【摘要】：針對隧道襯砌外水壓力折減系數選取、襯砌結構選型等問題,在闡述外水壓力折減系數含義的基礎上,通過對襯砌類型進行系統(tǒng)分類,對不同襯砌型式外水作用規(guī)律與外水壓力折減系數進行了分析與討論。其中,全封堵型襯砌折減系數為1,全排型襯砌折減系數為0,而排堵結合型襯砌折減系數則與整個襯砌系統(tǒng)的設計參數有關。同時,指出相應襯砌結構設計中存在的錯誤認識,并由此引申出隧道工程在外水壓力應對處理方面應該關注的主要影響因素。研究成果可為應對外水壓力問題的地下隧道襯砌設計提供參考。
【圖文】：

囗話悴捎霉嘟嘌濾釈朧┐鐚淼叵?水問題。滲漏量減小后，此時若認為后期作用于襯砌上的外水壓力由于滲漏量的有效控制而減小，在設計中采用全封堵型襯砌結構，則勢必導致隨著運行時間的增加，作用于襯砌上的外水壓力量值逐漸增長，并最終達到與實際賦存環(huán)境下初始地下水水頭較為接近。王建宇［15］在室內試驗中亦驗證了這一觀點。2.3全排型襯砌全排型襯砌是指在整個地下隧道系統(tǒng)中無任何堵水措施，圍巖滲流均排放出隧洞系統(tǒng)的襯砌結構型式。作用于襯砌上的外水壓力及滲流量主要與排水系統(tǒng)的排水能力有關，如圖2所示。圖2全排型襯砌外水壓力與滲流量關系由圖2可知，隨著襯砌排水能力的變化，襯砌外水壓力及滲流量相應變化，外水壓力折減系數亦相應變化。如襯砌排水系統(tǒng)能及時將圍巖滲流全排放，將使得作用于襯砌上的外水壓力接近于0，外水壓力折減系數βe等于0，但對應圍巖滲流量較大，對于地下水資源破壞明顯，并將引起地表塌陷等環(huán)境問題。如襄渝鐵路中梁山隧道采用以排為主的原則處理地下水問題，出現了地表水漏失和地面塌陷問題。該隧道1971年1月動工，10月開始水井干枯，水位下降。1972年4月地表130口水井中有48口被疏干，其余井泉水位下降;地面塌陷29處共計2319m2，最深塌陷坑深達13m，塌陷面積最大達400m2，影響范圍3～3.5km，總面積14km2。1978年交付運營后，又于1979年9月發(fā)現東槽谷洞頂錢家院子一帶地面塌陷［5］。2.4排堵結合型襯砌排堵結合型襯砌是由具有堵水功能的灌漿層和排放功能的排水系統(tǒng)有機組成的地下水處理系統(tǒng)，既能消減地下水壓力，亦對地下水資源影響較校采用排堵結合型襯砌結構時，缺少其中某一部分，則達不到排堵結合的功65

?等于0)。故而在選擇排堵結合型襯砌時，保證排水系統(tǒng)的排水能力和長期有效性是需要考慮的重點問題。對于地下隧道工程而言，此時主要需要選擇的參數即為允許排放量值，該值的選取與環(huán)境影響程度相關，基于允許排放量值可以確定灌漿層的設計參數。3地下隧道工程襯砌外水應對處理方法3.1基本原則(1)地下水水頭不高于60m時，可采用全封堵型襯砌進行外水處理，將外水壓力作為一種荷載，采用“荷載—結構物”模型進行襯砌穩(wěn)定性驗算［2］。注:nrL為巖石與襯砌滲透系數比，nrg為巖石與灌漿層滲透系數比圖3外水壓力與滲水量關系(2)地下水水頭高于60m時，建議采用排堵結合型襯砌處理地下水問題。若排水系統(tǒng)能全部排出灌漿層滲流水量，只需根據允許排放量確定圍巖滲流量，進而考慮灌漿層設計參數的選擇。若排水系統(tǒng)排水能力有限，可根據洞室設計幾何尺寸、襯砌、灌漿層厚度等，繪制外水壓力與滲水量關系圖［1］(見圖3)。結合允許排放量和襯砌所能承受的外水荷載，選擇對應的灌漿層滲透系數和二襯等效滲透系數。確定二襯所需的滲透系數后，則可根據工程類比法或數值計算法確定所需的排水系統(tǒng)設計尺寸。3.2重點問題(1)外水壓力折減系數。外水壓力折減系數是與地下水處理措施相對應的量，與圍巖地下水活動狀況并不單方面相關，若為全封堵型襯砌則βe等于1，，若為全排型襯砌則βe等于0，若為封堵結合型襯砌則βe與整個襯砌系統(tǒng)的設計參數相關。地勘報告中所提外水壓力折減系數，僅是巖體滲透性能的反映，折減系數最終與整個襯砌系統(tǒng)相關。(2)允許排放量。無論是全排型襯砌還是排堵結合型襯砌，均需要確定的一個關鍵量為允許排放量。目前還沒有關于隧洞工程允許排放量的相關規(guī)范規(guī)程要求，國?

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 陳永彰;隧道設計中外水壓力取值的探討[J];東北水利水電;2004年03期

2 濮聲榮;;關于外水壓力的思考[J];陜西水利水電技術;2008年01期

3 濮聲榮;;關于外水壓力的思考[J];資源環(huán)境與工程;2008年S1期

4 劉立鵬;汪小剛;賈志欣;段慶偉;王玉杰;;水巖分算隧道襯砌外水壓力折減系數取值方法[J];巖土工程學報;2013年03期

5 ;水電站地下建筑物的外水壓力問題[J];水文地質工程地質;1979年05期

6 魏偉;地下洞室圍巖裂隙與外水壓力關系的試驗及分析[J];水利水電技術;1984年10期

7 張有天;隧洞及壓力管道設計中的外水壓力修正系數[J];水力發(fā)電;1996年12期

8 張國富;天生橋二級水電站Ⅰ號隧洞外水壓力分析[J];貴州水力發(fā)電;2000年01期

9 殷險峰;;錦屏電站高外水壓力條件下隧洞襯砌結構的探討[J];四川水力發(fā)電;2006年04期

10 謝任之;;豎井及隧洞的外水壓力計算[J];人民黃河;1981年02期

相關會議論文 前1條

1 蘇東喜;向廣銀;鄭微微;趙大洲;;引漢濟渭工程秦嶺隧洞外水壓力計算分析[A];中國土木工程學會隧道及地下工程分會防水排水專業(yè)委員會第十六屆學術交流會論文集[C];2013年

相關碩士學位論文 前1條

1 吳順華;水文地球化學方法確定隧洞外水壓力研究[D];河海大學;2005年

本文編號：2573928