盾构隧道局部渗漏水对周围土体孔隙水压力的影响

发布时间：2018-06-27 06:50

  本文选题：盾构隧道 + 渗漏　； 参考：《现代隧道技术》2017年01期

【摘要】：文章基于复变函数的保角变换方法将含有隧道的半无限平面映射为同心圆环计算域,将隧道周围土体视为均质连续各向同性的饱和介质,通过边界配点法控制盾构隧道局部渗漏水的边界条件,并将解析法与数值法相结合求解了稳定渗流时饱和土体二维渗流的基本微分方程,得到了盾构隧道局部渗漏水引起周围土体孔隙水压力变化的半数值半解析解。结合工程算例,应用该计算方法探讨了隧道渗漏水范围、渗漏水位置、地表与隧道渗漏水边界处总水头差等因素对隧道周围土体孔隙水压力的影响。研究结果表明:盾构隧道发生侧向渗漏水时,周围土体孔隙水压力在水平向1倍隧道中心埋深的范围内变化较大,且渗漏水范围越大。其衰减速度越显著;隧道渗漏水引起的地表与隧道渗漏水边界处总水头差越大,其对土体孔隙水压力的影响越显著,且孔隙水压力的减小量与总水头差呈等比例变化;隧道侧向渗流量随地表与隧道渗漏水边界处总水头差的增大而增大。且两者呈线性关系。
[Abstract]:Based on the conformal transformation method of complex variable function, the semi-infinite plane with tunnel is mapped into the computing domain of concentric circular ring, and the soil around the tunnel is regarded as a homogeneous continuous isotropic saturated medium. The boundary condition of local seepage of shield tunnel is controlled by boundary collocation method, and the basic differential equation of two-dimensional seepage of saturated soil under steady seepage is solved by combining analytical method with numerical method. The semi-numerical and semi-analytical solution of pore water pressure change caused by local leakage of shield tunnel is obtained. Combined with an engineering example, the influence of the seepage range, leakage location and the total head difference between the surface and the tunnel leakage boundary on the pore water pressure of the soil around the tunnel is discussed by using this method. The results show that when lateral leakage occurs in shield tunnel, the pore water pressure of surrounding soil changes greatly in the range of horizontal tunnel center depth, and the larger the leakage range is. The more obvious the attenuation rate is, the greater the difference between the total head of the surface and the boundary of tunnel leakage is, the more significant the influence on the pore water pressure of soil is, and the proportion of the decrease of pore water pressure is equal to the difference of total water head. The lateral seepage flow increases with the increase of the total head difference between the surface and the tunnel leakage boundary. The relationship between them is linear.
【作者单位】： 昆明理工大学建筑工程学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(51208240) 昆明理工大学人才培养基金资助项目(KKSY201306023)
【分类号】：U455.43

【参考文献】

相关期刊论文 前8条

1 李翔宇;刘国彬;刘铭;冯庆高;;考虑半渗透边界的隧道周围超孔隙水压力消散解[J];岩土工程学报;2014年01期

2 张冬梅;刘印;黄宏伟;;软土盾构隧道渗流引起的地层和隧道沉降[J];同济大学学报(自然科学版);2013年08期

3 刘印;张冬梅;黄宏伟;;盾构隧道局部长期渗水对隧道变形及地表沉降的影响分析[J];岩土力学;2013年01期

4 李锦富;罗忠;;盾构空推拼管片过矿山法隧道渗漏水控制[J];现代隧道技术;2012年02期

5 童磊;谢康和;卢萌盟;王坤;;半无限含水层中带衬砌隧洞渗流解析研究[J];岩土力学;2011年01期

6 王如路;;上海地铁盾构隧道纵向变形分析[J];地下工程与隧道;2009年04期

7 郑永来,李美利,王明洋,杨林德;软土隧道渗漏对隧道及地面沉降影响研究[J];岩土工程学报;2005年02期

8 王如路;刘建航;;上海地铁长期运营中纵向变形的监测与研究[J];地下工程与隧道;2001年04期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 徐小马;朱大勇;卢坤林;;Peck公式在合肥地铁盾构施工地面变形监测中的适用性分析[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2017年02期

2 姚杰;戴轩;郑刚;孙佳羽;;盾构隧道局部不同部位漏水对隧道和地表沉降的影响[J];中国港湾建设;2017年02期

3 曹净;汪尺;张丙军;刘海明;;隔水层之上悬挂止水帷幕基坑渗流量计算[J];工业建筑;2017年02期

4 曹净;张丙军;刘海明;;对称式基坑渗流涌水量的计算方法[J];土木建筑与环境工程;2017年01期

5 郑军;佘才高;阎长虹;张伯林;;南京地铁运营隧道变形的工程地质机理研究[J];工程地质学报;2017年01期

6 王志良;申林方;伍曾;;盾构隧道局部渗漏水对周围土体孔隙水压力的影响[J];现代隧道技术;2017年01期

7 赖金星;邱军领;刘炽;潘云鹏;胡昭;;盾构隧道管片裂缝开展规律数值试验[J];现代隧道技术;2017年01期

8 周亚峰;苏凯;伍鹤皋;;深埋TBM隧洞渗流动态演化机制[J];中南大学学报(自然科学版);2016年12期

9 周炜;;隧道纵向变形对管片结构力学性能的影响[J];低温建筑技术;2016年10期

10 邓志鑫;晏启祥;徐亚军;张伟列;;列车撞击荷载对盾构隧道管片及其接头螺栓的影响[J];铁道建筑;2016年10期

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 童磊;杨学林;曹国强;;黏弹性软土中隧道超静孔隙水压力解析研究[J];建筑结构;2012年08期

2 魏新江;陈伟军;魏纲;洪杰;;盾构隧道施工引起的土体初始超孔隙水压力分布研究[J];岩土力学;2012年07期

3 罗子强;;地铁盾构隧道渗漏原因分析及处理措施[J];科学之友;2011年10期

4 张冬梅;樊振宇;黄宏伟;;考虑接头力学特性的盾构隧道衬砌结构计算方法研究[J];岩土力学;2010年08期

5 吴怀娜;胡蒙达;许烨霜;沈水龙;;管片局部渗漏对地铁隧道长期沉降的影响规律[J];地下空间与工程学报;2009年S2期

6 许金华;何川;夏炜洋;;水下盾构隧道渗流场应力场耦合效应研究[J];岩土力学;2009年11期

7 王如路;;上海软土地铁隧道变形影响因素及变形特征分析[J];地下工程与隧道;2009年01期

8 汪茂祥;;盾构通过矿山法施工隧道段关键技术[J];现代隧道技术;2008年01期

9 张成平;张顶立;王梦恕;项彦勇;;高水压富水区隧道限排衬砌注浆圈合理参数研究[J];岩石力学与工程学报;2007年11期

10 秦汉礼;;盾构隧道钢筋混凝土管片制作技术[J];隧道建设;2006年S1期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 郦能惠;;动态孔隙水压力的变化规律及其现场测试[J];大坝观测与土工测试;1988年02期

2 李允忠,汪稔;基坑开挖孔隙水压力变化规律试验研究[J];岩土力学;2002年06期

3 屈俊童,周健,李进军;爆炸密实饱和粉细砂地基中孔隙水压力的增长和消散[J];工程爆破;2004年03期

4 袁茂林;;软土地基孔隙水压力性状理论的研究[J];福建建材;2007年01期

5 袁茂林;;软土地基孔隙水压力性状理论的研究[J];福建建材;2007年02期

6 刘荣;;城市固体废弃物中孔隙水压力的试验研究[J];建筑科学;2008年11期

7 曹权;施建勇;雷国辉;艾英钵;陈鸿;;基于孔压静力触探试验估算桩周土孔隙水压力[J];河海大学学报(自然科学版);2011年03期

8 李广信;;静孔隙水压力与超静孔隙水压力——兼与陈愈炯先生讨论[J];岩土工程学报;2012年05期

9 毛昶熙;段祥宝;;关于“静孔隙水压力与超静孔隙水压力”的讨论[J];岩土工程学报;2013年05期

10 甘德福;;野外孔隙水压力量测仪器简介[J];勘察技术资料;1978年S2期

相关会议论文 前10条

1 张建民;谢定义;刘家沛;;饱和砂层震动孔隙水压力二维扩散解析理论的研究[A];第一届华东岩土工程学术大会论文集[C];1990年

2 孙保卫;魏海燕;;建筑场地孔隙水压力分析在工程中的应用[A];中国土木工程学会第八届土力学及岩土工程学术会议论文集[C];1999年

3 李玉寿;杨永杰;杨圣奇;马占国;;三轴及孔隙水作用下煤的变形和声发射特性[A];2010年海峡两岸材料破坏/断裂学术会议暨第十届破坏科学研讨会/第八届全国MTS材料试验学术会议论文集[C];2010年

4 杜尧俊;;有孔隙水压力的花岗岩破裂试验中孔隙水压力的模拟问题[A];第五届全国构造物理、第三届全国高温高压学术讨论会论文摘要[C];1992年

5 祝介旺;李新年;王思强;杨志法;;黄河冲洪积土强夯作用下孔隙水压力增长与消散规律[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○三学术论文汇编·第三卷(地球环境·工程地质与灾害)[C];2003年

6 吴京平;王淑云;;粘土中孔隙水压力-圆锥触探试验结果的解释及分析[A];中国土木工程学会第七届土力学及基础工程学术会议论文集[C];1994年

7 薛里;张志毅;杨年华;孟海利;任亮平;;爆炸动力固结法加固软土地基孔隙水压变化规律[A];中国爆破新技术Ⅱ[C];2008年

8 高玉峰;张健;沈扬;;不同频率波浪荷载作用下饱和粉土孔隙水压力特性试验研究[A];第一届全国岩土本构理论研讨会论文集[C];2008年

9 张定;徐金明;刘丽波;朱春伟;;强夯作用下软土中的孔隙水压力研究[A];第八届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅰ卷）[C];1999年

10 王育兴;孙钧;;打桩施工对周围土性及孔隙水压力的影响[A];盛世岁月——祝贺孙钧院士八秩华诞论文选集[C];2006年

相关博士学位论文 前5条

1 李静;粘性土弱透水层孔隙水地球化学特征及其环境指示[D];中国地质大学;2014年

2 何杨;复杂应力条件下饱和砂土孔隙水压力及体变特性试验研究[D];大连理工大学;2007年

3 赵秀绍;CFG桩施工引起工程环境问题的试验研究与有限元分析[D];中国地质大学;2006年

4 周青春;温度、孔隙水和应力作用下砂岩的力学特性研究[D];中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所）;2006年

5 解家毕;带桩多高层建筑共同作用分析方法及其在纠偏中的应用[D];武汉大学;2004年

相关硕士学位论文 前10条

1 张永胜;离子型稀土原地浸矿滑坡监测与预警模型研究[D];江西理工大学;2015年

2 刘晓通;组合桩地基抗液化特性研究[D];河南大学;2015年

3 李良;饱和软土地基中大直径单桩基础的累积水平位移分析[D];浙江大学;2016年

4 冷晓玉;都江堰三溪村滑坡运动的作用机制研究[D];西南科技大学;2016年

5 陈培培;水—岩耦合作用下花岗岩力学特性试验研究[D];辽宁工程技术大学;2014年

6 万良勇;不同类型孔隙水压力的动力效应研究[D];西安理工大学;2002年

7 洪帅;循环孔隙水压力作用下饱和砂土变形的试验研究[D];大连理工大学;2005年

8 雷俊;卸荷作用下软土回弹变形及孔隙水压力变化规律的试验研究[D];武汉科技大学;2010年

9 冯苍旭;土壤孔隙水压力检测系统试验研究及关系模型建立[D];河北农业大学;2004年

10 刘艳华;复杂应力条件下饱和松砂振动孔隙水压力的能量模式研究[D];大连理工大学;2005年

，

本文编号：2073054