島地鐵滲流場中的應(yīng)用[J];巖土力學(xué);2013年01期

3 鄭波;王建宇;;圓形隧道圍巖與襯砌滲透力解析解[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版);2011年01期

4 李鵬飛;張頂立;李兵;房倩;孫鋒;;海底隧道施工過程中圍巖穩(wěn)定性的流固耦合分析[J];中國鐵道科學(xué);2010年03期

5 呂曉聰;許金余;;海底圓形隧道在滲流場影響下的彈塑性解[J];工程力學(xué);2009年02期

6 楊會(huì)軍;王夢恕;;深埋長大隧道滲流數(shù)值模擬[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2006年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 鄭波;隧道襯砌水壓力荷載的實(shí)用化計(jì)算研究[D];中國鐵道科學(xué)研究院;2010年

2 高新強(qiáng);高水壓山嶺隧道襯砌水壓力分布規(guī)律研究[D];西南交通大學(xué);2005年

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1 任耀譜;高壓富水山嶺隧道襯砌水壓力折減系數(shù)相關(guān)研究[D];北京交通大學(xué);2012年

【共引文獻(xiàn)】

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1 唐偉;;考慮流-固耦合的水電站引水隧洞開挖數(shù)值模擬[J];中國水運(yùn)(下半月);2017年08期

2 潘文禮;;柴家莊隧道地層孔隙水壓力特征分析[J];山東交通科技;2017年03期

3 何晟亞;王志杰;劉若愚;;用于均質(zhì)地層隧道滲流場的兩種軸對(duì)稱解[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2017年S1期

4 劉敏捷;伍毅敏;高勁松;;公路隧道隧底結(jié)構(gòu)水害機(jī)理研究[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2017年S1期

5 陳東斌;陳益峰;洪佳敏;王敏;唐文嘉;;丹巴水電站長引水隧洞涌水量預(yù)測[J];武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2017年02期

6 夏偉;符文熹;趙敏;;多空隙組合介質(zhì)隧道滲透物理模型試驗(yàn)[J];中國農(nóng)村水利水電;2017年03期

7 李亞勇;張桂鳳;靳曉光;;基于流固耦合的強(qiáng)度折減法研究地下水滲流對(duì)隧道穩(wěn)定性的影響[J];鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào);2017年03期

8 王迪;徐濤;;富水流砂區(qū)間隧道注漿加固技術(shù)研究[J];公路;2017年01期

9 劉時(shí)鵬;施建勇;雷國輝;張興勝;;K_0固結(jié)飽和土體柱孔擴(kuò)張問題一種相似解法[J];工程力學(xué);2016年12期

10 朱琳;;基于流固耦合作用的隧道圍巖穩(wěn)定性分析[J];山東交通科技;2016年06期

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1 周亞峰;水工隧洞滲流—應(yīng)力—損傷/開裂耦合理論及方法研究[D];武漢大學(xué);2016年

2 劉強(qiáng);大斷面臨海隧道結(jié)構(gòu)防排水技術(shù)研究[D];北京交通大學(xué);2016年

3 舒磊;富水特長重載鐵路隧道地下水對(duì)策優(yōu)化研究[D];西南交通大學(xué);2015年

4 王成亮;鐵路隧道巖溶突水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與預(yù)警方法研究[D];北京交通大學(xué);2015年

5 柏東良;孔隙含水巖石中地下結(jié)構(gòu)的水力荷載[D];中國礦業(yè)大學(xué);2015年

6 羅聲;越嶺隧道典型水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)類型及外水壓力研究[D];成都理工大學(xué);2015年

7 劉志春;裂隙巖體隧道與地下水環(huán)境相互作用機(jī)理及控制技術(shù)研究[D];北京交通大學(xué);2015年

8 程盼;基于生態(tài)平衡的隧道地下水滲控方法及限排水標(biāo)準(zhǔn)研究[D];中南大學(xué);2014年

9 劉福勝;基于流固耦合及復(fù)變函數(shù)分析的隧道滲流問題研究[D];華南理工大學(xué);2012年

10 岳健;淺埋暗挖法修建水下小凈距軟巖隧道的力學(xué)行為和關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中南大學(xué);2012年

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1 姚俊峰;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[D];西南交通大學(xué);2014年

2 王一鳴;高水壓巖溶隧道襯砌結(jié)構(gòu)受力特征和防排水設(shè)計(jì)研究[D];中南大學(xué);2014年

3 申愛軍;高壓富水隧道滲流分析與施工措施研究[D];長安大學(xué);2014年

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 何明磊;胡磊;孟祥磊;;隧道襯砌水壓力荷載及內(nèi)力研究[J];鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì);2014年02期

2 李偉;楊丹;李慶;;高水壓山嶺隧道襯砌結(jié)構(gòu)水壓力特征研究[J];鐵道工程學(xué)報(bào);2013年11期

3 浦錫鋒;王仲琦;白春華;周剛;;入水問題的Euler-Lagrange流固耦合數(shù)值模擬技術(shù)研究[J];計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào);2013年S1期

4 鄭波;王建宇;吳劍;;軸對(duì)稱解對(duì)隧道襯砌水壓力計(jì)算的適用性研究[J];現(xiàn)代隧道技術(shù);2012年01期

5 李鵬飛;張頂立;趙勇;張成平;;海底隧道復(fù)合襯砌水壓力分布規(guī)律及合理注漿加固圈參數(shù)研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2012年02期

6 鄭波;王建宇;吳劍;;基于等效滲透系數(shù)計(jì)算襯砌水壓力方法研究[J];現(xiàn)代隧道技術(shù);2011年06期

7 紀(jì)佑軍;劉建軍;程林松;;考慮流-固耦合的隧道開挖數(shù)值模擬[J];巖土力學(xué);2011年04期

8 李鵬飛;張頂立;周燁;;隧道涌水量的預(yù)測方法及影響因素研究[J];北京交通大學(xué)學(xué)報(bào);2010年04期

9 馮現(xiàn)大;李樹忱;徐幫樹;;海底隧道涌水量影響因素的數(shù)值模擬研究[J];山東大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2009年04期

10 王建秀;朱合華;胡力繩;唐益群;姚雷;侯靖;;抗水壓隧道分類及其建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2009年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 劉招偉;圓梁山隧道巖溶突水機(jī)理及其防治對(duì)策[D];中國地質(zhì)大學(xué);2004年

2 王建秀;腐蝕損傷巖體中的水化—水力損傷及其在隧道工程中的應(yīng)用研究[D];西南交通大學(xué);2002年

3 陳群;階梯溢流壩紊流數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究[D];四川大學(xué);2001年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前6條

1 袁慧;高水壓巖溶隧道襯砌水壓力特征研究[D];北京交通大學(xué);2009年

2 何紅忠;海底隧道滲流場分析及施工數(shù)值模擬[D];中南大學(xué);2009年

3 金建偉;廈門翔安海底隧道結(jié)構(gòu)防排水技術(shù)研究[D];北京交通大學(xué);2008年

4 周朋飛;城市復(fù)雜環(huán)境下地下水浮力作用機(jī)理試驗(yàn)研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)（北京）;2006年

5 紀(jì)偉;裂隙巖體滲流等效性及數(shù)值模擬研究[D];河海大學(xué);2005年

6 周樂凡;考慮外水荷載作用的鐵路隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究[D];鐵道部科學(xué)研究院;2003年

【相似文獻(xiàn)】

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1 李廣信;;再議水壓率[J];巖土工程界;2008年02期

2 方玉樹;;水壓率理論釋疑[J];巖土工程界;2008年04期

3 閻錚;不容忽視的板后水壓力[J];水利天地;1994年03期

4 方玉樹;;基于水壓率討論土中孔隙水壓力及有關(guān)問題[J];巖土工程界;2007年05期

5 鄔愛清,朱虹,李信廣;一種考慮塊體側(cè)面一般水壓分布模式下的塊體穩(wěn)定性計(jì)算方法[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2000年S1期

6 崔紅軍,陸士強(qiáng);基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受的水壓力計(jì)算理論的試驗(yàn)驗(yàn)證和分析[J];武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2001年01期

7 鄭衛(wèi)鋒,洪帥,邵龍?zhí)?陳繼光,張?jiān)?精密水壓力發(fā)生器的研制與應(yīng)用[J];實(shí)驗(yàn)力學(xué);2003年03期

8 李柏喬;;結(jié)合水能否傳遞靜水壓力——與方玉樹先生探討水壓率問題[J];巖土工程界;2009年12期

9 梁勇然;;土釘墻設(shè)計(jì)中的水壓力[J];常州工學(xué)院學(xué)報(bào);2008年S1期

10 李雪蓮;曹斌;劉小勇;;智能精密水壓力發(fā)生器的設(shè)計(jì)與研究[J];工業(yè)控制計(jì)算機(jī);2011年11期

相關(guān)會(huì)議論文 前5條

1 孫強(qiáng);張曉科;李厚恩;;考慮水壓效應(yīng)的基坑邊坡穩(wěn)定性計(jì)算分析[A];中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所2007學(xué)術(shù)論文匯編(第七卷)[C];2008年

2 楊天鴻;于慶磊;王善勇;梁正召;唐春安;譚國煥;;荷載和水壓力作用下巖石裂紋貫通過程的數(shù)值模擬研究[A];東北巖石力學(xué)與工程分會(huì)學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];2005年

3 賀學(xué)海;孫保衛(wèi);徐宏聲;;弱透水層中抗浮驗(yàn)算水壓力值的確定[A];第十三屆全國水動(dòng)力學(xué)研討會(huì)文集[C];1999年

4 陳秀銅;李璐;;高圍壓高水壓滲流條件下巖石的力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)研究[A];中國地質(zhì)學(xué)會(huì)工程地質(zhì)專業(yè)委員會(huì)2007年學(xué)術(shù)年會(huì)暨“生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)工程地質(zhì)”學(xué)術(shù)論壇論文集[C];2007年

5 程慶迎;黃炳香;;圓孔孔壁水壓裂縫擴(kuò)張的斷裂力學(xué)分析[A];煤炭開采新理論與新技術(shù)——中國煤炭學(xué)會(huì)開采專業(yè)委員會(huì)2006年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 付金偉;含三維裂隙試件在雙軸壓力和水壓作用下壓裂試驗(yàn)與數(shù)值模擬研究[D];山東大學(xué);2015年

2 高新強(qiáng);高水壓山嶺隧道襯砌水壓力分布規(guī)律研究[D];西南交通大學(xué);2005年

3 鄭波;隧道襯砌水壓力荷載的實(shí)用化計(jì)算研究[D];中國鐵道科學(xué)研究院;2010年

4 任文峰;高水壓隧道應(yīng)力場—位移場—滲流場耦合理論及注漿防水研究[D];中南大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 何晟亞;富水區(qū)隧道結(jié)構(gòu)體系水壓力及滲流場計(jì)算邊界研究[D];西南交通大學(xué);2016年

2 陳贊華;京唐3~#制冷站控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與供補(bǔ)水壓力控制方法研究[D];東北大學(xué);2015年

3 李剛;循環(huán)水壓力發(fā)生器的研制[D];大連理工大學(xué);2005年

4 關(guān)微微;智能水壓力發(fā)生器[D];大連理工大學(xué);2006年

5 陳繼光;智能精密水壓力發(fā)生器的研制[D];大連理工大學(xué);2004年

6 趙靜毅;正弦動(dòng)態(tài)調(diào)幅調(diào)頻水壓力發(fā)生裝置研制[D];大連理工大學(xué);2007年

7 郭海防;水壓力作用下煤巖損傷弱化規(guī)律研究[D];西安科技大學(xué);2010年

8 姚俊峰;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[D];西南交通大學(xué);2014年

9 袁哲;基坑開挖水土分算水壓力簡化計(jì)算方法[D];華南理工大學(xué);2012年

10 任耀譜;高壓富水山嶺隧道襯砌水壓力折減系數(shù)相關(guān)研究[D];北京交通大學(xué);2012年

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本文編號(hào)：2492979