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《淺析盾構(gòu)隧道滲流對(duì)軟土地層及隧道沉降的影響》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、淺析盾構(gòu)隧道滲流對(duì)軟土地層及隧道沉降的影響黎湛榮廣東華隧建設(shè)股份有限公司510620摘要：木文通過研究不同條件下孔隙水壓分布規(guī)律以及隧道長(zhǎng)期沉降作用機(jī)制最終發(fā)現(xiàn)，隧道與地層沉降的發(fā)生，很大程度上會(huì)受到土體與襯砌相對(duì)參透系數(shù)的影響。不同相對(duì)滲透系數(shù)會(huì)引起不同的滲流量，而這些均會(huì)對(duì)隧道周圍孔壓分布與沉降形成產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。地表與隧道沉降與滲流量呈正相關(guān)性，有鑒于此，在盾構(gòu)隧道運(yùn)營(yíng)過程中，全面落實(shí)隧道滲漏水檢測(cè)，及時(shí)查漏補(bǔ)缺至關(guān)重要。關(guān)鍵詞：盾構(gòu)隧道；滲流；隧道沉降滲漏水是軟土盾構(gòu)隧道常見病害，會(huì)引起沉降。受到隧道滲流的影響，地層周圍土體
2、孔壓不斷降低，有效應(yīng)力逐漸升高，最終引起土體與隧道沉降的發(fā)生。隧道周圍孔隙水壓力分布對(duì)隧道與地層沉降有著重要聯(lián)系，近年來，有研宄人員發(fā)現(xiàn)，隧道襯砌在防水方面發(fā)揮著重要作用，而在過去，多數(shù)研究人員在對(duì)該課題進(jìn)行研究時(shí)，往往忽略了隧道襯砌作用，因此所得結(jié)果缺乏科學(xué)性。木文就軟土盾構(gòu)隧道滲流引起的地層和隧道沉降進(jìn)行研究，對(duì)隧道滲流對(duì)地表與隧道沉降的影響規(guī)律進(jìn)行探討，希望能夠給業(yè)內(nèi)同行帶來一些啟發(fā)。一、軟土盾構(gòu)隧道滲流的方式與滲流處理（一）隧道滲流的形式從軟土盾構(gòu)隧道整體格局來看，當(dāng)隧道直徑明顯小于隧道埋深時(shí)，隧道周圍滲流場(chǎng)所承受的水位邊
3、界作用就越小，此時(shí)的滲流路徑為軸對(duì)稱形式。當(dāng)盾構(gòu)隧道埋深比較淺時(shí)，隧道周圍滲流路徑就會(huì)收到較大的水位線影響，此時(shí)，如果隧道周圍土體以及襯砌滲透系數(shù)比較大，同時(shí)隧道周圍地下水無法充分補(bǔ)給，則土體水中的水位會(huì)隨著滲流的發(fā)牛.不斷降低。如倘若隧道周圍土體與襯砌滲透系數(shù)比較小，同時(shí)隧道所處地理位置存在豐富地下水，則地下水位基木不受滲流影響,始終處于不變狀態(tài)。也就是說，針對(duì)地下水十分豐富的地區(qū)，在排除其他影響因素的前提下，可假設(shè)水位線不會(huì)受到隧道滲流的影響。(二)隧道滲流的等效處理隧道管片結(jié)合處以及手孔等部位，均為軟土盾構(gòu)隧道常見滲透部位。
4、隧道襯砌的局部滲透性，可通過奮限滲透性的定義進(jìn)行詮釋。奮限滲透特性在盾構(gòu)隧道滲流分析中有著重要作用，舉例來說，在工程實(shí)踐過程中，人們無法直接獲得盾構(gòu)隧道襯砌的等效滲透系數(shù)，而是需要測(cè)量滲透量或孔壓進(jìn)行計(jì)算。滲流速度與襯砌滲透系數(shù)關(guān)系式可表達(dá)為：ql=kl(p2-pl)/[γwr2ln(r2/rl)](1)其中，ql表示襯砌單位吋間的滲流量；p2與p2分別表示襯砌內(nèi)、外的孔隙壓力；rl和r2分別表示襯砌內(nèi)、外半徑；k2則代表的是襯砌滲透系數(shù)；yw代表水的容重。(三)襯砌等效滲透系數(shù)變化的誘因盾構(gòu)隧道襯砌的等效滲透系數(shù)并不
5、是始終不變的，受到施工質(zhì)量、地質(zhì)條件、結(jié)構(gòu)變形等多方面因素的影響，隧道不同區(qū)間內(nèi)，襯砌等效滲透系數(shù)會(huì)發(fā)生明顯改變。此外，隨著隧道運(yùn)營(yíng)時(shí)間的延長(zhǎng)、季節(jié)變化、人為因素的影響，同一區(qū)間內(nèi)的等效滲透系數(shù)同樣會(huì)發(fā)生系列改變，進(jìn)而出現(xiàn)明顯差異。二、滲流引起的地層與隧道沉降按照有效應(yīng)力的相關(guān)理論，假設(shè)土體變形為彈性變形，同吋土體均值各向同性，針對(duì)平面應(yīng)變問題，經(jīng)廣義胡克定律可得出以下公式：由表1可知，相對(duì)滲透系數(shù)對(duì)隧道滲流量?jī)又@著影響。(一)孔壓分布規(guī)律與分析由表1不難發(fā)現(xiàn)，不同滲流量，襯砌等效滲透系數(shù)相差較大吋，土體與襯砌相對(duì)滲透系數(shù)也會(huì)隨
6、之增加。通過孔壓解析式計(jì)算可知，土體和襯砌的相對(duì)滲透系數(shù)是導(dǎo)致hR發(fā)生變化的重要影響因素，土體孔壓分布，主要取決于hR。由此得知，土體和襯砌的相對(duì)滲透系數(shù)越低，隧道滲透流量越大，對(duì)隧道周圍孔壓的影響就會(huì)越人。(二)滲流引起的沉降與分析滲流量對(duì)隧道沉降右著顯著影響，地表沉降量、隧道沉降量與滲流量呈正相關(guān)性。經(jīng)公示可計(jì)算出隧道沉降，經(jīng)對(duì)比得知，隨著滲流量的改變，隧道沉降S和地表沉降S1的比值完全一致，均為0.85?？紤]到地表沉降與隧道沉降計(jì)算的差異主要體現(xiàn)在積分區(qū)間的差異性，則表示S/S1比值僅和h與R有關(guān)。有鑒于此，因滲透引起的隧道
7、沉降與地表沉降比值主要取決于隧道埋深與直徑，不會(huì)受到土體其他物理力學(xué)特征的影響。結(jié)束語綜上所述，土體和襯砌的相對(duì)滲透系數(shù)對(duì)隧道周圍孔隙水壓力分布、地層與隧道沉降有著重要影響。隨著滲流量的升高，隧道周圍孔隙水壓力越低，地層與隧道沉降越嚴(yán)重。地表和隧道沉降很大程度上取決于滲流量，滲流量的升高會(huì)嚴(yán)重影響到隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與使用安全性。參考文獻(xiàn)：[1】劉印，張冬梅，黃宏偉.盾構(gòu)隧道局部長(zhǎng)期滲水對(duì)隧道變形及地表沉降的影響分析[」].巖土力學(xué)，2013,25(01)：290-298+304.[2】劉印，趙昌朋，賴小玲.淺埋隧道滲流量及孔壓分布規(guī)
8、律一一以富水地區(qū)為例[」].沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2013，14(01)：23-29+43.[3】劉維，唐曉武，StravosSavidis.富水地層中重疊隧道施工引起土體變形研究[J].巖土工程學(xué)報(bào)，2013，26(06)：1055-1
