海底隧道水压力分布规律及水土压共同作用下支护结构受力特征研究

隧道衬砌水压力问题十分复杂，影响因素多，一直是人们关注的焦点。本课题以暗挖海底隧道为研究对象，采用相似模型试验、理论分析和数值模拟等综合手段，研究隧道开挖对围岩渗流场的影响以及施工期渗流场变化规律，在此基础上研究初期支护水压力分布特征及变化规律，进而评价施工期初期支护在水土压共同作用下的稳定性，确定二次衬砌的合理施作时机。研究海底隧道分别在全封堵、全排以及限量排放的防排水方式下衬砌水压力分布规律。研究在水压、土压共同作用下衬砌结构的受力特征。通过本项目研究，建立高水压条件下隧道施工期的渗流场与应力场的耦合分析模型并提出求解方法；提出隧道施工期初期支护稳定性分析方法；得到隧道不同排水量与衬砌水压力的关系曲线，并提出衬砌水压力折减系数；提出海底隧道地下水合理排放标准。研究成果为海底隧道的设计及结构优化提供理论依据。