限量排放模式下山岭隧道衬砌结构安全研究

发布时间：2020-04-25 02:27

【摘要】：随着山岭隧道项目数量的增长,渗漏问题的暴露,技术人员逐渐意识到隧道防排水系统的重要发展方向在于堵水限排。通俗的说就是在防排水标准中“堵”这个字的地位已经跃居第一。工程上的堵水措施,首先想到的便是“防”,注浆堵水,防水层的设立,施做止水帷幕,施做整体式衬砌,拒绝施工缝等一些方法。同时研究人员也在不断地寻求突破点从防水材料的改进、创新,到防水结构的塑造。但水的存在具有很大的不可预测性,其存在的形式,运动的状态,千变万化,防不胜防。伸缩缝、施工缝等认为的透水薄弱点,更是为防排水系统的建设添加难度。本文以寻全高速沿线隧道为研究基础,基于一种限量排放的防排水模式,通过自动凋节机制,控制隧道排水量。全排模式下衬砌所承担的水压力较小,但对地下水环境影响却是巨大的,并且一旦排水系统堵塞,对衬砌而言,威胁性急剧上涨。而抗压衬砌的承载能力有上限,且为工程安全考虑应预留一部分承载力作为安全储备,应对特殊状况。在这个可控范围之内,怎样做到既保证衬砌的安全,又能够最大限度的发挥衬砌承载力的作用,是本文研究的重点。主要研究内容如下:(1)本文依托相关课题,以在建的江西省寻全高速沿线隧道为研究基础,针对隧道多年来的对环境造成的不良影响,对山岭隧道的防排水技术进行研究,提出现如今启发展趋势在于限量排放,并通过隧道病害的案例,及规范的调整分析进行验证。(2)基于某隧道的实地勘察报告和工程概况,建立隧道水文地质模型;通过渗流基本理论及隧道结构受力分析,结合外水压力理论分析推导出渗流力公式,推导计算地下水通过衬砌时产生的渗流力;采用ANSYS有限元数值模拟软件,通过注水试验及相关规范总结出的模型参数,建立衬砌模型。(3)通过衬砌安全系数,对衬砌厚度及注浆圈厚度分阶段进行优化选择,提出保守的隧道结构设计方案。在保守的隧道结构设计方案基础上,添加限量排放模式的堵水参数,调整外水压力对隧道的作用,通过衬砌安全系数,推算结构承受的堵水标准;再排查堵水结构对隧道造成的偏压影响,为工程实践提供理论支持。
【图文】：

.4 隧道设计情况本节详细交代了安远县某隧道V级围岩段即ZK42+779~ZK44+案。包括隧道 V 级围岩下衬砌结构的设计方案（详见图 3-1），图（详见图 3-2）、平面图（详见图 3-3）及各连接点详图（详见后期水文地质模型建立及衬砌承载能力分析提供依据。通过图 3- 3-10 拱顶注浆管平面图，，详细交代了预埋注浆管的分布。通过图解释了本研究内容中所采用的限量排放构造。1）结构设计

图 3-2 衬砌防排水布置立面图Fig 3-2 Elevation drawing of waterproofing and drainage arrangement of lining
【学位授予单位】：江西农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U455.91

【参考文献】

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1 顾博渊;史宝童;黄Z

本文编号：2639683