【摘 要】
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岩体经过长期地质作用后,在岩体内部产生大量的不连续面,包括裂隙、断层面、节理等。由于岩体内部存在着大量具有不同几何参数的不连续面而使得岩体具有明显的渗流各向异性。目前,在山岭铁路隧道有关渗流场分析中,基本都假定地层为渗流各向同性。鉴于此,依托某单线铁路隧道工程,通过推导渗流场公式及数值模拟研究了围岩渗流各向异性对隧道结构及地层的影响,并通过建立二维随机裂隙网络求解渗透张量和样本体积单元（REV）研
【基金项目】
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国家自然科学基金高铁联合基金（U1734205）项目；
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岩体经过长期地质作用后,在岩体内部产生大量的不连续面,包括裂隙、断层面、节理等。由于岩体内部存在着大量具有不同几何参数的不连续面而使得岩体具有明显的渗流各向异性。目前,在山岭铁路隧道有关渗流场分析中,基本都假定地层为渗流各向同性。鉴于此,依托某单线铁路隧道工程,通过推导渗流场公式及数值模拟研究了围岩渗流各向异性对隧道结构及地层的影响,并通过建立二维随机裂隙网络求解渗透张量和样本体积单元（REV）研究了裂隙围岩等效为连续介质进行渗流分析的适用条件,并得到以下研究成果:（1）基于复变函数保角映射理论以及地下水水力学原理,推导了渗流各向异性条件下深埋富水圆形隧道的渗流场解析公式,并以“堵水限排”防排水形式为研究对象,分析了渗流系数比、注浆圈参数和初期支护参数对隧道渗流场的影响。（2）通过Monte-Carlo随机模拟技术,建立了二维随机裂隙网络,通过求解该随机裂隙网络的渗透张量、渗透椭圆和样本体积单元（REV）分析了将裂隙围岩视作等效连续介质渗流模型的适用条件。（3）通过建立等效连续介质渗流数值模型,研究了围岩主渗流系数方向和主渗流系数比值2种条件下,围岩渗流各向异性对隧道及地层渗流场的影响;并结合等效衬砌参数开展正交试验敏感性分析,从极差分析和方差分析2方面研究了围岩渗流各向异性和衬砌参数对隧道渗流场的影响。
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