【硕士】蓖麻溪公路隧道的数值模拟及防排水技术的优化【2008】

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内容简介

　　学科专业：结构工程　　授予学位：工学硕士　　学位授予单位：湘潭大学　　学位年度： 2008年　　地下水问题一直是国内外隧道工程界的老大难问题，人们对隧道防排水技术措施与施工工艺的研究并不是很多，国内对隧道流固耦合问题的分析研究文献比较少见，尤其是对公路隧道。这主要是因为到目前为止，我国大部分公路隧道防排水设计主要按“无限制排水”、尚未考虑外水荷载的作用，按这样的原则设计隧道防排水存在许多缺陷。同时在我国西部岩溶富水地区，由于采取的隧道防排水原则不恰当，引起水资源流失和环境恶化问题很突出。同时渗漏水对隧道运营所产生的后果之严重，使隧道防排水已经成为隧道工程建设的一大关键课题。公路隧道防水堵漏技术是集建筑工程和化学工程于一体的边缘学科，有许多问题等待人们研究、探讨。　　其中除了许多工程实践中的具体情况外，更有理论上的难题有待解决，特别是目前还缺乏可供地下工程抗渗防水设计的实际研究成果。总的来说，公路连拱隧道防排水在设计、施工方面还未完全成熟，又没有相关的统一规范作指导，己建的连拱隧道的防水都是按照现有的各种技术规范规程，借鉴国外成熟的技术方法来进行的，效果不是非常理想，有待于作进一步系统、全面的研究。　　本文结合湖南省交通科技项目“山区公路隧道渗流理论与控制技术研究”课题，湖南省常吉高速公路的蓖麻溪连拱隧道工程为例，根据地下水运动规律，按水力学渗流原理，利用基于有限差分法的FLAC3D 软件，根据工程勘测报告提供参数以及现场测试参数建立模型，分别进行考虑渗流场作用与不考虑渗流场作用下的隧道开挖数值分析，得到了考虑渗流和不考虑渗流两种情况下计算得出的隧道围岩的应力场、位移场的变化规律,以及两种情况下的隧道围岩稳定性的评价，通过分析比较得出一些有益于工程实践的结论。分析了蓖麻溪隧道施工中与渗流有关的问题，提出了隧道防渗施工工艺的改进意见。同时本课题拟研究一种新型弹性集排水槽，使注浆封堵后流入隧道的主要残余涌水，流放集水槽，然后导入排水盲管，从而达到隧道排水的目的。　　

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