發(fā)布時(shí)間：2021-11-04 00:57

　　傳統(tǒng)邊溝排水方式在水壓力控制方面存在固有不足,隧底水壓力普遍較高,致使仰拱變形超限、結(jié)構(gòu)裂損等病害仍時(shí)有發(fā)生。基于此,介紹了排水能力強(qiáng)、降壓效果優(yōu)的體外排水方式,提出了體外排水隧道滲流場(chǎng)理論模型,通過(guò)多種研究手段驗(yàn)證了理論模型及其解析解的正確性�；诶碚撃Ｐ�,探討了排水洞埋深、半徑對(duì)排水洞涌水量、隧道外水壓力的影響規(guī)律,并結(jié)合工程實(shí)際制定了合理的排水參數(shù)。以南陽(yáng)隧道為依托,開展了體外排水方式的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用,現(xiàn)場(chǎng)效果表明隧底排水洞的設(shè)置能夠較好控制仰拱下方的外水壓力,可有力防控因隧底水壓力過(guò)大引發(fā)的相關(guān)病害。研究成果以期為富水地層隧道排水方式選型及參數(shù)制定提供借鑒與參考。 

【文章來(lái)源】：鐵道學(xué)報(bào). 2020,42(10)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

常規(guī)排水方式及其排水路徑示意圖

圖1 常規(guī)排水方式及其排水路徑示意圖針對(duì)常規(guī)排水方式在隧底水壓力控制效果方面的固有不足,工程設(shè)計(jì)人員提出了在仰拱下方設(shè)置排水管溝的體外排水方式,見圖2。相比于常規(guī)排水方式,體外排水方式存在一定優(yōu)勢(shì):一方面,該排水方式調(diào)整排水通道至仰拱以下,降低了地下水排泄點(diǎn)高程,利于水排泄;另一方面,增大了縱向單位長(zhǎng)度的排水面積(排水管溝面積通常是邊墻排水口面積的10倍以上),增加了排水流量[23]。因此,仰拱底部襯砌水壓可以得到有效降低,相關(guān)案例表明即使在隧道防排水系統(tǒng)弱化情況下仰拱底部仍能保持較小水壓力[19],大大降低隧底病害發(fā)生的可能。

隧道滲流模型參數(shù)設(shè)定見圖3,由圖3可知:地下水位面下方hc處有一圓形隧道,隧道結(jié)構(gòu)外輪廓半徑為r2,隧道下方h0處存在圓形排水洞,洞徑為r1,圍巖滲透系數(shù)為ks,隧道水頭高度為hs。同時(shí),為方便后文計(jì)算,增設(shè)參數(shù)及其取值為:l1=r1;l2=r1+h0;l3=r1+h0+r2;l4=r1+h0+2r2;l5=r1+h0+2r2+hc。(2)滲流場(chǎng)解析過(guò)程

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]考慮注漿圈作用的體外排水隧道滲流場(chǎng)解析研究[J]. 李林毅,陽(yáng)軍生,高超,夏萬(wàn)友,麻彥娜.  巖土工程學(xué)報(bào). 2020(01)
[2]深埋式中心水溝排水隧道滲流場(chǎng)解析研究[J]. 李林毅,陽(yáng)軍生,張崢,麻彥娜,張聰,包德勇.  浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2018(11)
[3]基底狀況對(duì)山嶺隧道仰拱結(jié)構(gòu)受力的影響研究[J]. 肖支敏,任志華.  公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版). 2017(06)
[4]高壓富水區(qū)限排隧道圍巖與襯砌水壓力場(chǎng)研究[J]. 黃鋒,魏源泉,蔣樹屏,林志,郭軍.  地下空間與工程學(xué)報(bào). 2017(01)
[5]水壓力作用下隧道底部結(jié)構(gòu)裂損機(jī)理及其防治[J]. 鄭波,吳劍,吳曉龍.  鐵道工程學(xué)報(bào). 2017(01)
[6]基底條件對(duì)重載鐵路隧底結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的影響及服役壽命分析[J]. 劉寧,彭立敏,施成華,晏偉光.  現(xiàn)代隧道技術(shù). 2016(05)
[7]運(yùn)營(yíng)鐵路隧道水害引發(fā)的仰拱起鼓及襯砌開裂防治技術(shù)研究[J]. 代鴻明.  現(xiàn)代隧道技術(shù). 2016(03)
[8]考慮注漿圈作用水下隧道滲流場(chǎng)解析解[J]. 應(yīng)宏偉,朱成偉,龔曉南.  浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2016(06)
[9]軸對(duì)稱解析解對(duì)馬蹄形隧道襯砌水壓力及滲透量適用性研究[J]. 王志杰,何晟亞,王國(guó)棟,王寧,何明磊.  武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2016(01)
[10]深埋山嶺隧道帷幕注漿段襯砌外水壓力研究[J]. 張曉華.  鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì). 2015(10)

博士論文
[1]高水壓山嶺隧道襯砌水壓力分布規(guī)律研究[D]. 高新強(qiáng).西南交通大學(xué) 2005

碩士論文
[1]城市軌道交通富水巖溶隧道襯砌外水壓力及結(jié)構(gòu)受力研究[D]. 王森.重慶大學(xué) 2015
[2]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]. 姚俊峰.西南交通大學(xué) 2014
[3]不同防排水模式對(duì)山嶺隧道襯砌水壓力影響關(guān)系研究[D]. 信春雷.西南交通大學(xué) 2011
[4]巖溶隧道圍巖滲流場(chǎng)分布和襯砌水壓力特征研究[D]. 張明德.北京交通大學(xué) 2008



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