基于流固耦合的富水软岩地层隧道排水方案研究

发布时间：2017-08-24 04:18

  本文关键词：基于流固耦合的富水软岩地层隧道排水方案研究

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【摘要】：为研究富水软岩隧道最优排水方案,以甘肃省道S304线关山隧道为研究对象,基于流固耦合分析理论,建立了应力场和渗流场作用下的隧道开挖模型。借助SoilWorks有限元软件对隧道全排水、全封堵及堵水限排三种施工方案进行了模拟,并对孔隙水压力及水位线、位移场及应力场、围岩塑性区的分布规律进行了研究。结果表明:富水软岩隧道开挖时,采用堵水限排方案可以有效减小对地下水位的影响,经济效益显著;三种施工方案中,堵水限排方案隧道的拱顶沉降、隧底隆起以及地表下沉量最小,但围岩的应力最大,仰拱最大拉应力为全排水方案的2.2倍;全排水方案与全封堵方案围岩塑性区主要产生在仰拱,堵水限排方案围岩塑性区主要产生在边墙两侧,塑性区的范围较小。研究结果可为富水软岩地层同类工程排水方案的确定提供借鉴。
【作者单位】： 长安大学公路学院;宁夏路桥工程股份有限公司;
【关键词】： 富水软岩隧道 排水方案 SoilWorks 流固耦合 堵水限排方案
【基金】：陕西省自然科学基金项目(2010JM7021)
【分类号】：U453.6
【正文快照】： 网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/13.1334.TV.20150319.0933.009.html随着我国高速公路建设的迅速发展,富水地区的公路隧道修建也越来越多[1]。大量工程实践表明[2-5],以往采取的“排堵结合,以排为主”地下水处理办法,将导致地下水的大量流失,一方面使得隧道内

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张成平;张顶立;叶英;骆建军;;高压富水岩溶隧道注浆机理及作用效果分析[J];地下空间与工程学报;2009年05期

2 王永刚;丁文其;景韧;;关山隧道断层破碎带三维有限元地震动力响应[J];公路交通科技;2011年08期

3 严绍洋;李亮辉;高燕希;张春宇;;公路隧道开挖渗流场的有限差分法分析[J];中外公路;2007年06期

4 邓谊明;大瑶山隧道深层岩溶水地段洞内长期排水所引起的水文地质变化特征及其整治措施[J];水文地质工程地质;1992年06期

5 刘丹,杨立中,于苏俊;华蓥山隧道排水的生态环境问题及效应[J];西南交通大学学报;2001年03期

6 罗鉴银,傅瓦利;岩溶地区开凿隧道对地下水循环系统的破坏——以重庆市中梁山为例[J];西南农业大学学报(自然科学版);2005年04期

7 蒋忠信;隧道工程与水环境的相互作用[J];岩石力学与工程学报;2005年01期

8 高新强;;高水压山岭隧道衬砌水压力分布规律研究[J];岩石力学与工程学报;2007年05期

9 蔚立元;李术才;徐帮树;王育奎;刘日成;;水下隧道流固耦合模型试验与数值分析[J];岩石力学与工程学报;2011年07期

10 丁浩;蒋树屏;李勇;;控制排放的隧道防排水技术研究[J];岩土工程学报;2007年09期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 莫阳春;周晓军;邓遥林;;侧部岩溶隧道围岩与支护结构力学特性分析[J];四川建筑科学研究;2009年03期

2 肖林萍;李永树;;连拱隧道水平位移控制标准研究[J];四川建筑科学研究;2010年01期

3 尹蓉蓉;朱合华;;氯盐和冻融循环复合作用对浅埋公路隧道安全性能的影响[J];四川建筑科学研究;2011年06期

4 宋玺;;谈高速公路隧道消防工程的施工安全[J];安防科技;2011年10期

5 王庆生;刘炳海;王文伟;胡隆华;吴龙标;孟娜;;细水雾灭火系统扑救铁路隧道救援站内客车火灾的全尺寸试验研究[J];安全与环境学报;2012年03期

6 邓少军;阳军生;张学民;钟放平;;浅埋偏压连拱隧道施工数值模拟及方案比选[J];地下空间与工程学报;2005年06期

7 时亚昕;王明年;李强;;浅埋双连拱隧道中墙的合理选用[J];地下空间与工程学报;2005年06期

8 刘明高;高文学;张飞进;;小净距隧道建设的关键技术及其应用研究[J];地下空间与工程学报;2005年06期

9 黄生文;李森林;鲁长亮;;改进的可拓方法在隧道围岩分级中的应用[J];地下空间与工程学报;2007年05期

10 凌昌荣;张子新;;偏压小间距隧道荷载结构计算模型研究[J];地下空间与工程学报;2007年06期

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 雷军;宜万铁路施工期隧道岩溶突水地质灾害形成规律与危险性评估方法研究[D];北京交通大学;2011年

2 郭佳奇;岩溶隧道防突厚度及突水机制研究[D];北京交通大学;2011年

3 李鹏飞;海底隧道围岩稳定性分析与控制研究[D];北京交通大学;2011年

4 王琼;跨断层隧道地震反应分析[D];中国地震局工程力学研究所;2011年

5 王静;光纤光栅多参数传感理论技术研究及在地下工程灾害监测中的应用[D];山东大学;2011年

6 史小丽;基于环境因素的公路隧道路面结构型式研究[D];长安大学;2009年

7 刘建;岩溶隧道地下水环境负效应评价体系研究[D];西南交通大学;2011年

8 韩涛;富水基岩单层冻结井壁受力规律及设计理论研究[D];中国矿业大学;2011年

9 马士伟;岩溶隧道涌突水地质灾害破坏机理与预警技术研究[D];中国铁道科学研究院;2011年

10 郑波;隧道衬砌水压力荷载的实用化计算研究[D];中国铁道科学研究院;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 邱浩浩;铁路隧道CRD法施工引起的地表变形及其监控量测研究[D];长沙理工大学;2010年

2 王剑亮;西藏嘎隆拉隧道涌、突水研究[D];中国铁道科学研究院;2010年

3 林丽芬;高层建筑群对其下既有隧道的影响分析[D];华南理工大学;2010年

4 丁远见;隧道施工废水处理技术研究[D];暨南大学;2010年

5 周路军;隧道预留核心土环形开挖法合理应用研究[D];浙江大学;2011年

6 朱海涛;齐岳山隧道衬砌水压力特征与岩溶处治技术研究[D];北京交通大学;2011年

7 赵会会;物探方法在云南公路深埋长隧道地质勘察中的应用研究[D];昆明理工大学;2009年

8 尹汉钊;基于递归神经网络与集成算法的时间序列预测应用研究[D];西安电子科技大学;2010年

9 刘春晓;单拱超大断面铁路隧道施工方案优化研究[D];北京交通大学;2011年

10 朱明辉;隧道附属工程遇采空区的稳定性分析及处治研究[D];西华大学;2011年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 吉小明;王宇会;;隧道开挖问题的水力耦合计算分析[J];地下空间与工程学报;2005年06期

2 姜忻良,宋丽梅;软土地层中地下隧道结构地震反应分析[J];地震工程与工程振动;1999年01期

3 屈科,许模,徐则民,王科,蒋良文;圆梁山隧道毛坝向斜段典型岩溶现象及发育分布特征[J];地质灾害与环境保护;2001年01期

4 王勐,许兆义,王连俊,白明洲;铁路深埋隧道区岩溶发育特征研究[J];工程地质学报;2004年03期

5 朱大力,李秋枫;预测隧道涌水量的方法[J];工程勘察;2000年04期

6 吕晓聪;许金余;;海底圆形隧道在渗流场影响下的弹塑性解[J];工程力学;2009年02期

7 郭小红,梁巍;穿越水库底部的全封闭隧道结构设计[J];公路交通技术;2002年S1期

8 丁浩,蒋树屏,陈光明;隧道抗水压衬砌结构数值仿真模拟[J];公路交通技术;2005年05期

9 陈林杰;蒋树屏;;限量排放下富水隧道衬砌外水压力计算探讨[J];公路交通技术;2006年02期

10 刘继国;朱光仪;郭小红;梁巍;;厦门海底隧道涌水量流固耦合数值分析[J];中外公路;2006年03期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 李育枢;山岭隧道地震动力响应及减震措施研究[D];同济大学;2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 周乐凡;考虑外水荷载作用的铁路隧道衬砌结构设计研究[D];铁道部科学研究院;2003年

2 熊良宵;活断层地区隧道抗震问题的数值模拟研究[D];成都理工大学;2006年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王树仁;刘招伟;屈晓红;方俊波;;软岩隧道大变形力学机制与刚隙柔层支护技术[J];中国公路学报;2009年06期

2 黄林伟;刘新荣;杨桦;杜国平;钟祖良;;软岩隧道不同支护方法的数值分析和效应探讨[J];地下空间与工程学报;2011年01期

3 王凯;;软岩隧道爆破技术的探索[J];中国新技术新产品;2012年03期

4 熊兴吾;孟茁超;;基于时间序列与神经网络的软岩隧道变形预测模型及其应用[J];交通科学与工程;2012年02期

5 吴成三,王梦恕;软岩隧道的修建方法[J];世界隧道;1997年03期

6 方贻立;李睿哲;陈建平;余莉;;软岩隧道大变形机理分析[J];华东公路;2013年06期

7 李文茂;;软岩隧道施工及塌方预防整治技术[J];铁道标准设计;2007年S1期

8 姚国圣;李镜培;谷拴成;;软岩隧道中锚杆与岩体的相互作用模型研究[J];地下空间与工程学报;2007年S1期

9 李明;贾磊;;软岩隧道开挖的数值模拟与研究[J];交通标准化;2008年13期

10 李明;贾磊;;软岩隧道开挖的数值模拟与研究[J];交通标准化;2008年14期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 杜守继;孙钧;职洪涛;翁慧俐;;软岩隧道锚杆支护机理的数值解析[A];锚固与注浆新技术——第二届全国岩石锚固与注浆学术会议论文集[C];2002年

2 周烨;;控制软岩隧道变形施工方法探析[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集（2）[C];2009年

3 赖涤泉;杜以昌;李建英;;软岩隧道臂式掘进机工作机构的有限元分析[A];中国工程机械学会2003年年会论文集[C];2003年

4 蒋宇静;Y.Tanabashi;王可钧;;锚杆对软岩隧道变形的加固作用[A];第一届海峡两岸隧道与地下工程学术与技术研讨会论文集（下册）[C];1999年

5 李晓;王思敬;;软岩隧道损伤软化大变形的非线性数值模拟[A];第六届全国工程地质大会论文集[C];2000年

6 谢洪涛;;基于贝叶斯网络的软岩隧道施工支护参数选择方法[A];第22届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2013年

7 李鸿博;戴永浩;宋继宏;付克俭;;峡口高地应力软岩隧道施工监测及支护对策研究[A];湖北省公路学会自然科学优秀学术论文汇编（2008年——2013年）[C];2014年

8 于维刚;;新奥法在西迪阿里软岩隧道施工中的应用[A];中国铁道学会工程地质与路基专业委员会第21届年会暨学术交流会论文集[C];2007年

9 邹，

本文编号：729144