公路隧道防排水機(jī)理及噴射防水試驗(yàn)裝置的研究.pdf

1、我國(guó)是個(gè)多山的國(guó)家，國(guó)土面積的75﹪左右為山地或重丘，為縮短里程、保護(hù)環(huán)境、節(jié)約土地，在山區(qū)公路建設(shè)中，大量采用隧道方案。到2006年，我國(guó)公路隧道總數(shù)已達(dá)3286多座，總長(zhǎng)度1677公里，是世界上公路隧道最多的國(guó)家。在隧道數(shù)量迅速增加的同時(shí)，隧道病害也日益突出，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，建成10年以上的隧道，約70﹪存在病害，而其中的90﹪存在滲漏水。這使?jié)B漏水已成為公路工程十大質(zhì)量通病之一。 本文依托重慶交通科研設(shè)計(jì)院承擔(dān)的西部交通建設(shè)

2、科技項(xiàng)目“公路隧道噴射防水層技術(shù)研究”，結(jié)合地下水運(yùn)動(dòng)規(guī)律，按地下水動(dòng)力學(xué)滲流原理，根據(jù)隧道滲漏水情況的調(diào)查情況，對(duì)公路隧道典型滲漏水類(lèi)型進(jìn)行了研究；通過(guò)分析隧道滲漏水原因，提出了新型的防排水方法；借助有限元數(shù)值方法模擬了隧道圍巖斷層外部的壓力場(chǎng)分布，比較了不同泄水孔位置的排水減壓效果，為設(shè)計(jì)不同的減壓方案提供了理論依據(jù)，并初步設(shè)計(jì)出公路隧道噴射防水試驗(yàn)裝置。 論文完成的主要工作有： 1)全面研究了國(guó)內(nèi)外公路隧道防排水機(jī)

3、理，比較了各種防排水方法的優(yōu)缺點(diǎn)； 2)調(diào)查研究了公路隧道的滲漏水情況，分析了公路隧道地下水類(lèi)型，提出了影響滲漏水類(lèi)型的因素，對(duì)公路隧道典型滲漏水類(lèi)型進(jìn)行了詳細(xì)的分類(lèi)； 3)分析了造成排水型隧道襯砌結(jié)構(gòu)滲漏水的原因，提出在排水型襯砌結(jié)構(gòu)中，排水泄壓是解決隧道滲漏的主要方式。并依據(jù)此觀點(diǎn)，提出了在初期支護(hù)上的引水泄壓方式； 4)根據(jù)隧道周?chē)鷰r層的水文、地質(zhì)條件建立模型，利用有限元軟件MIDAS/GTS，模擬計(jì)算了公

4、路隧道圍巖有斷層的外水壓力場(chǎng)分布，比較了不同泄水孔位置的排水減壓效果，為設(shè)計(jì)合理的排水減壓方案提供了理論依據(jù)。 5)在相似三定理和相似準(zhǔn)則的三大方法的基礎(chǔ)上，分析了相似模型試驗(yàn)的原理方法，得出模型試驗(yàn)材料的選擇因素，根據(jù)公路隧道典型滲漏水的分類(lèi)，并調(diào)查分析西部公路隧道圍巖滲漏水的實(shí)際情況，初步研究出公路隧道噴射防水試驗(yàn)裝置，為今后的噴射防水試驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。利用此試驗(yàn)裝置可以進(jìn)行噴射防水層的適應(yīng)環(huán)境與條件、噴射防水層的施工工藝、噴