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| 1 | 高水压富水区隧道限排衬砌注浆圈合理参数研究显示文摘海底隧道深埋于海水以下,处于高水压富水区,隧道结构设计时需要考虑外水压力,如果采用'堵水限排'的防排水设计原则,能够以较小的排水量显著降低作用在衬砌上的外水压力,从而使隧道结构设计更加经济。注浆圈合理参数的确定是'堵水限排'的核心问题。基于穿越高水压富水岩溶区的圆梁山隧道工程,通过理论计算和分析,得到了注浆圈参数变化对隧道涌水量和衬砌外水压力的影响规律;提出了隧道排水率的概念,分析了隧道排水率与衬砌外水压力之间的关系。在此基础上提出了确定注浆圈合理参数的方法和程序,给出了圆梁山隧道注浆圈的合理参数值,并在现场得以应用,取得了理想的效果,注浆后实测隧道涌水量与理论计算值基本一致。研究结果表明:衬砌外水压力折减系数取决于隧道排水率,只有当隧道排水系统能够将渗透到衬砌背后的地下水全部排出时,衬砌外水压力才能完全消除;注浆圈的作用不是分担衬砌外水压力,而是通过封堵地下水降低隧道涌水量,从而以较小的排水量可显著降低甚至消除衬砌的外水压力。研究成果对类似高水压富水区以及海底隧道防排水设计具有一定的参考价值和借鉴作用。 | 张成平 张顶立 王梦恕 项彦勇 | 2007 | 岩石力学与工程学报2007，26，11： | 82 |
| 2 | 考虑注浆圈作用水下隧道渗流场解析解显示文摘总结水下隧道衬砌外水压力以及隧道涌水量的理论研究,采用镜像法构造一个虚拟源,与水下隧道形成'源-汇'系统.将半无限实际渗流场转化为2个无限虚拟渗流场的叠加,推导水下大埋深隧道孔隙水压力以及隧道涌水量的解析解.该解在保证精确性的同时,能考虑注浆圈以及衬砌的作用.在毛洞情况下,本文解退化到古德曼方程以及Harr解,验证了本文解的正确性.采用该解对隧道工程实例进行分析,和已有解进行比较,进一步验证本文解的合理性.发现当埋深增加或者注浆圈抗渗性变差时,已有解和本文解结果差距变大.指出增加注浆圈的抗渗性,可以有效地降低隧道涌水量及衬砌外水头,并发现隧道涌水量及衬砌外水头和隧道埋深近似呈线性增加关系. | 应宏伟 朱成伟 龚晓南 | 2016 | 浙江大学学报(工学版)2016，50，6： | 41 |
| 3 | 水下隧道渗流场解析解及其应用显示文摘以复变函数和地下水水力学理论为基础,推导由围岩、注浆圈、衬砌混凝土组成的水下隧道渗流场解析解。以厦门海底隧道F4风化囊地段为工程背景,研究影响围岩、注浆圈、衬砌的渗流参数对衬砌外水压力和渗流量的影响。研究结果表明,注浆圈和初期支护施工效果对衬砌后水压力和渗流量的影响很大,应重视注浆圈和初期支护的施工。当排水系统堵塞,渗流量减小时,初期支护和二次衬砌的外水压力会重新分配。结合理论计算和现场实测水压力结果,提出在堵水限排情况下,初期支护水压力可降至静水压力的1/3。 | 杜朝伟 王梦恕 谭忠盛 | 2011 | 岩石力学与工程学报2011，30，S2： | 34 |
| 4 | 水岩分算隧道衬砌外水压力折减系数取值方法显示文摘针对如何确定水岩分算时隧道衬砌外水压力折减系数问题,结合已有隧道规范中地下水处理的规定及外水压力折减系数经验取值方法,从地下水渗流作用出发,基于地下水水力理论,推导了地下隧道渗水量和复合衬砌结构外水压力折减系数理论求解公式,揭示了灌浆圈、初期支护、二次衬砌渗透系数及灌浆圈厚度等参数的变化对隧道渗水量和衬砌外水压力折减系数的影响规律。在此基础上提出了不同衬砌类型外水压力折减系数取值所应注意的问题及相应的取值方法。研究结果可为隧道工程的防排水系统设计提供借鉴和参考。 | 刘立鹏 汪小刚 贾志欣 段庆伟 王玉杰 | 2013 | 岩土工程学报2013，35，3： | 30 |
| 5 | 山岭隧道堵水限排围岩力学特性分析显示文摘为了尽可能减少隧道长期大量排水带来的严重环境问题,高水位地区的深埋山岭隧道应采取'以堵为主,限量排放'即'堵水限排'的防排水设计准则。但在堵水限排情况下围岩的力学特性如何?是当前隧道衬砌结构设计急需解决的关键问题之一。首次建立了山岭隧道堵水限排情况下围岩力学特性分析的解析模型并进行了理论推导,分析了不同排水工况下围岩力学特性的变化并绘制了相应的围岩特征曲线,为堵水限排衬砌结构设计提供了理论依据。 | 王秀英 谭忠盛 王梦恕 张弥 | 2008 | 岩土力学2008，29，1： | 26 |
| 6 | 隧洞涌水量预测计算方法研究进展显示文摘涌水灾害问题广泛存在于隧洞工程的建设之中,它直接关系到施工进度、洞室稳定性及人身安全。目前国内外学者研究出大量的隧洞涌水量预测计算方法,但不同计算方法具有不同的适用条件和优缺点,选取合理的计算方法对于计算结果的准确性至关重要。本文将当前广泛应用的隧洞涌水量预测计算方法分类总结为4种:经验公式法、解析公式法、数值计算法和物理模拟法。经验公式法多来源于大量工程案例的总结,着重于相似地质条件下隧洞涌水量计算;解析公式法则基于严密的理论推导过程,计算过程快速简洁;数值计算法适用于复杂水文地质条件下涌水问题的计算;物理模拟法借助于试验的手段,直观地显现出隧洞的涌水规律。本文对现有计算方法的理论原理、适用条件和优缺点进行了详细的总结,并展望了隧洞涌水问题的未来研究方向。 | 吴建 周志芳 李鸣威 陈朦 | 2019 | 工程地质学报2019，27，4： | 21 |
| 7 | 水下隧道复合式衬砌水压特征研究显示文摘水下隧道无论在施工期还是运营期,时刻都处于有无限水源补给且水头恒定的水体下,因此水压是水下隧道衬砌结构设计的主要荷载之一。文章通过理论分析、模型试验和对厦门海底隧道现场实测数据的分析。研究了水下隧道复合式衬砌的水压特征。研究表明:(1)仅在考虑隧道排水时,注浆圈才能发挥减小对衬砌水压的作用。随注浆厚度增加,衬砌水压减少,且注浆效果越好,衬砌水压降低越明显,而相应注浆圈分担的水压也就越高,但是注浆圈厚度的无限增大对减少衬砌水压作用甚微,合理的注浆厚度在3~8m范围内;(2)随着初期支护抗渗性的加强,衬砌水压明显增加。设计时必须考虑初期支护承受一定的水压。初期支护水压主要取决于注浆层与初期支护渗透系数的比值;(3)不论注浆水平如何,不论初期支护、二次衬砌渗透系数如何,二次衬砌水压折减系数的大小关键取决于进入初期支护的水量能被多大程度地排出,即取决于隧道排水量与进入初期支护水量的比值。在确定二次衬砌水压时,还应考虑初始渗流场的影响。研究可为水下隧道和高水压山岭隧道的结构设计提供参考。 | 王秀英 谭忠盛 | 2015 | 现代隧道技术2015，52，1： | 21 |
| 8 | 任意埋深水下隧道渗流场解析解显示文摘总结现有关于水下隧道渗流场解析研究的优点和不足,基于稳态渗流控制方程,结合保角变换方法,严格推导了水下隧道渗流场的解析解。该解能求解任意埋深考虑注浆圈作用的水下衬砌隧道渗流量以及水压力分布,并能退化到无衬砌水下隧道以及水下不透水管道两种极端情况,应用Comsol软件建立数值模型验证了新解答的正确性。利用本文解研究了隧道埋深、衬砌渗透系数、衬砌厚度等因素对隧道渗流量、衬砌外水压以及总水头分布的影响。研究发现当隧道埋深较小时,最大水压力出现在隧道顶部,而埋深较大时,则出现在隧道底部;衬砌外圈平均水压力及分布不均匀程度随着埋深的逐渐增大先减小后增加;其他参数不变时,存在某个埋深或者衬砌厚度使衬砌外水压力接近均布。 | 朱成伟 应宏伟 龚晓南 | 2017 | 岩土工程学报2017，39，11： | 19 |
| 9 | 高压富水地层中隧道衬砌结构设计方法探讨显示文摘针对隧道采用“以堵为主,限量排放”的防排水措施后,衬砌外水荷载的计算,以及排水系统排水能力大小对衬砌外水荷载的影响进行了探讨。研究表明当衬砌背后排水系统的排水量大于注浆加固体渗入水量,外水荷载对衬砌的影响大大减小,从而可使所设计的衬砌厚度明显减小。并据此设计了梨树湾隧道深埋高水位地层的衬砌结构。现场对衬砌应力的实测数据证明了这一方法的合理性。 | 付钢 王磊 | 2007 | 地下空间与工程学报2007，3，2： | 17 |
| 10 | 富水地区隧道注浆圈内部水压分布规律显示文摘为确定富水地区限排隧道中适宜的注浆参数,采用室内模型试验和数值模拟手段,研究注浆圈内部水压分布规律及注浆圈外、注浆圈内、二衬外水压联动特征,并分析注浆圈厚度、注浆圈渗透系数、隧道埋深等关键因素对注浆圈内部水压的影响.结果表明:不同注浆厚度时,在隧道相同部位水压力量值十分接近,扩大注浆范围对降低水压力的作用并不明显;渗流模型试验与数值分析结果基本一致,深埋和浅埋隧道围岩的测点水压力均呈现从注浆圈外部至二衬背后逐渐减小的趋势,但浅埋地层中量值变化幅度更大,渗流影响范围更广;渗流场各测点水压力与地下水位高度关联性较大,而与隧道埋深关联性并不大;深埋和浅埋隧道注浆圈内部拱顶和拱腰位置的水压力均表现出衰减逐渐增大的非线性特征,且随着注浆圈渗透系数降低更加明显,而拱底处水压接近线性变化;注浆圈渗透系数减小时,二衬外水压力同步减小,注浆圈外侧水压力逐渐增加,但变化幅度总体较小,依靠不断降低注浆圈渗透系数来控制围岩-支护体系的水压力并不经济. | 杨赛舟 何川 李铮 杨文波 骆耀文 | 2017 | 中国矿业大学学报2017，46，3： | 17 |
| 11 | 半无限平面含注浆圈深埋隧道渗流场解析研究显示文摘基于复变函数和渗流力学理论,采用保角变换将半无限平面围岩渗流场解析问题转化为二维圆环域的Laplace方程求解问题.根据边界条件和流量连续条件,对围岩、衬砌及注浆圈的渗流场进行联立求解,推导出半无限平面含注浆圈深埋隧道渗流场解析解.通过与镜像法解析解及数值解进行对比,验证了该解析解的可靠性.运用该解析解分析含注浆圈深埋隧道渗流场对注浆参数变化的敏感性,结果表明:注浆参数变量可通过与注浆圈渗透系数负相关,与注浆圈厚度正相关的无量纲影响因子统一表示;隧道渗流量、衬砌外水头以及渗流场敏感性随着注浆参数影响因子的增大而减小;随着衬砌渗透系数减小,衬砌厚度增大,隧道渗流场对注浆参数变化的敏感性减弱,而隧道埋深与断面尺寸的变化则对其影响很小. | 潘以恒 罗其奇 周斌 陈建平 | 2018 | 浙江大学学报(工学版)2018，52，6： | 17 |
| 12 | 破碎岩体隧道注浆参数确定方法显示文摘基于渗流应力耦合本构方程和水力耦合理论,提出破碎岩体隧道涌水量预测与计算方法、注浆圈厚度的计算分析方法。理论分析结果表明:注浆圈厚度的理论计算结果与现有估算方法结果及工程应用实例结果较吻合,表明该方法具有一定的工程应用价值;随着注浆圈渗透系数的降低和注浆圈厚度的增加,隧道涌水量随之减小,但并不是注浆圈的渗透系数越低、注浆圈厚度越大对隧道涌水量的控制效果越好,而是存在相对经济合理的注浆圈最优值。 | 李立新 邹金锋 | 2013 | 中南大学学报(自然科学版)2013，44，8： | 16 |
| 13 | 基于流固耦合分析的富水隧道外水压力与限量排放标准研究显示文摘隧道衬砌结构外水压力和限量排放标准是岩溶山区隧道工程建设关注的焦点。以某富水隧道为依托,借助FLAC3D软件通过流固耦合数值分析,对富水隧道衬砌结构合理的外水压力取值和限量排放标准进行研究。分析了围岩无注浆条件下隧道外水压力随排水量的变化规律,进而提出了基于结构安全的隧道外水压力取值和地下水排放标准,同时分析了围岩注浆条件下隧道外水压力随注浆圈厚度和地下水排放量的变化规律,提出不同注浆厚度条件下地下水排放标准和合理的注浆圈厚度取值。 | 郭鸿雁 纪亚英 方林 李科 唐承平 王世法 | 2019 | 岩土工程学报2019，41，A01： | 16 |
| 14 | 基于长期监测的高水压岩溶隧道二次衬砌水压特征研究显示文摘通过长期监测宜万铁路4座典型高风险岩溶隧道运营期衬砌水压,结合模型试验、理论分析研究岩溶隧道二次衬砌水压的特征,提出岩溶隧道衬砌水压计算的概化模型。研究表明:(1)各隧道实测衬砌水压总体值不大,最大0.13 MPa,低于1 MPa抗水压衬砌设计值;断面水压分布受洞内排水效应影响明显;水压的动态与雨季关系密切。(2)岩溶隧道初始水压的确定主要受隧道上、下方的排泄基准面控制,施工过程中的泄水洞构成新的排泄基准面;初始水压与排泄能力和降雨的补给有关。(3)只有考虑隧道排水时才能发挥注浆加固圈对渗透水压的衰减作用;二衬水压受隧道排水量Q2与渗入初期支护的水量Q1的综合影响,二次衬砌上水压与Q2/Q1成反比。(4)排水洞排水通畅对二衬水压影响较大,在运营的过程中,应对排水洞进行定期的检查和维护,保证其排水通畅。本文可为高水压岩溶隧道的设计与运营提供参考。 | 申志军 | 2015 | 铁道学报2015，37，11： | 15 |
| 15 | 基于植被生态需水的隧道排水量确定方法研究显示文摘隧道地下水大量渗漏易造成洞顶影响范围内生态环境破坏,针对如何确定合适涌渗水量以确保生态平衡问题,引入生态学、农学中有关植被生态需水概念,通过调研分析确定隧址区植被所允许的最大地下水位降深,结合地下水动力学方法以及经验公式,确定隧道涌渗水后地下水达到最大降深时疏干漏斗范围及体积;并通过疏干漏斗体积、涌渗水量以及储水系数关系确定隧道所允许排放的最大水量。结合算例并与实际工程中设计排水量进行对比,在考虑隧址区实际工程地质、水文地质条件情况下,所提出方法计算得出的排水标准与实际工程接近。该方法能够达到隧道工程与地下水环境生态平衡,可为隧道建设提供参考。 | 程盼 李亮 邹金锋 赵炼恒 罗伟 | 2013 | 铁道学报2013，35，7： | 13 |
| 16 | 隧道地下水处治的国内外研究现状分析显示文摘为深入研究隧道设计、施工面临的地下水处治难题,为高压富水隧道设计、施工提供理论依据,对隧道地下水处治技术的现状进行分析。不同部门在不同时期和社会经济条件下,提出了不同规范和地下水处理措施。针对隧道工程设计、施工过程所遭遇的地下水问题,尤其是隧道衬砌水压力荷载问题,各行业部门在隧道(洞)工程支护结构设计中对富水地层地下水压力对支护结构的影响认识并不一致,尤其是对外水压力能否折减仍存在一定争议,对地下水作用的认识仍未达成共识。为此,对隧道地下水问题从概念和方法上进行研究,在研究现状及存在的主要问题分析基础上,提出了下一步研究思路。 | 李苍松 谷婷 丁建芳 | 2012 | 隧道建设2012，32，1： | 12 |
| 17 | 矿山法城市隧道运营期排水量与水压力关系的一种预判方法显示文摘预判隧道运营期排水量与二衬外水压力的关系是城市隧道设计中的关键问题,而高、低水位隧道的渗流场影响范围存在较大差别,理论预测隧道排水量和水压力时不能忽视其边界效应的作用。首先,利用地下水渗流理论、复变函数保角映射理论和二维稳态流动的复变函数理论,并结合围岩-支护结构精细化模型和气象因素,分别对高水位和低水位隧道运营期排水量及二衬外水压力进行分析,然后依托在建的深圳东部过境高速公路连接线工程,对不同注浆圈渗透系数和厚度条件下城市隧道排水量及水压力之间的关系进行研究,结果表明:无论低水位还是高水位城市隧道,二衬外水压力均随隧道排水量增加呈线性降低,且注浆圈渗透系数的变化相比其厚度的变化,对水压力随排水量的折减作用更加明显;注浆圈渗透系数的增减比例相同时,低水位城市隧道水压力随排水量的折减速率更快,而注浆圈厚度增减量值相同时,高、低水位隧道水压力随排水量的折减速率基本相同。 | 李铮 何川 丁建军 杨赛舟 | 2017 | 工程力学2017，34，1： | 12 |
| 18 | 山岭隧道涌水量预测方法分类及相关因素分析显示文摘准确预测隧道涌水量能有效减少隧道病害,保护生态环境,科学指导隧道的设计与施工,而如何正确选择和应用预测方法,是准确预测的前提条件。通过广泛调研,在总结分析各类涌水量预测方法的原理和适用范围基础上,以六盘山隧道某断面为例,深入探讨了围岩渗透系数、洞室尺寸、地下水位净高变化、注浆圈厚度、注浆水平和衬砌抗渗等级等因素对隧道涌水量的影响,重点指出各类解析方法的局限性和适用条件,突出了注浆水平在实际工程中的作用,并建议山岭公路隧道衬砌抗渗等级不宜小于S8。 | 顾博渊 史宝童 黄嫚 | 2015 | 隧道建设2015，35，12： | 12 |
| 19 | 水下浅埋双孔平行隧道渗流场的解析研究显示文摘目前对于双孔隧道渗流场的解析求解多基于单孔隧道渗流场的简单叠加,未真实满足洞周边界条件,所得结果存在误差。基于质量守恒定律和达西定律,采用保角变换法和Schwartz迭代法对水下双线平行隧道稳态渗流场进行了推导,经过2~3次迭代后获得了高精度的解答。采用Comsol软件对该问题进行数值模拟,并将数值模拟结果与本文解析解进行对比,发现在全域范围二者均吻合良好。与叠加法解答的对比显示,本解答与叠加法解答在远区一致;而隧道附近叠加法的误差较大。最后,讨论了隧道间距、埋深和相对大小对双孔平行隧道渗流场水头分布、渗流量的影响。 | 郭玉峰 王华宁 蒋明镜 | 2021 | 岩土工程学报2021，43，6： | 11 |
| 20 | 水下双线平行隧道渗流场解析研究显示文摘目前对于水下单线隧道渗流场的研究已取得了一定的进展,但是对于双线平行隧道则鲜有研究。基于达西定律以及质量守恒定律,采用保角变换法和叠加法对双线平行隧道稳态渗流场进行了推导,获得该问题的水头分布以及隧道涌水量的解析解。采用数值软件COMSOL对本文解析解进行验证,发现两者拥有较好的吻合度。结合算例,讨论了隧道间距对双线平行隧道渗流场、衬砌外围水头分布形态以及隧道涌水量的影响。发现将双线隧道简化为单线隧道进行分析,将会高估隧道周围水头以及隧道涌水量,并且这一现象随着隧道间距的减小而愈发明显。 | 朱成伟 应宏伟 龚晓南 沈华伟 王霄 | 2019 | 岩土工程学报2019，41，2： | 11 |
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