高壓富水地區(qū)隧道滲流場(chǎng)分析與襯砌抗水壓力對(duì)策研究
本文關(guān)鍵詞:孔隙含水巖石中地下結(jié)構(gòu)的水力荷載,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
《西南交通大學(xué)》 2015年
高壓富水地區(qū)隧道滲流場(chǎng)分析與襯砌抗水壓力對(duì)策研究
何聰
【摘要】:山嶺隧道在穿越高壓富水地區(qū)時(shí),水文地質(zhì)條件十分復(fù)雜,不可避免的會(huì)遇到斷層破碎帶、巖溶、局部高水壓等不良地質(zhì)狀況,地下水問題尤其是高水壓?jiǎn)栴}是建設(shè)者無法回避的重要問題之一。本文以南大梁(南充-大竹-梁平)高速華鎣山隧道為工程依托,以其建設(shè)過程中所面臨的高水壓?jiǎn)栴}為研究對(duì)象,通過采用數(shù)值模擬等研究手段,針對(duì)高水壓下“以堵為主,限量排放”的滲流場(chǎng)體環(huán)境和襯砌結(jié)構(gòu)外水壓分布規(guī)律等開展深入研究。主要研究成果如下:(1)基于有限元計(jì)算軟件ANSYS中溫度場(chǎng)和滲流場(chǎng)在基礎(chǔ)理論、微分控制方程、初始條件和邊界條件等四方面的相似性,明確了溫度場(chǎng)和滲流場(chǎng)進(jìn)行置換的相應(yīng)參量,并通過實(shí)例計(jì)算分析,對(duì)比分析了不同施工階段理論解析法與溫度比擬法的計(jì)算結(jié)果,論證了溫度比擬法的可行性和適應(yīng)性。(2)針對(duì)“堵水限排”原則修建的山嶺隧道,采用溫度比擬法,揭示了地下水滲流場(chǎng)體環(huán)境特征和支護(hù)結(jié)構(gòu)外水壓力分布規(guī)律,探明了不同環(huán)向排水管縱向間距和注漿參數(shù)下襯砌結(jié)構(gòu)力學(xué)行為特征,提出適用于高壓富水地區(qū)合理的環(huán)向排水管縱向間距和注漿參數(shù)。(3)基于等效滲透系數(shù)的概念,實(shí)現(xiàn)了采用仰拱水壓相等原則對(duì)復(fù)雜精細(xì)的復(fù)合式襯砌模型的簡(jiǎn)化;探明了隧道穿越斷層破碎帶的縱向水壓力分布規(guī)律,引入了表征抗水壓襯砌承載能力的R*值,提出了基于仰拱曲率優(yōu)化的抗水壓襯砌結(jié)構(gòu)對(duì)策。論文研究成果為解決高壓富水地區(qū)地下水防治和結(jié)構(gòu)對(duì)策等問題提供了理論依據(jù)和實(shí)用方法,實(shí)現(xiàn)高壓富水地區(qū)地下水的限量排放,即可以保證隧道施工安全,又能盡可能減小對(duì)環(huán)境的影響,可為其它地區(qū)隧道工程建設(shè)提供參考。
【關(guān)鍵詞】:
【學(xué)位授予單位】:西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:U452.11
【目錄】:
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本文編號(hào):196516
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