山岭隧道复合防水层横向渗流的 理论模型及应用

摘要：

山岭隧道复合式衬砌层间土工布是初期支护渗水的主要排放途径,在隧道防排水系统中起到重要作用.为了量化工程条件下复合防水层的工作性能,通过理论分析得到了考虑层间挤压和泥沙淤堵的土工布横向渗流模型,并利用该模型讨论了衬砌层间挤压力对各种规格土工布横向排水能力的影响作用.为进一步验证该理论模型的合理性,设计了新型室内试验装置,评估了不同层间土压力、 土工织物淤塞与否对土工布层间横向渗流系数的定量影响.结果表明:复合防水层工作状态下理论模型计算所得渗透系数与耦合浇注洁净接触面试验值较为接近,该理论模型可以反映隧道防水层的实际工作状态;土工布的渗透系数随压力变化是非线性的,随着压力的增大,渗透系数值先迅速降低,后逐渐放缓;当压力较小时,土工布厚度越大水平渗透系数越大,当压力增大时,土工布厚度越大,水平渗透系数下降越快直至无明显差异;验证试验中发现压块内部始终保持3～5 cm水头,意味着初支和二衬层间积水无法完全排水干净.最后结合该理论模型,提出了隧道防排水量化设计的方法,具有一定的工程应用价值.

关键词：隧道工程、山岭隧道、理论推导、复合防水层、横向渗流、量化模型

所属期刊栏目：36

分类号：U459.4(隧道工程)

资助基金：国家自然科学基金项目51478473;2015年度湖南省交通运输厅科技进步与创新计划项目201520

在线出版日期：2019-08-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：98-105