复杂地质海底隧道不同防排水体系下渗流场及变形特征研究

摘要：

为了研究不同防排水体系下海底隧道的渗流场分布及隧道变形特征,以复杂地质条件下汕头湾海底隧道陆域段为例,针对目前设计方案提出的两种防排水型式,考虑隧道流固耦合效应,采用室内试验参数标定与数值模型相结合的方式,研究了防排水型式对隧道稳定性的影响.考虑到地质条件的复杂性,分析了不同围岩级别对衬砌结构水压力、应力场及位移场的影响规律.结果表明:试件在室内试验压缩作用下,主要产生剪切破坏,破坏面与最大主应力作用面夹角约 70°,周围伴有局部的张拉裂纹;数值模拟中岩体破裂形态和试验结果高度一致,破裂角度相同,峰值强度吻合,变形曲线误差在允许范围之内;衬砌结构各部位孔隙水压力绝对值的大小关系为:仰拱＞边墙＞拱顶,半包型防排水体系相对于全包型防排水体系其边墙与仰拱交接部位更容易出现应力集中现象;受断裂带的影响,Ⅳ级和Ⅴ级围岩区段孔隙水压力、应力以及变形量远远大于Ⅱ级围岩区段,Ⅳ级和Ⅴ级仰拱部位水压力值过大,应加设泄水阀,以达到控制排水、降低衬砌结构水压力的目的.半包型防排水体系要优于全包型防排水体系,因此对于类似的海底隧道陆域段,建议采用半包型防排水体系.

关键词：隧道工程、渗流场、数值模拟、防排水体系、衬砌结构

所属期刊栏目：40

分类号：TU452(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金;山东省高等学校青创科技计划项目

在线出版日期：2023-07-24（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：138-145