一、隧道外水压力确定的渗流分析方法及排水方案比较(论文文献综述)
黄红元[1](2021)在《富水环境下水工隧洞渗流计算及结构外水压力研究》文中认为当地下结构工程穿越地下水丰富区域时,由地下水引发的一系列工程问题时有发生。因此,处理好地下结构与地下水的关系,是地下结构工程设计、施工中的最基本问题和前提条件,也是地下结构工程领域的基础科学问题之一。水工隧洞围岩渗流特征和衬砌结构外水压力分布是穿越富水区水工隧洞工程设计的两个重要基础,防渗排水是影响水工隧洞施工成败的关键。目前,有关水工隧洞地下水渗流场分布的研究多以圆形隧洞工程为依托,而且水工隧洞围岩的防渗排水措施还主要参考公路隧道。鉴于此,本文以富水区不同断面形状水工隧洞为研究对象,采用理论分析、数值模拟及现场监测相结合的方法,研究了水工隧洞渗流场分布规律及作用于衬砌上的外水压力。主要研究内容和成果如下:(1)依据无限含水层井流理论,采用复变函数保角映射方法,提出了一种考虑断面形状的隧洞渗流场分布及渗流速度解析计算方法;在此基础上,分别从隧洞断面高宽比、地下水、围岩特性三个方面进行了隧洞渗流特性影响因素分析,结果表明,对于矩形隧洞,角点部位渗流速度最大,随着远离角点部位渗流速度逐渐变小;对于直墙圆拱隧洞,边墙墙脚部位渗流速度最大,顶拱部位渗流速度次之,随着远离边墙墙脚部位渗流速度逐渐变小,在边墙和底板中部达到低值。(2)利用有限差分法,开展了富水环境下水工隧洞渗流特征的三维数值模拟,并将数值模拟得到的隧洞渗流场分布规律与解析计算结果进行了对比分析,结果一致性较好。在此基础上,利用数值模拟,探究了不同外水压力、内水压力作用下圆拱直墙隧洞围岩的渗流和衬砌结构受力特征,结果表明随着隧洞施工开挖掌子面的不断推进,周边围岩孔隙水压力下降,地下水向洞内渗流,在隧洞四周由于水压力差形成了漏斗形的水压力分布曲线。(3)针对隧洞工程中为降低施工期涌水量而采取的开挖前预灌浆技术,推导了半无限含水层中圆形隧洞涌水量解析解。通过对解析解的相关性分析,得到了隧洞毛洞涌水量与探测孔涌水量比值的简化解;同时分析了灌浆隧洞涌水量与隧洞毛洞涌水量比值(灌浆防渗效果)与封孔效率的相关性。在此基础上,根据隧洞允许排水量,并结合现场预灌浆技术可达到的封孔效率,来确定灌浆圈的厚度。(4)依据无限含水层井流理论对圆形隧洞衬砌结构外水压力的变化规律展开了理论推导及分析,分析结果说明随着灌浆圈厚度的增加、渗透系数的减小、隧洞排水量的增大,衬砌结构外水压力不断减小;当隧洞排水系统的排水量能够大于透过灌浆防渗圈的渗流量时,衬砌结构外水压力值就能降到比较小的量值。(5)通过数值试验模拟了马蹄形断面隧洞衬砌结构防渗性能劣化和排水系统失效状态下的外水压力分布规律。模拟结果表明,考虑衬砌防渗时,衬砌劣化对外水压力分布的影响与衬砌劣化程度紧密相关,随衬砌渗透系数的增加,外水压力减小;在排水系统失效状态时,与防渗排水正常状态时外水压力相比,当环向透水盲管堵塞失效时拱顶部位的外水压力增幅显着,当纵向排水管堵塞失效时边墙中部的外水压力增幅较大,当环向透水盲管或纵向排水管堵塞失效时仰拱中部的外水压力均增幅较大。(6)以直墙圆拱引水隧洞依托工程为研究背景,开展了现场监测与数据分析,结果表明回填灌浆与固结灌浆封堵地下水的通道降低了隧道涌水量,衬砌上的外水压力减小;采用穿透固结灌浆层的排水孔和底板下的中心排水沟时,衬砌外水压力进一步减小。数值模拟分析结果,与现场监测结果基本一致。
方霖[2](2019)在《高水头双护盾TBM隧道泄水式管片设计方法研究》文中研究表明目前,随着我国隧道建设的迅猛发展,双护盾TBM工法因其环保、高效、安全的特点而受到了越来越多的运用。随着该工法的广泛采用,所遇到的挑战也越来越多,其中高水压的问题便是双护盾TBM法中经常面临的典型难题,由此引发管片突水、管片涌水、管片开裂、管片接缝漏水、管片承受高水压安全性不足等病害屡见不鲜。众所周知,隧道修建过程中如遇高水压,通常做法是加强衬砌支护强度或是采用相应的防排水措施进行应对,但由于双护盾TBM自身工法以及管片支护的自身特点,使得传统的防排水措施无法适用,且相关方面国内外研究尚缺,造成现有管片防排水型式单一、管片设计浪费等问题。鉴于高水压对双护盾TBM隧道结构所造成的危害及目前存在的问题,本论文采用资料调研、数值模拟、现场调查和室内试验等多种研究手段,对双护盾TBM隧道泄水型管片设计方法展开研究,主要取得了一下成果:1.采用资料调研的方法,明确了影响管片水头高度适应性的四个影响因素:管片厚度、管片配筋率、混凝土强度等级以及管片接头张开量。针对不同影响因素,采用数值模拟的方法对不同设计参数下的管片的水头承载能力以及不同水头高度下的接头最大张开量分别进行计算。2.通过室内模型试验和数值模拟方法,探明了双护盾TBM隧道不同防排水型式下隧道周边渗流场分布及演变规律,提出了围岩渗透影响范围的概念,并拟合了围岩渗透影响范围计算公式;基于此,深入分析隧道不同防排水型式下管片背后水压力与围岩渗透影响范围、管片排水率之间的相互关系,得到了双护盾TBM隧道管片不同防排水条件下设计水压力计算方法。3.通过数值模拟方法,结合双护盾TBM工法及管片支护的特点,提出了适用于双护盾TBM隧道管片防排水方案,建立三维流固耦合模型,对仰拱中心排水、仰拱两侧对称排水、环向排水、深孔排水等工况进行计算,综合对比了不同排水方案的优劣。针对深孔排水方案,给出围岩开孔深度建议值,最后提出了不同泄水方案下管片排水率建议取值。以上成果可为双护盾TBM隧道泄水型管片的设计以及管片设计水荷载计算提供借鉴。
谈识,丁文其[3](2018)在《深圳某富水围岩大跨隧道防排水体系分析》文中提出近年来,大量地下工程修建在富水地层中,有效的防排水体系设计是保障此类隧道修建和运营安全的关键因素。为了研究限排敏感区域的防排水体系适用性,以在建的深圳东部过境高速公路连接线工程为依托,在考虑分区防水初步设计的基础上,利用有限元软件精细化三维建模计算,比选了隧道全排水、不排水、全包-限量排放防水、半包-限量排放防水等4个设计方案。计算结果验证了在富水围岩地区采用全包限量排放防水的可行性,总结了4种不同防排水方案水压力分布规律,提出了适用于现场工程的注浆圈控制渗透系数,注浆圈施工范围,排水盲管间距、衬砌外水压力折减系数等防排水系统设计关键参数。
谢小帅,陈华松,肖欣宏,王静,米艳芳[4](2018)在《深埋引水隧洞不同排水方案渗流场及衬砌外水压力研究》文中进行了进一步梳理深埋长引水隧洞排水措施的布置与隧洞渗流场及衬砌外水压力关系密切,是保证围岩及衬砌结构安全的重要举措.结合滇中引水工程大理Ⅱ段深埋长引水隧洞,采用ABAQUS数值模拟的方法对不同排水方案下隧洞渗流场及衬砌外水压力变化规律进行了研究.结果表明,排水措施的布置能有效降低衬砌外水压力,但不同部位降低幅度不同,排水孔附近衬砌外水压力降低幅度较大,距离孔越远水压降低幅度越小;且排水孔数量越多,衬砌全范围内水压力降低越明显.研究结果可为西南深埋长隧洞工程防排水系统设计提供借鉴和参考.
赵大洲,梁春雨,党雪梅,李玉邦,周锐,崔超[5](2017)在《引汉济渭工程黄三段深埋长输水隧洞排水方案研究》文中认为以有效解决深埋长输水隧洞排水问题为目标,按富水性将隧洞沿线围岩划分为中等富水区、弱富水区和贫水区,采用数值方法模拟衬砌周边渗流场,分析了不同排水设计方案对引汉济渭工程黄三段深埋长输水隧洞衬砌外水压力的影响。结果显示,对于高外水压力情况,将排水孔布置于顶拱处仅能降低顶拱附近的外水压力,无法有效降低作用于底板的外水压力,而排水孔沿衬砌周边均匀布置时,可有效降低作用于衬砌上的外水压力。基于此,讨论了各排水方案的适用条件,给出了深埋长输水隧洞排水设计建议。
华福才[6](2017)在《岩石地层地铁区间隧道结构防排水技术研究》文中研究表明随着隧道及地下工程的发展,越来越多的地下结构在施工和使用过程中,时刻都受到地下水的危害。多年来,人们在与地下水长期斗争中,积累了丰富的经验,总结出了“防、排、堵、截相结合,因地制宜,综合治理”的隧道和地下工程防水原则,使隧道和地下工程防排水技术有了较快的发展。许多隧道和地下工程既要求结构型式经济合理,又要求不渗、不漏,而地下工程的地质条件十分复杂,在修建过程中不同程度地受到地下水的影响,这就要求设计单位进行合理的防排水设计,选择合理的结构型式,合理的防排水方法和材料,从而达到良好的技术经济效益。国内目前正在建设或已经建成地铁的城市,大部分为土质地层,鉴于土层的强透水性以及排水造成的环境影响较大,因此均采用全包防水的系统,且地铁设计规范也是主要根据土层地质城市的地铁建设经验编写的,明确要求以防为主。然而对于像青岛、重庆这样的岩石地质为主的城市,地层含水量和渗透系数均小,如果依然按照规范和传统的防水模式进行结构设计(结构全外包防水,考虑全水头压力),已经不合时宜了。根据实际情况,青岛地铁3号线工程车站及区间隧道约50~60%位于中~微风化岩层中,围岩整体性好,裂隙不发育,且地下水量为贫~极贫,隧道及地下工程涌水量较小,具备设置排水型隧道、防排水结合型隧道以及喷锚永久衬砌的可能性。所以,为了充分利用青岛地区硬岩的地质特点,应寻求一种合理的结构型式及防排水方案,从而减小工程量,降低工程造价,达到良好的技术经济效益。因此,针对于青岛地区的地质特点和国内地铁相关规范的缺陷,开发适用于青岛地铁车站及区间隧道的安全、可靠、经济合理、耐久性好、可维护的防排水系统是当务之急。该防排水系统具备多道设防、安全、可靠的特点,同时具备后期运营期间的可维护性。基于此,本文通过理论分析,数值模拟以及现场实测等手段,对岩石地层隧道防排水系统进行了研究,主要有以下结论:(1)全面考虑岩石质量指标、节理数、节理粗糙度、节理蚀变、水以及地应力6种因素时,采用Q系统的围岩分级对我国隧规法的围岩基本分级进行重新分级,经计算比较得到隧规法的Ⅰ级围岩包含了 Q系统的1~8类围岩,Ⅱ级围岩包含了 Q系统的1~9类围岩,Ⅲ级围岩包含了 Q系统的1~9类围岩,Ⅳ级围岩包含了 Q系统的4~9类围岩,V级围岩包含了 Q系统的7~9类围岩。针对青岛地铁3号线的实际情况进行详细的分级,对每类级别的围岩采取相应地支护措施,考虑的因素更全面,与实际地质条件结合的更紧密。而且以Q系统围岩分级为基础的支护措施能够与实际地质条件更匹配,而且选择更加灵活,可操作性强。(2)以地下水动力学法为理论基础,建立了适合于矿山法地铁隧道的渗流分析模型是较为符合实际工程情况的。经过实际工程的验证,模型具有较好的准确度和较强的实用性,工程技术人员应用起来也较为便利。相比以前传统的隧道涌水量计算公式,本次研究得出的公式充分考虑了岩土两种介质的差异性,建立模型时也区分了潜水层模型和裂隙水地层模型,使得模型的渗流规律更符合实际情况。(3)基于对稳定潜水含水土层特性的分析,创新性的提出公式等效渗透系数的取值方法,该方法将土层作为稳定的含水体,土层不参与等效渗透系数的计算,并通过实际工程验证了方法的合理性。同时,该理论公式尽管是从圆形的模型中推导得出的,但是在低水头的情况下(地铁隧道),隧道涌水量对各种不同形状的敏感性不强,在不同形状的隧道中分析得出的数值差异不大,因此,公式对于低水头的地铁隧道是完全适用的。(4)隧道周边围岩注浆对隧道涌水量的影响比较大,同时也对隧道的防排水系统的设计影响较大。单纯的围岩注浆,虽然可以达到堵水的目的,但并不能保证衬砌结构的安全。在衬砌完全封堵的情况下,且围岩内不存在渗流时,不论围岩、注浆圈渗透系数的大小,衬砌背后最终承受静水压力;当围岩内存在渗流场时,隧道围岩内有水头损失,衬砌背后的水压力要略小于静水压力。因此隧道防排水应采取“以堵为主,限量排放”的原则,采取切实可靠的设计、施工措施,达到防水可靠、排水畅通、经济合理的目的。通过对不同注浆参数条件下隧道渗流量以及注浆圈外水压力情况的计算分析,可以得到以下几点:1)注浆圈渗透系数的减小可以起到减小涌水量的目的,但注浆圈渗透系数减小到一定程度后,如km/kg≥100时,对涌水量的减小效果将减弱。在实际施工中需要在注浆的经济性和堵水性两方面进行综合分析。2)同注浆圈渗透系数的减小一样,注浆圈厚度的增大也可以达到减小毛洞涌水量目的,并且注浆圈厚度也存在一个合理的厚度,rg≥3m时无论继续增大注浆圈半径还是减小注浆圈渗透系数对隧道涌水量的控制效果已经很不明显。3)对于不同的注浆圈厚度,随着围岩渗透系数与注浆圈渗透系数比值的增大,隧道内涌水量减小,各部位孔隙水压力增大,越接近静水压力状态,越不易形成降水漏斗。综上可以得到通过注浆减小围岩的渗透系数、增大注浆圈半径,可以达到减小隧道涌水量,降低施工、运营阶段支护结构的水压力,进而满足隧道安全施工、安全运营的要求。
叶甜[7](2015)在《岩溶区深埋隧道衬砌外水压力研究》文中研究指明在“西部大开发”背景下,目前我国水电及交通等各项基础设施的建设主要集中在西南地区,该地区海拔高、地形及水文地质条件复杂,常需修建深埋隧道,高外水压力是工程结构主要的安全隐患之一,而岩溶地质条件的存在会加大工程事故发生的概率。因此,对岩溶区深埋隧道衬6砌的外水压力进行研究具有重要的工程意义。本文首先介绍了裂隙岩体渗流的研究现状,并对连续介质模型渗流分析的基本理论进行了阐述。针对理想轴对称隧道渗流模型,利用渗流基本理论推导了相应解析解,并基于解析解分析了相关因素对隧道衬砌外水压力折减系数以及隧道涌水量的影响。针对典型的隧道施工措施:“普通衬砌”、“普通注浆+普通衬砌”、“双层注浆+普通衬砌”、“普通注浆+排水衬砌”及“双层注浆+排水衬砌”,以折减系数和涌水量为评判指标进行计算分析,论证了“双层注浆+排水衬砌”措施的合理性。然后,介绍了有限元基本理论以及常用的有限元软件ABAQUS,并探讨了ABAQUS用于分析隧道渗流问题的可行性以及模型尺寸对分析结果的影响。基于ABAQUS分析了排水管对衬砌各区域的降压效果,从而指出圆形隧道中排水管在衬砌范围内间隔30°布置较为合理。通过在衬砌范围内间隔30°布置排水管来模拟“排水衬砌”,以折减系数和涌水量为评判指标对典型施工措施进行数值分析,论证了“双层注浆+排水衬砌”的合理性。接着,介绍了深埋岩溶与地表的连通性,指出岩溶的集水能力和泄水能力决定了岩溶区的内水压力。基于ABAQUS研究了岩溶处于无压和有压状态时对隧道衬砌外水压力的影响,根据分析结果,对岩溶附近隧道衬砌外水压力折减系数的取值作如下建议:(1)对于集水能力弱于泄水能力的岩溶,其总处在无压状态,折减系数可取0.8,且如果隧道距离岩溶较近,折减系数可取为0.55;(2)对于集水能力强于泄水能力的岩溶,①在降雨强度较小(小于阈值)时,岩溶处于无压状态,折减系数取值与(1)相同,②在降雨强度较大(超过阈值)时,岩溶处于有压状态,且岩溶内水压力随着降雨强度的增大会有所增大,其极值受岩溶雨水汇入口的高程控制,折减系数可取1.2,但当采取“双层注浆+排水衬砌”施工措施时,折减系数可以取0.5。最后,引入自适应分布模型,并通过实例分析,展示了该模型以下几个方面的优越性:自适应能力强,可以对观测分量与相应因子间任意型式的函数关系进行拟合;能较好地反映库水位、降雨和温度等因素对渗流的滞后效应,且拟合及预测效果优于正态分布模型和瑞利分布模型;通过分析测压管水位和库水位、降雨、温度、时效的关系,可以及时发现岩石渗流性态的变化,进而推测岩石裂隙环境的变化。
张建国[8](2013)在《基于层次分析法的地铁隧道防排水型式及地铁隧道涌水量预测研究》文中认为我国城市轨道交通工程如火如茶,作为交通基础设施重要组成部分的地铁隧道建设也飞速发展,隧道防排水工程是隧道建设的有机组成部分,是关系到隧道建设成败的关键,因此地铁隧道选择何种的防排水型式,使得该防排水系统具备多道设防、安全、可靠、经济的特点,同时具备后期运营期间的可维护性显得尤为重要。目前,国内地铁隧道防排水分为全包防水和全(半)包排水两大类,国内绝大部分地铁车站及区间隧道采用全包防水方式,小部分城市的几条地铁线路采用全(半)包排水系统(重庆、深圳等城市)。为了充分利用该地区硬岩的地质特点,应寻求一种合理的防排水方案,从而减小工程量,降低工程造价,达到良好的技术经济效益。本文结合某地地铁3号线的实际情况,对该城市地铁区间防排水设计中的关键技术内容进行深入的研究。主要采取文献资料调研、现场调查、理论分析、数值模拟等技术手段,认识和揭示此地地层条件下的地下水的渗流规律,重点计算得到了不同区间、不同隧道断面,隧道开挖完成后涌水量的大小,以及注浆圈对隧道涌水量的影响,通过有限元计算推导出适合该地区地质条件的涌水量工程预测公式,并给出最佳的注浆参数。隧道防排水方案的优选涉及到经济、技术、施工及环境风险等诸多因素。本文采用层次分析法,在有限元计算结果基础上,建立该地区地铁隧道工程防排水设计的的评价指标并确定各指标因素权重,结合专家打分法,综合评价防排水方案的优劣程度,并从中获得最优的方案。
李培卿[9](2012)在《青岛地铁单层衬砌水压力分布规律及防排水技术研究》文中研究说明:随着隧道及地下工程的发展,越来越多的地下结构在施工和使用过程中,时刻都受到地下水的危害。由于地下水的渗透和侵蚀作用,使工程产生病害,轻则影响使用效果,重则使整个工程报废,造成巨大的经济损失和严重的社会影响。针对国内地铁防水技术缺陷,开发适用于地铁车站及区间隧道的安全、可靠、耐久性好、可维护的防水系统是当务之急。根据青岛地铁实际情况,建立一套适合的单层衬砌(挪威法)地铁暗挖车站及区间隧道结构型式及围岩注浆防水加固技术。该防水系统具备多道设防、安全、可靠的特点,同时具备后期运营期间的可维护性。本文结合青岛地铁3号线的实际情况,对青岛地铁车站及区间结构型式及防排水设计中的关键技术内容进行深入的研究。主要采取文献资料调研、现场调查、理论分析、数值模拟、现场监测试验等多种技术手段,认识和揭示青岛地层条件下的地下水的渗流规律、在地铁开挖施工时渗流场与结构的相互耦合作用;研究青岛地铁3号线暗挖单层衬砌结构型式下地下水渗流场的改变对单层衬砌防排水的影响;在限量排放的防排水方案下,对暗挖衬砌结构后水压力渗流场进行模拟分析,研究水压力分布规律,渗透折减系数、注浆加固圈的确定,限量排放方式下结构受力特征,并最终将研究成果在实际工程中应用,以期取得预想的效果。
程曦[10](2011)在《高水压铁路隧道泄水式管片衬砌壁后水压分布规律研究》文中提出当前,随着我国铁路隧道工程的迅速发展,特别是由于越来越多隧道工程将穿越山岭重丘地区,其中往往面临着高水压问题,这已成为许多铁路隧道的关键问题所在,在当前显得越来越突出。另外,随着隧道掘进机法的日益发展,为充分发挥其优点,与之对应的隧道结构较多采用装配式预制管片衬砌。综合以上情况,笔者应对高水压隧道提出采用装配式泄水式管片衬砌的理念,而目前针对泄水式管片衬砌结构的泄水方案优劣,壁后水压分布规律以及泄流量大小等问题缺乏理论研究及技术支撑。泄水式管片衬砌是一种在常规管片衬砌基础上改进的结构型式,其可用于TBM施工的高水压隧道工程。以国家自然科学基金项目——“高水压铁路隧道泄水式管片衬砌荷载及力学特性研究”为依托,以向莆铁路某高水压铁路隧道为对象工程,采用计算机有限差分软件数值模拟和室内相似模型试验为研究手段,基于裂隙岩体连续介质流固耦合分析模型,研究了不同泄水方案下衬砌壁后水压力和围岩水压力分布形态,并进行不同泄水方案下泄流量的对比。研究工作主要包括:(1)对高水压隧道泄水式管片衬砌水压分布进行了理论分析,并应用于实际工程,运用衬砌壁后孔隙水压力理论分析注浆圈与隧道排水量之间的关系,隧道排水量与外水压力之间的关系,注浆圈外水压力与注浆圈半径的关系;运用衬砌外荷载理论分析围岩渗透系数与最大可泄流量的关系,衬砌壁后接触应力与衬砌控制泄流量的关系等。(2)在分析国内外渗流场与应力场双场耦合的理论基础上,结合有限差分法计算原理,提出了适应高水压山岭隧道特点的流固耦合力学分析模型及其合理边界条件。(3)基于流固耦合理论,对泄水式管片衬砌不同泄水方案下的管片衬砌围岩内渗流场与应力场进行双场耦合数值分析,包括等泄水面积但不同泄水孔数量,不同泄水孔高度,设置错高度泄水孔以及不同水位线高度等多种工况,进行渗流场分布规律分析及泄流量分析。(4)采用1:50的几何相似比和1:1的容重相似比,制作泄水式管片衬砌模型试验箱,进行室内相似模型试验,研究泄水式管片衬砌在不同泄水方案下衬砌壁后水压分布规律及其与泄流量的关系。
二、隧道外水压力确定的渗流分析方法及排水方案比较(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、隧道外水压力确定的渗流分析方法及排水方案比较(论文提纲范文)
(1)富水环境下水工隧洞渗流计算及结构外水压力研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
附件 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及研究意义 |
1.1.1 问题的提出 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 隧洞渗流场研究 |
1.2.2 隧洞涌水量预测研究 |
1.2.3 渗流作用下隧洞衬砌外水压力研究 |
1.2.4 隧洞防渗排水措施研究 |
1.3 目前研究存在的不足 |
1.4 本文的研究内容及技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 研究技术路线 |
第二章 基于保角映射的水工隧洞渗流解析计算研究 |
2.1 引言 |
2.2 基于复变函数理论的渗流计算方法 |
2.2.1 隧洞渗流解析数学模型 |
2.2.2 复变函数理论在平面稳态渗流中的应用 |
2.3 圆形隧洞渗流解析解 |
2.3.1 圆形隧洞围岩水头分布解析解 |
2.3.2 圆形隧洞渗流量预测公式推导 |
2.3.3 隧洞渗流量的影响因素分析 |
2.4 矩形隧洞渗流解析解 |
2.4.1 复平面内单位圆隧洞轴对称特征验证 |
2.4.2 矩形隧洞渗流解析解 |
2.5 直墙圆拱隧洞渗流解析解 |
2.6 本章小结 |
第三章 富水环境下水工隧洞渗流的三维数值模拟研究 |
3.1 引言 |
3.2 水工隧洞渗流有限差分数值模拟基本理论 |
3.3 圆形隧洞围岩渗流场数值模拟分析 |
3.3.1 圆形隧洞模型及参数 |
3.3.2 模拟结果与分析 |
3.4 矩形隧洞渗流场数值模拟分析 |
3.4.1 矩形隧洞模型及参数 |
3.4.2 模拟结果与分析 |
3.5 直墙圆拱隧洞渗流场分析 |
3.5.1 隧洞模型及参数 |
3.5.2 模拟结果与分析 |
3.6 隧洞渗流解析解与数值模拟解的对比分析 |
3.7 不同水头下直墙圆拱隧洞围岩及衬砌渗流分析 |
3.7.1 隧洞数值分析模型 |
3.7.2 计算条件 |
3.7.3 计算工况 |
3.7.4 施工期工况围岩及支护结构渗流分析 |
3.7.5 运行期工况围岩及支护结构渗流分析 |
3.8 本章小结 |
第四章 预灌浆防渗作用下隧洞涌水特征分析 |
4.1 引言 |
4.2 预灌浆技术的提出 |
4.3 预灌浆防渗作用下圆形隧洞涌水量推导 |
4.3.1 灌浆前探测孔及隧洞毛洞涌水量 |
4.3.2 灌浆防渗后校准孔及灌浆隧洞涌水量 |
4.4 圆形隧洞涌水特征分析 |
4.4.1 探测孔涌水量与隧洞毛洞涌水量之间的关系 |
4.4.2 灌浆隧洞涌水量和隧洞涌水量之间的关系 |
4.5 软岩隧洞预灌浆加固范围研究 |
4.6 本章小结 |
第五章 富水环境下隧洞衬砌结构外水压力分布研究 |
5.1 引言 |
5.2 国内外外水压力计算模式 |
5.3 圆形隧洞衬砌外水压力解析解 |
5.3.1 基本模型及假定 |
5.3.2 解析计算 |
5.3.3 衬砌外水压力影响因素分析 |
5.4 马蹄形隧洞衬砌外水压力分布规律数值模拟分析 |
5.4.1 基本模型及参数 |
5.4.2 计算工况 |
5.4.3 数值计算结果分析 |
5.4.4 不同工况下衬砌外水压力折减系数分析 |
5.5 排水失效下马蹄形隧洞衬砌外水压力分布规律数值模拟 |
5.5.1 隧洞排水系统堵塞机理 |
5.5.2 隧洞排水系统堵塞、失效后衬砌外水压力分布 |
5.5.3 不同工况下衬砌外水压力折减系数分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 某引水隧洞工程衬砌外水压力分布研究 |
6.1 引言 |
6.2 某引水隧洞工程概况 |
6.3 直墙圆拱隧洞衬砌外水压力监测结果分析 |
6.3.1 监测点布置 |
6.3.2 衬砌外水压力分析 |
6.4 直墙圆拱隧洞衬砌外水压力分布数值分析 |
6.4.1 计算模型及参数 |
6.4.2 计算工况 |
6.4.3 隧洞衬砌结构外水压力分布情况分析 |
6.4.4 不同工况下衬砌外水压力折减系数分析 |
6.5 高外水压力下的“降压减排”措施分析 |
6.6 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
一、攻读博士学位期间发表的学术论文 |
二、攻读博士学位期间参与的科研项目 |
(2)高水头双护盾TBM隧道泄水式管片设计方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 高水压隧道防排水设计研究现状 |
1.2.2 高水压隧道泄水型管片研究现状 |
1.2.3 高水压隧道水压力计算方法研究现状 |
1.2.4 存在的问题 |
1.3 主要研究内容、方法和技术路线 |
1.3.1 研究内容与研究方法 |
1.3.2 技术路线 |
第2章 双护盾TBM隧道管片防排水影响因素分析 |
2.1 管片防排水影响因素 |
2.2 计算模型、工况 |
2.2.1 计算模型 |
2.2.2 计算工况设置 |
2.3 不同影响因素分析 |
2.3.1 管片强度 |
2.3.2 管片厚度 |
2.3.3 管片配筋率 |
2.3.4 接头张开量 |
2.4 本章小结 |
第3章 双护盾TBM隧道泄水型管片渗流场分析 |
3.1 流固耦合计算理论 |
3.2 流固耦合计算模型建立 |
3.2.1 计算假定及模型建立 |
3.2.2 计算参数的选择 |
3.2.3 计算测点的布置 |
3.2.4 计算步骤 |
3.3 计算工况设置 |
3.4 计算结果分析 |
3.4.1 围岩渗透影响范围分析 |
3.4.2 围岩渗透影响范围与渗透系数的关系分析 |
3.4.3 围岩渗透影响范围与排水率的关系分析 |
3.4.4 围岩渗透影响范围计算公式的拟合 |
3.5 渗流场相似模型试验 |
3.5.1 模型试验概况 |
3.5.2 模型试验工况及步骤 |
3.5.3 试验步骤 |
3.5.4 模型试验数据处理分析 |
3.6 模型试验与数值模拟对比分析 |
3.7 本章小结 |
第4章 双护盾TBM隧道泄水型管片水压力计算方法 |
4.1 水压力与影响范围的关系 |
4.2 水压力与排水率的关系 |
4.3 水压力计算公式拟合 |
4.4 水压力计算公式对比验证 |
4.5 本章小结 |
第5章 双护盾TBM隧道泄水型管片泄水方案设计方法 |
5.1 泄水型管片泄水方案 |
5.1.1 环向布置方案设计 |
5.1.2 纵向布置方案设计 |
5.2 泄水方案流固耦合计算模型 |
5.2.1 计算模型 |
5.2.2 计算工况 |
5.3 数值模拟计算结果分析 |
5.3.1 仰拱两侧对称泄水型结果分析 |
5.3.2 仰拱中心泄水型结果分析 |
5.3.3 环向泄水型结果分析 |
5.3.4 深孔泄水型结果分析 |
5.4 本章小结 |
结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目 |
(3)深圳某富水围岩大跨隧道防排水体系分析(论文提纲范文)
1 工程概况 |
2 隧道防排水系统初步设计 |
3 水库下游段隧道有限元模型建立 |
3.1 隧道模型与参数选取 |
3.2 模拟过程 |
4 计算结果分析 |
4.1 地层孔隙水压力分布 |
4.2 不同防排水方案二衬所受水压力分布 |
4.3 不同防排水方案初衬所受水压力分布 |
4.4 不同防排水方案比选 |
5 结论 |
(4)深埋引水隧洞不同排水方案渗流场及衬砌外水压力研究(论文提纲范文)
1 工程概况 |
2 计算方案及模型参数 |
2.1 计算方案 |
2.2 计算模型及参数 |
3 结果分析 |
4 结论 |
(5)引汉济渭工程黄三段深埋长输水隧洞排水方案研究(论文提纲范文)
0 引言 |
1 工程概况 |
2 排水方案分析 |
2.1 计算方案 |
2.2 计算模型及参数 |
2.3 结果分析 |
3 深埋长输水隧洞衬砌排水设计建议 |
4 结语 |
(6)岩石地层地铁区间隧道结构防排水技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
中文摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 工程背景 |
1.2 国内外隧道渗流问题研究现状 |
1.2.1 隧道涌水研究 |
1.2.2 隧道渗流场研究 |
1.2.3 隧道衬砌水压力分布及受力特征 |
1.2.4 渗流理论的分析方法 |
1.2.5 渗流场模型试验研究 |
1.2.6 防排水系统的研究 |
1.2.7 目前研究现状的不足 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 拟采取的研究方法和技术路线 |
1.4.1 研究方法 |
1.4.2 技术线路 |
2 挪威法施工隧道防排水的适应性研究 |
2.1 挪威法(NTM)隧道设计方法 |
2.1.1 挪威法隧道设计概述 |
2.1.2 挪威法Q系统围岩评价 |
2.1.3 Q系统的经验支护设计 |
2.1.4 支护结构材料 |
2.2 挪威法(NTM)隧道设计方法与隧规法比较 |
2.2.1 挪威法与隧规法适用围岩条件比较 |
2.2.2 挪威法与隧规法支护方式比较 |
2.2.3 推行NTM的意义 |
2.3 挪威法(NTM)在青岛地铁隧道适用性 |
2.4 挪威法Q系统围岩分级在青岛地铁隧道应用的实例分析 |
2.4.1 青人区间Q系统围岩分级 |
2.4.2 汇中区间Q系统围岩分级 |
2.4.3 中太区间Q系统围岩分级 |
2.4.4 挪威法Q系统与隧规法围岩分级及支护形式对比 |
2.4.5 小结 |
3 隧道渗流场理论及硬岩隧道中涌水量的预测 |
3.1 渗流场分析基本理论 |
3.1.1 渗流概念 |
3.1.2 渗流基本方程 |
3.2 岩体渗流场分析数学模型 |
3.3 隧道渗流及涌水量理论解析 |
3.3.1 渗流模型 |
3.3.2 渗流场计算 |
3.3.3 涌水量预测分析 |
3.4 青岛地铁典型硬岩地层区间隧道渗流场数值分析 |
3.4.1 工程概况及设计范围 |
3.4.2 模型构建 |
3.4.3 洞室开挖后渗流场分析 |
3.4.3.1 单线单洞Ⅱ级围岩1-1断面形状 |
3.4.3.2 单线单洞Ⅵ级围岩3-7断面形状 |
3.4.3.3 双线单洞Ⅱ级围岩3-3断面形状 |
3.4.3.4 双线单洞Ⅱ级围岩4-4断面形状 |
3.4.3.5 双线单洞Ⅱ级围岩5-5断面形状 |
3.4.3.6 单拱大跨隧道Ⅱ级围岩6-6断面形状 |
3.4.3.7 超小净距隧道Ⅱ级围岩2-2断面形状 |
3.5 结果分析 |
3.5.1 渗流场对洞室应力状态及稳定性的影响分析 |
3.5.2 注浆圈对隧道涌水量的影响分析 |
3.5.3 注浆圈对隧道涌水量及衬砌外水压力的影响分析 |
3.5.4 隧道排水率对衬砌外水压力的影响分析 |
3.5.5 青人区间确定合理注浆参数 |
3.6 本章小结 |
4 硬岩地层隧道涌水量与各参数之间的关系分析 |
4.1 隧道涌水量与围岩渗透性的关系 |
4.2 隧道涌水量与隧道半径的关系 |
4.3 隧道涌水量与压力水头的关系 |
4.4 隧道涌水量与衬砌渗透性的关系 |
4.5 隧道涌水量与注浆圈参数的关系 |
4.6 隧道涌水量与断面形状的关系 |
4.7 隧道涌水量与断面积的关系 |
4.8 隧道涌水量与埋深的关系 |
4.9 隧道涌水量与地层的关系 |
4.10 本章小结 |
5 基于地下水动力学的地铁硬岩隧道裂隙水预测分析 |
5.1 隧道涌水量预测方法现状 |
5.1.1 常用的隧道涌水量预测方法 |
5.1.2 各种预测方法应用效果 |
5.1.3 地下水动力学法在地铁隧道的适用性分析 |
5.2 地铁隧道裂隙水涌水量的理论解析 |
5.2.1 岩石地层中矿山法地铁隧道涌水量的规律 |
5.2.2 涌水量计算的基本假定及计算模型 |
5.2.3 围岩内的渗流场 |
5.2.4 公式中渗透系数的确定 |
5.2.5 对注浆圈的考虑 |
5.2.6 本文解析解的局限性 |
5.3 青岛地铁隧道裂隙水涌水量分析 |
5.3.1 工程概况 |
5.3.2 解析解与数值解的分析比对 |
5.3.3 本文公式与以往预测方法对比 |
5.3.4 理论公式与实测值对比分析 |
5.3.5 不同围岩对计算的影响 |
5.3.6 地下水位埋深对计算的影响 |
5.3.7 隧道中心距基岩表面的距离对计算的影响 |
5.3.8 洞室形状对计算的影响 |
5.4 本章小结 |
6 基于层次分析法的地铁隧道防排水型式研究 |
6.1 影响隧道排水型式因素分析 |
6.2 层次分析法(AHP)概述 |
6.3 层次分析法(AHP)的理论基础 |
6.4 专家打分法 |
6.4.1 专家调查数学模型 |
6.4.2 基于专家打分的单因素指标评价 |
6.5 地铁隧道排水型式综合评价体系 |
6.5.1 综合评价体系的设计原则 |
6.5.2 综合评价体系的评价流程 |
6.6 层次分析法-专家打分法结构排水型式选择中的应用 |
6.6.1 硬岩地层隧道排水型式层次分析 |
6.6.2 青人区间隧道排水型式专家评分 |
6.6.3 青人区间隧道排水型式综合评定 |
6.7 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(7)岩溶区深埋隧道衬砌外水压力研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
目录 |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 裂隙岩体渗流研究现状 |
1.2.2 岩溶发育深度研究现状 |
1.2.3 隧道衬砌外水压力研究现状 |
1.2.4 渗流监测的研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
第2章 渗流分析理论基础 |
2.1 引言 |
2.2 等效连续介质渗流基本理论 |
2.2.1 达西定律 |
2.2.2 渗流连续方程 |
2.2.3 渗流基本微分方程 |
2.2.4 定解条件 |
2.3 裂隙岩体渗流分析的理论基础 |
2.3.1 等效连续介质模型用于裂隙岩体渗流分析的必要条件 |
2.3.2 等效渗透张量的计算 |
2.4 本章小结 |
第3章 基于解析方法的隧道衬砌外水压力研究 |
3.1 引言 |
3.2 隧道衬砌外水压力解析解 |
3.3 外水压力折减系数的影响因素研究 |
3.4 施工措施对折减系数及涌水量的影响 |
3.5 本章小结 |
第4章 ABAQUS在隧道渗流分析中的应用 |
4.1 引言 |
4.2 ABAQUS模拟渗流 |
4.2.1 渗流分析有限元法的思路和步骤 |
4.2.2 ABAQUS 介绍 |
4.2.3 ABAQUS渗流分析要点 |
4.3 模型尺寸对ABAQUS渗流分析结果的影响 |
4.3.1 ABAQUS用于隧道渗流分析的可行性验证 |
4.3.2 ABAQUS模拟隧道渗流的模型尺寸选取 |
4.4 排水管对隧道衬砌外水压力的影响 |
4.4.1 排水管的减压效果 |
4.4.2 ABAQUS模拟几种典型施工措施 |
4.5 本章小结 |
第5章 岩溶区深埋隧道衬砌外水压力研究 |
5.1 引言 |
5.2 深埋岩溶与地表的连通性及降雨影响 |
5.2.1 岩溶与地表连通性的分类 |
5.2.2 降雨对岩溶的影响 |
5.3 深埋岩溶对隧道衬砌外水压力的影响 |
5.3.1 无压状态下岩溶对隧道衬砌外水压力的影响 |
5.3.2 有压状态下岩溶对隧道衬砌外水压力的影响 |
5.3.3 “双层注浆+排水衬砌”的折减效果 |
5.3.4 岩溶地质条件下隧道衬砌外水压力折减系数 |
5.4 本章小结 |
第6章 自适应分布模型在岩体渗流监测中的应用研究 |
6.1 引言 |
6.2 正态分布模型和瑞利分布模型 |
6.3 自适应分布模型 |
6.3.1 自适应分布模型的引入与改进 |
6.3.2 自适应分布模型的求解 |
6.4 工程实例应用 |
6.4.1 基本情况 |
6.4.2 岩体渗流自适应分布模型的建立 |
6.4.3 计算结果 |
6.5 本章小结 |
第7章 结论与建议 |
7.1 本文主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 下一步研究工作的建议 |
参考文献 |
附录 作者筒介及在学期间所取得的科研成果 |
(8)基于层次分析法的地铁隧道防排水型式及地铁隧道涌水量预测研究(论文提纲范文)
致谢 |
中文摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外发展及研究现状 |
1.2.1 隧道涌水量预测的研究现状 |
1.2.2 地下工程防排水原则 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 拟采取的技术路线 |
2 隧道渗流场及涌水量预测分析 |
2.1 渗流场分析基本理论 |
2.1.1 渗流概念 |
2.1.2 达西定律 |
2.1.3 岩体渗流场分析 |
2.2 隧道渗流及涌水量数值解析 |
2.2.1 渗流场及涌水量有限元分析方法 |
2.2.2 渗流基本方程 |
2.2.3 岩体渗流场数学模型 |
2.3 隧道涌水量与各量值的关系 |
2.3.1 隧道涌水量与断面形状的关系 |
2.3.2 隧道涌水量与断面积的关系 |
2.3.3 隧道涌水量与埋深的关系 |
2.3.4 隧道涌水量与地层的关系 |
2.4 本章小结 |
3 某城市地铁区间隧道渗流场及涌水量预测数值分析 |
3.1 工程概况及设计范围 |
3.2 工程地质与水文地质概况 |
3.3 模型构建 |
3.4 洞室开挖后渗流场数值模拟结果分析 |
3.4.1 单线单洞Ⅱ级围岩1-1断面 |
3.4.2 线单洞Ⅱ级围岩3-3断面 |
3.4.3 线单洞Ⅱ级围岩4-4断面 |
3.4.4 线单洞Ⅱ级围岩5-5断面 |
3.4.5 单拱大跨隧道Ⅱ级围岩6-6断面 |
3.4.6 单线单洞Ⅵ级围岩7-7断面 |
3.4.7 结果分析 |
3.5 注浆圈对隧道涌水量及衬砌外水压力的影响分析 |
3.6 隧道排水率对衬砌外水压力的影响分析 |
3.7 本章小结 |
4 某城市地铁隧道防排水型式研究 |
4.1 影响隧道排水型式因素分析 |
4.2 层次分析法(AHP)概述 |
4.3 层次分析法(AHP)的理论基础 |
4.4 专家打分法 |
4.4.1 专家调查数学模型 |
4.4.2 基于专家打分的单因素指标评价 |
4.5 地铁隧道排水型式综合评价体系 |
4.5.1 综合评价体系的设计原则 |
4.5.2 综合评价体系的评价流程 |
4.6 层次分析法-专家打分法结构排水型式选择中的应用 |
4.6.1 某区间隧道排水型式层次分析 |
4.6.2 某区间隧道排水型式专家评分 |
4.6.3 某区间隧道排水型式综合评定 |
4.7 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 主要研究结论 |
5.2 存在的问题与展望 |
参考文献 |
附录A |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(9)青岛地铁单层衬砌水压力分布规律及防排水技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
中文摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 关于隧道防排水系统的研究现状 |
1.2.2 关于隧道渗流问题的研究现状 |
1.3 本文的研究内容及方法 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法 |
1.4 依托工程概况 |
1.4.1 工程概况 |
1.4.2 岩土地质特征 |
2 青岛地区水文地质调查与地层初始渗流场分析 |
2.1 青岛地区水文地质调查 |
2.1.1 地下水基本类型 |
2.1.2 青岛地区地下水基本特点 |
2.2 程沿线地层初始渗流场分析 |
3 青岛地铁隧道施工方法及防排水方案初步建议 |
3.1 青岛地铁3号线施工方法 |
3.2 典型地铁车站及区间隧道 |
3.2.1 明暗结合法典型地铁车站 |
3.2.2 明挖法典型地铁车站 |
3.2.3 暗挖法典型地铁车站 |
3.2.4 暗挖法典型区间隧道 |
3.3 青岛地铁防排水方案初步建议 |
3.4 本章小结 |
4 隧道渗流及涌水量预测理论分析 |
4.1 隧道渗流及涌水量理论解析 |
4.1.1 渗流模型 |
4.1.2 渗流场分析 |
4.2 涌水量与各量值之间的关系分析 |
4.2.1 隧道涌水量与压力水头的关系 |
4.2.2 隧道涌水量与围岩渗透性的关系 |
4.2.3 隧道涌水量与隧道半径的关系 |
4.2.4 隧道涌水量与衬砌渗透性的关系 |
4.2.5 隧道涌水量与注浆圈参数的关系 |
4.3 本章小结 |
5 渗流场数值分析基本理论及结果处理 |
5.1 FLAC~(3D)渗流分析原理 |
5.1.1 流动方程 |
5.1.2 平衡方程 |
5.1.3 本构方程 |
5.1.4 相容方程 |
5.2 边界条件和初始条件 |
5.3 计算结果处理与分析 |
5.4 基本分析步骤 |
5.5 本章小结 |
6 典型暗挖区间隧道渗流场数值模拟分析 |
6.1 程概况及设计范围 |
6.2 工程地质与水文地质概况 |
6.3 模型构建 |
6.4 结果分析 |
6.5 确定合理注浆参数 |
6.5.1 注浆圈合理参数确定的方法和程序 |
6.5.2 青岛地铁暗挖单层衬砌注浆圈合理参数的确定 |
6.6 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.1.1 理论分析部分 |
7.1.2 数值分析部分 |
7.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(10)高水压铁路隧道泄水式管片衬砌壁后水压分布规律研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 高水压隧道衬砌外水压力研究 |
1.2.2 高水压隧道渗流场数学模型研究 |
1.2.3 高水压隧道渗流场模型试验研究 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 研究技术路线 |
1.4 对象工程概况 |
第2章 泄水式管片衬砌水压力分布解析理论 |
2.1 衬砌壁后孔隙水压力理论 |
2.2 衬砌壁后孔隙水压力理论的应用 |
2.2.1 外水压力折减系数研究 |
2.2.2 注浆圈与隧道排水量之间的关系研究 |
2.2.3 隧道排水量与外水压力之间的关系研究 |
2.3 基于水荷载为渗透体积力和面力的衬砌外荷载理论 |
2.4 衬砌外荷载理论的工程应用 |
2.4.1 围岩渗透系数与最大可泄流量之间的关系 |
2.4.2 衬砌壁后接触应力与衬砌控制泄流量的关系 |
2.4.3 围岩条件对衬砌壁后有效应力和接触应力的影响 |
2.5 本章小结 |
第3章 泄水式管片衬砌流固祸合数值分析理论 |
3.1 渗流场理论基础 |
3.1.1 孔隙岩体连续介质渗流数学模型 |
3.1.2 裂隙岩体等效连续介质渗流数学模型 |
3.2 裂隙岩体渗流场与应力场的藕合机理 |
3.2.1 渗流场对应力场的影响 |
3.2.2 应力场对渗流场的影响 |
3.3 渗流场与应力场藕合分析的数学模型 |
3.3.1 应力场影响下的渗流场数学模型 |
3.3.2 渗流影响下的应力场数学模型 |
3.3.3 渗流场与应力场藕合的数值求解 |
3.4 有限差分法渗流场与应力场的藕合分析原理 |
3.5 本章小结 |
第4章 泄水式管片衬砌水压力分布规律的数值分析 |
4.1 概述 |
4.2 有限差分模型 |
4.2.1 模型介绍 |
4.2.2 物理力学参数 |
4.3 不同泄水方案下的水压力分析 |
4.3.1 泄水孔数量对水压力的影响 |
4.3.2 泄水孔高度对水压力的影响 |
4.3.3 错高度泄水孔对水压力的影响 |
4.3.4 水头高度对水压力的影响 |
4.4 不同泄水方案下的泄流量分析 |
4.4.1 注浆圈对泄流量的影响 |
4.4.2 泄水孔数量对泄流量的影响 |
4.4.3 错高度泄水孔对泄流量的影响 |
4.4.4 水头高度对泄流量的影响 |
4.5 本章小结 |
第5章 泄水式管片衬砌水压力分布规律的相似模型试验 |
5.1 模型试验意义和目的 |
5.2 相似理论基础 |
5.2.1 相似三定理 |
5.2.2 相似准则推导 |
5.3 模型相似比的推导及选择 |
5.3.1 模型相似比的推导 |
5.3.2 模型相似比的选择 |
5.4 试验准备工作 |
5.4.1 试验内容 |
5.4.2 模型试验装置设计 |
5.4.3 模型试验材料的选择 |
5.4.4 试验测点布置 |
5.4.5 试验步骤 |
5.4.6 试验分组 |
5.5 试验数据分析 |
5.5.1 全封堵方式下衬砌壁后水压力分布 |
5.5.2 单纯泄水方式下衬砌外水压力分布 |
5.5.3 堵水限排方式下衬砌外水压力分布 |
5.5.4 衬砌外水压力与泄流量的关系 |
5.6 模型试验结论与解析解数值解的对比 |
5.7 本章小结 |
结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研项目 |
四、隧道外水压力确定的渗流分析方法及排水方案比较(论文参考文献)
- [1]富水环境下水工隧洞渗流计算及结构外水压力研究[D]. 黄红元. 重庆交通大学, 2021
- [2]高水头双护盾TBM隧道泄水式管片设计方法研究[D]. 方霖. 西南交通大学, 2019(03)
- [3]深圳某富水围岩大跨隧道防排水体系分析[J]. 谈识,丁文其. 公路交通技术, 2018(S1)
- [4]深埋引水隧洞不同排水方案渗流场及衬砌外水压力研究[J]. 谢小帅,陈华松,肖欣宏,王静,米艳芳. 湖南大学学报(自然科学版), 2018(S1)
- [5]引汉济渭工程黄三段深埋长输水隧洞排水方案研究[J]. 赵大洲,梁春雨,党雪梅,李玉邦,周锐,崔超. 水利水电技术, 2017(08)
- [6]岩石地层地铁区间隧道结构防排水技术研究[D]. 华福才. 北京交通大学, 2017(01)
- [7]岩溶区深埋隧道衬砌外水压力研究[D]. 叶甜. 浙江大学, 2015(08)
- [8]基于层次分析法的地铁隧道防排水型式及地铁隧道涌水量预测研究[D]. 张建国. 北京交通大学, 2013(S2)
- [9]青岛地铁单层衬砌水压力分布规律及防排水技术研究[D]. 李培卿. 北京交通大学, 2012(11)
- [10]高水压铁路隧道泄水式管片衬砌壁后水压分布规律研究[D]. 程曦. 西南交通大学, 2011(04)