摘要：高水压及上覆淤泥层等复杂地质条件是影响海底隧道渗流特征与防排水设计的关键因素。为系统研究海底隧道周围水压分布规律及涌水量特征,基于水力学理论,推导考虑上覆淤泥层的海底隧道渗流场解析解,并建立相应的数值模型,通过与理论结果的对比分析,验证数值模型的适用性和准确性。通过数值模拟,获得海域段隧道最优限量排水方案与合理泄压值,进一步探究淤泥层厚度和覆盖率等因素对隧道涌水量及衬砌背后水压力分布特征的影响规律,揭示上覆淤泥层对海底隧道渗流特征的作用机理。结果表明:(1)随着泄压值的增大,隧道排水量呈线性递减趋势,衬砌背后水压力呈线性增大;在相同泄压值条件下,随着环向排水盲管间距的增大,隧道排水量逐渐减小,衬砌背后水压力逐渐增大。(2)在淤泥厚度为12 m时海域矿山法段隧道最优限量排放方案为半包防水型式,排水方式选取“间隔6 m环向排水盲管+纵向排水盲管”,泄压值为400 kPa。(3)淤泥层厚度和覆盖率的增加可以减小排水量并在一定程度上降低衬砌背后水压力;在弱风化花岗岩与淤泥覆盖层交界处,衬砌背后水压力出现一定程度的突变,应重点考虑通过确定的淤泥层覆盖率或局部淤泥层厚度来合理优化排水系统的排水参数。

摘要：从隧道涌水量预测、水工隧洞求解衬砌外水压力常用的折减系数法等方面,通过简化模型分析隧道富水段在“限量排放”下的衬砌外水压力计算方法,并探讨“限量排放”的实施问题,得出一些有益的结论供设计参考。

摘要：研究目的:针对空间接近分布的限排隧道衬砌水压力设计取值问题,仅仅计入单孔洞室周边地下水的渗流效应,忽略不同隧道之间排水效应的相互干涉与影响,结构设计难免存在保守与浪费的情况。本文以青岛地铁某双孔限排区间为依托工程,研究与分析区间净距、水头高度、正线高差、围岩渗透系数四个关键因素下衬砌水压力的分布特征。研究结论:(1)双孔区间互为排流泄压孔,排水效应相互促进,具有显著缓解与改善衬砌水压力的优点;(2)衬砌水压力及其降幅关于区间净距呈负相关变化,前者随着区间净距的不断增加逐渐增大而后者逐渐减小;(3)衬砌水压力降幅对水头高度的变化并不敏感,建议按照水头高度加权计算衬砌水压力降幅以便用于工程设计;(4)双线正高差时仰拱水压降幅较大,负高差时拱顶、内侧拱肩与边墙水压降幅较大;(5)围岩渗透性能越差,衬砌水压力越小、降幅越大的双赢效果越显著;(6)除正线高差因素以外,水压力降幅影响程度排序都是:内侧边墙>内侧拱肩>仰拱>拱顶>外侧拱肩>外侧边墙;(7)应考虑非对称结构与排水设计形式,抑或是将此部分冗余水压降幅作为管路堵塞、排水不畅时的安全储备;(8)本研究成果可为双孔限排区间衬砌合理水压力设计取值提供借鉴与参考。

摘要：基于地下水渗流理论,结合既有外水压力折减系数的解析计算方法,优化了限量排放条件下隧道衬砌外水压力折减系数的计算公式;采用大型隧道渗流模型试验系统,对优化公式中的限量排放工况进行模型试验,并讨论隧道排水量、注浆圈渗透系数等综合影响因素下折减系数的变化规律及对隧道限排设计参数的影响,以此对优化前后的公式进行对比分析,验证其正确性。结果表明:(1)在同一注浆圈渗透系数但不同排水量的条件下,折减系数β随隧道排水设计参数的增加而减小;(2)隧道排水设计参数的系数m随着注浆圈的渗透系数的增大而增大;(3)优化后的解析结果能切实反映实际值,且相比优化前具有更广的适用范围。

摘要：为了对中国海底隧道防排水系统设计提供理论依据,针对厦门海底隧道防排水系统设计问题进行了研究。通过对隧道涌水量进行计算,对堵水注浆圈作用进行分析并结合工程类比后,分析确定了厦门海底隧道的防排水设计原则及方案,即在主隧道不良地质地段和整个服务隧道采用全封堵方案,水压按全水头计算;在主隧道完整围岩地段采用限量排放方案,水压可进行一定折减。用堵水注浆圈、自防水衬砌结构、分区防水系统和隧道排水系统共同构成厦门海底隧道的防排水系统。现场工程实践表明:该防排水系统达到了预期效果,可供类似隧道工程参考。

摘要：采用无纺布作为防水层中的垫层,是国内外隧道工程中结构外层防水常用的措施,但对于无纺布如何改善隧道衬砌背后水压力分布及结构应力分布却一直缺乏相应研究。依托厦门翔安海底隧道,对不同防排水方式(即全封堵、堵排结合及排放方式)的隧道衬砌无纺布作用进行研究,采用相似模型试验方法,模型试验的比例尺为1:38.88,试验台架可同时施加土压力和水压力。通过模型试验得出结论:无论在全封堵条件还是限排条件下,无纺布均起到很好的集水、附水的作用,加强了水在衬砌四周的流动性、相互补给性,使衬砌周围的水压分布更为均匀,并且改善了衬砌结构周边的应力环境。

摘要：与山岭隧道所不同,采用矿山法修建水底隧道,二次衬砌将承受很大外水压力,特别是穿越饱水破碎地层时,具有很大的施工风险。以厦门翔安海底隧道为工程背景,针对F4风化深槽地层,研究不同水位条件下,衬砌荷载与排放流量及排放方式之间相关关系。研究得出:当控制排放量为全排条件流量1/3左右时,可卸掉80%外水压力;从环境和经济角度考虑,可将出现拐点折减系数0.2作为水底隧道限量排放的设计基准值;从支护结构体系组成考虑,对于F4强风化深槽破碎围岩,必须施作注浆圈,才可以保证在水压、土压共同作用下衬砌结构安全,结果显示施作注浆圈能够减少衬砌作用荷载30%～40%,提高安全系数几乎一倍;从主体结构受力特征看,水底隧道最不利受力位置在墙脚和仰拱,因此,无论是防水型还是排水型隧道,均应对仰拱形式及支护参数加强设计。

摘要：城际铁路矿山法隧道一方面具有铁路山岭隧道大埋深、高水压的特点;一方面又具有城市轨道交通隧道全地下敷设,无地下水自然排泄条件的特点。如何制定合理的运营期防排水原则,成为城际铁路矿山法隧道建设中的重大课题。文章通过工程调研、理论分析及数值计算,对城际铁路矿山法隧道在高水压环境下的受力特征进行了分析,提出高水压环境下“排水泄压”的基本思路,进而提出了针对城际铁路矿山法隧道高水压段“限量排放”的治水理念。并结合某在建城际铁路矿山法隧道工程,从衬砌结构承受的合理水压限值、抗水压结构设计参数以及“限量排放”的合理地下水排放标准等方面对"限量排放"理念进行了具体工程应用。

摘要：瓦斯排放是矿山救护的主要安全技术性工作之一,特别是在条件复杂的高瓦斯矿井进行瓦斯排放,存在安全风险,如果不能科学合理进行管控,会造成很严重的后果。控制风量、排除瓦斯的浓度、控制风机的位置等安全技术工作在任务执行过程中是不可忽视的重要环节,同时对矿山救护指战员的技术业务水平要求非常高。高瓦斯矿井的瓦斯排放技术工作在救护工作中的出现频次较高,存在诸多危险因素,稍有不慎就会造成严重后果,必须严格管理。如何管理和应用局部通风技术完成高瓦斯矿井瓦斯排放是值得研究和探讨的,风量的设计、控制、各种安全设施的使用都非常重要。此外,一套设计和管理模式也是救护指战员完成安全技术任务的重要保证。

摘要：以地下水环境动态平衡为出发点,根据前期研究基础得到的植被合理生态用水量及排水量控制值,进行六盘山特长隧道排水分区的划分,并结合复合衬砌量化渗透系数推导六盘山隧道不同区段最大控制水位,进而为注浆圈设计参数提供计算依据,最大限度保持生态环境的稳定。