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现代隧道技术 2022, Vol. 59 Issue (2) :71-77    DOI:
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隧道单层衬砌结构水压力特征研究
(1.中铁科学研究院有限公司,成都 610032;2.中铁二院工程集团有限责任公司,成都 610031;3.西南交通大学地球科学与环境工程学院,成都 611756)
Study on Characteristics of Water Pressure on Tunnel Single-layer Lining Structure
(1. China Railway Academy Co., Ltd., Chengdu 610032; 2. China Railway Eryuan Engineering Group Co., Ltd., Chengdu 610031; 3.Faculty of Geosciences and Environmental Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 611756)
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摘要 针对隧道单层衬砌材料性能、结构受力状态等的研究成果较多,但对于水压力分布特征的研究较少。基于此,以单层衬砌喷混凝土单一结构和复合式夹心结构为研究对象,基于渗流连续性方程和达西定律,推导了水压力计算公式,分析了喷混凝土层渗透系数、单层衬砌厚度等因素对水压力的影响规律。研究结果表明:(1)进行单层衬砌设计时,应采用围岩注浆等措施减小围岩渗透系数,设置必要的排水措施,不宜特别强调外层喷混凝土层的抗渗能力,以降低单层衬砌结构水压力;(2)单层衬砌厚度在满足围岩荷载和自重荷载作用的前提下,宜尽量减小厚度,建议厚度不超过40 cm;(3)复合式夹心结构的内层厚度应小于外层厚度的4/5。
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李 伟 1 李 庆 2 杨 丹 3
关键词隧道工程   单层衬砌   水压力   喷混凝土单一结构   复合式夹心结构     
Abstract: There have been substantial research results on the material properties and structural stress state of tun? nel single-layer lining. However, limited studies have been done on the distribution characteristics of water pressure. In view of this, taking the single-layer shotcrete lining structure and composite sandwich lining structure as the research subjects, this paper deduces the water pressure calculation formula to analyze the pattern of how different factors, such as permeability coefficient of the shotcrete layer and thickness of the single-layer lining, affect the water pressure, based on the seepage continuity equation and Darcy′s law. The results show that: (1) when carrying out the design of single-layer linings, measures should be taken to reduce the permeability coefficient of the surrounding rock, such as surrounding rock grouting, and necessary drainage measures shall also be taken, without too much emphasis placed on the seepage resistance of the outer shotcrete layer, so as to reduce the water pressure of the single-layer lining structure; (2) the thickness of the single-layer lining should be minimized as much as possi? ble, with the recommended thickness not exceeding 40 cm, under the premise that it meets the role of surrounding rock load and self-weight load; (3) the inner-layer thickness of the composite sandwich structure should be less than 4/5 of the thickness of the outer layer.
KeywordsTunnelling,   Single-layer lining,   Water pressure,   Shotcrete single structure,   Composite sandwich struc? ture     
作者简介: 李 伟(1982-),男,硕士,高级工程师,主要从事隧道工程等方面的研究工作,E-mail:freesky827@163.com.
引用本文:   
李 伟 1 李 庆 2 杨 丹 3 .隧道单层衬砌结构水压力特征研究[J]  现代隧道技术, 2022,V59(2): 71-77
LI Wei1 LI Qing2 YANG Dan3 .Study on Characteristics of Water Pressure on Tunnel Single-layer Lining Structure[J]  MODERN TUNNELLING TECHNOLOGY, 2022,V59(2): 71-77
链接本文:  
http://www.xdsdjs.com/CN/      或     http://www.xdsdjs.com/CN/Y2022/V59/I2/71
 
没有本文参考文献
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