圆形隧洞渗流量计算的解析方法及其应用

作     者：苏凯 陈锐 周亚峰 李腾 周利 

作者机构：武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072 长江勘测规划设计研究有限责任公司湖北武汉430010 

出 版 物：《岩石力学与工程学报》 (Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering)

年 卷 期：2017年第36卷第A1期

页      面：3332-3341页

核心收录：

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51179140 51579194) 

主　　题：隧道工程 渗流 渗流量 数值分析 解析法 

摘      要：隧洞在施工过程中,必将导致地下水渗流场的重分布和地下水位线的降低,当前常用的渗流量计算解析方法未考虑水位降低这一影响。首先通过数值计算方法分析隧洞开挖带来的渗流场变化,考虑地下水位线降低对渗流量的影响,提出分别计算隧洞渗流场稳定后开挖降低水位和渗流量的解析公式。结果表明:隧洞开挖过程中,洞周孔压和地下水浸润面随时间逐渐降低,在距离隧洞5倍洞径范围内孔压变化剧烈,地下水位线浸润面降低幅度达到26.3%~56.7%;渗流场稳定后地下水位线降低高度与隧洞半径和初始地下水位密切相关,与围岩渗透系数关系不大;经过与传统解析解和数值解的对比可以看出,提出的解析公式能够方便求解隧洞开挖降低水位和渗流量,且同时适用于初始地下水位线水平分布和倾斜分布条件。