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随着我国经济水平的提高,城市的发展进入新的阶段,基础设施的建设如火如荼,技术上的成熟和经济上的保证使得隧道及地下空间建设飞速发展。本文针对隧道排水系统结晶堵塞对隧道结构造成的影响进行研究,依托实际工程进行室内试验和计算分析,主要研究隧道排水系统易结晶位置以及隧道排水系统不同位置的堵塞对隧道结构产生的影响分析,然后根据结果提出具有针对性的防治意见。本文的主成果有:
(1)随着隧道排水系统内水流量的增大结晶量也会增大;横向排水管坡度的增大会减少横向排水管内结晶量,但对隧道排水系统的其他部分不产生影响;隧道排水系统不同部位根据每延米的结晶量可以确定处易产生结晶的位置是排水系统接口处和横向排水管出口处。
(2)隧道排水系统的设置可以有效降低隧道衬砌背面的孔隙水压力,并且在降低隧道衬砌背面孔隙水压力的同时也降低了隧道附近围岩内的孔隙水压力。设置排水系统可以有效降低衬砌应力,隧道周围围岩应力也有所释放。隧道衬砌应力主要集中在隧道拱顶、仰拱和拱脚处。隧道排水系统的设置可以有效限制隧道支护结构发生位移。
(3)环向排水管堵塞效应的研究表明,不论是对称堵塞还是非对称堵塞,堵塞部分的环向排水管处的衬砌背面孔隙水压力上升明显。对于隧道排水系统除堵塞位置以外的其他部分,孔隙水压力与正常排水条件下对比没有变化。堵塞部分的环向排水管处的隧道衬砌应力明显提高。除堵塞位置以外的其他位置应力没有明显变化。堵塞部分的衬砌位移有所增加,堵塞位置附近的围岩位移也有所增加。
(4)横向排水管堵塞效应的研究表面,不论是对称堵塞还是非对称堵塞,堵塞部分的横向排水管处的衬砌背面孔隙水压力上升明显。对于隧道排水系统除堵塞位置以外的其他部分,孔隙水压力与正常排水条件下对比没有变化。堵塞部分的横向排水管处的隧道衬砌应力明显提高,除堵塞位置以外的其他位置应力没有明显变化。堵塞部分的衬砌位移有所增加,对于处堵塞位置以外的部分,位移没有发生变化。
(5)排水管接头堵塞效应的研究表明,不论是对称堵塞还是非对称堵塞,堵塞接头侧的整侧隧道衬砌背面孔隙水压力都有所提高,堵塞侧附近围岩的孔隙水压力也有增加,对于没有堵塞的接头侧整侧隧道衬砌背面孔隙水压力与正常排水情况下规律相同。堵塞接头侧的整侧隧道衬砌应力整体提高,堵塞接头侧隧道衬砌附近围岩的应力也相对提高,对于没有堵塞的接头侧整侧隧道衬砌应力与正常排水情况下规律相同。接头堵塞侧的整侧隧道衬砌位移都有所提高,对于没有堵塞的接头侧整侧隧道衬砌位移与正常排水情况下规律相同。
(1)随着隧道排水系统内水流量的增大结晶量也会增大;横向排水管坡度的增大会减少横向排水管内结晶量,但对隧道排水系统的其他部分不产生影响;隧道排水系统不同部位根据每延米的结晶量可以确定处易产生结晶的位置是排水系统接口处和横向排水管出口处。
(2)隧道排水系统的设置可以有效降低隧道衬砌背面的孔隙水压力,并且在降低隧道衬砌背面孔隙水压力的同时也降低了隧道附近围岩内的孔隙水压力。设置排水系统可以有效降低衬砌应力,隧道周围围岩应力也有所释放。隧道衬砌应力主要集中在隧道拱顶、仰拱和拱脚处。隧道排水系统的设置可以有效限制隧道支护结构发生位移。
(3)环向排水管堵塞效应的研究表明,不论是对称堵塞还是非对称堵塞,堵塞部分的环向排水管处的衬砌背面孔隙水压力上升明显。对于隧道排水系统除堵塞位置以外的其他部分,孔隙水压力与正常排水条件下对比没有变化。堵塞部分的环向排水管处的隧道衬砌应力明显提高。除堵塞位置以外的其他位置应力没有明显变化。堵塞部分的衬砌位移有所增加,堵塞位置附近的围岩位移也有所增加。
(4)横向排水管堵塞效应的研究表面,不论是对称堵塞还是非对称堵塞,堵塞部分的横向排水管处的衬砌背面孔隙水压力上升明显。对于隧道排水系统除堵塞位置以外的其他部分,孔隙水压力与正常排水条件下对比没有变化。堵塞部分的横向排水管处的隧道衬砌应力明显提高,除堵塞位置以外的其他位置应力没有明显变化。堵塞部分的衬砌位移有所增加,对于处堵塞位置以外的部分,位移没有发生变化。
(5)排水管接头堵塞效应的研究表明,不论是对称堵塞还是非对称堵塞,堵塞接头侧的整侧隧道衬砌背面孔隙水压力都有所提高,堵塞侧附近围岩的孔隙水压力也有增加,对于没有堵塞的接头侧整侧隧道衬砌背面孔隙水压力与正常排水情况下规律相同。堵塞接头侧的整侧隧道衬砌应力整体提高,堵塞接头侧隧道衬砌附近围岩的应力也相对提高,对于没有堵塞的接头侧整侧隧道衬砌应力与正常排水情况下规律相同。接头堵塞侧的整侧隧道衬砌位移都有所提高,对于没有堵塞的接头侧整侧隧道衬砌位移与正常排水情况下规律相同。