隧洞外水压力折减系数工程地质研究

《水工隧洞设计规范》（SL279-2002）推荐根据地下水活动状态确定外水压力折减系数,这种方法在水利行业已延续使用了几十年,存在前期勘察阶段使用困难的问题。提出在隧洞工程前期勘察设计阶段可根据岩体渗透性确定外水压力折减系数;施工阶段根据地下水溢出状态确定外水压力折减系数,并对前期成果进行验证和修正。     

响水电站引水隧洞外水压力值折减系数的问题探讨

本文主要论述了响水电站引水隧洞的工程地质特征及过去对外水压力的基本观点，提出了该隧洞外水压力折减系数的技术指标，为隧洞设计和施工提供理论依据，同时，必然可以节省不少的工程建设资金，产生良好的工程效益．     

隧洞及压力管道设计中的外水压力修正系数

外水压力是隧洞衬砌及压力管道的重要荷载。作用在衬砌上的外水压力水头与地下水位至隧洞的水柱高之比称为外不压力折减系数。由于实际工程中这一系数不恒不盱１，一义为外水压力修正系数。提出初始修正系数等３个分项系数的新概念，并将分项系数的乘积定义为综合修正系数，以期能较好地解决餐生的这一困扰设计人员的难题。     

不同外水压力下输水隧洞结构及配筋计算要点分析

针对输水隧洞在衬砌结构、配筋计算中不同外水压力对结构内力值及配筋结果的影响,根据《水工隧洞设计规范》(SL 279-2016)推荐的作用在钢筋砼衬砌结构上的外水压力计算方法及外水压力折减系数方法对外水压力进行折减,并采用水工隧洞钢筋混凝土衬砌计算机辅助设计软件SDCAD对隧洞衬砌结构在不同外水压力作用下的内力及配筋进行计算。计算结果表明:①无压输水隧洞内力及配筋结果由外水压力控制,外水压力越大,结构所受内力越大,对隧洞的选配钢筋要求也越大;②在外水压力作用下隧洞底板与边墙交接位置出现了应力集中,拉应力大于砼抗拉强度,在设计中应采取一定的措施进行补救,防止结构产生拉裂破坏。     

外水压力不应作为控制隧洞混凝土衬砌厚度的主要荷载

目前在水工隧洞衬砌设计中,外水压力是必须考虑的基本因素之一。其值是由洞顶地下水位的静水头乘以折减系数β来确定的,1963年苏联隧洞规范取β=1,1966年我国隧洞规范取β=O.25～1.O。对于深埋隧洞,外水压力作为隧洞衬砌的主要荷载往往控制了衬砌的     

宁夏固原输水线路2~#隧洞水文地质勘察及主要工程地质问题

采取适当的勘察方法对2~#隧洞进行水文地质勘察,查明工程区地下水类型、地下水位、岩体渗透以及环境水化学成分等水文地质条件,确定隧洞外水压力折减系数;对环境水腐蚀性进行评价。     

隧洞衬砌外水压力的取值方法与应对措施研究

针对隧道衬砌外水压力折减系数选取、衬砌结构选型等问题,在阐述外水压力折减系数含义的基础上,通过对衬砌类型进行系统分类,对不同衬砌型式外水作用规律与外水压力折减系数进行了分析与讨论。其中,全封堵型衬砌折减系数为1,全排型衬砌折减系数为0,而排堵结合型衬砌折减系数则与整个衬砌系统的设计参数有关。同时,指出相应衬砌结构设计中存在的错误认识,并由此引申出隧道工程在外水压力应对处理方面应该关注的主要影响因素。研究成果可为应对外水压力问题的地下隧道衬砌设计提供参考。     

基于井流理论的隧洞外水压力解析计算方法研究

外水压力是影响隧洞安全稳定运行的关键因素。目前，外水压力的取值仍采用经验性或半经验性的方法，局限性较大。基于井流理论，采用水-岩分算的方式，通过地下水渗流原理推求圆形隧洞外水压力折减系数解析计算公式，并通过数值分析方法进行对比，将成果应用于城门洞形断面进行验证。结果表明，围岩条件即围岩的渗透性主要影响外水压力的大小；衬砌支护完成后，隧洞孔隙水压力会快速降低，然后逐渐趋于稳定，衬砌的阻水作用得到充分发挥；利用解析公式计算等效转换后的城门洞形断面，解析解与数值解误差不大，围岩的渗透性仍为主要因素。     

水工隧洞设计中外水压力的探讨

以黄河公伯峡水电站工程右岸水平旋流消能泄洪洞为例,采用水工隧洞设计规范的外水压力折减系数法和有限元渗流计算法,对作用于水工隧洞衬砌混凝土上的外水压力值和分布进行探讨,以供同行设计时参考。     

宁夏某工程7#隧洞Ⅳ类围岩衬砌结构分析

宁夏某工程输水线路全长75.29 km,7~#隧洞长10 593 m,为本工程单洞最长、埋深最大、地质条件相对复杂的洞段。围岩岩性主要为泥岩,岩体较为破碎,主要以Ⅳ、Ⅴ类围岩为主,其中Ⅳ类围岩所占比例为86.21%。隧洞区地下水类型主要为孔隙潜水和基岩裂隙水隧洞,外水水头130～240 m,存在高外水问题。隧洞断面较小,二次衬砌采用外标准马蹄形、内平底马蹄形的复合断面形式。综合考虑结构受力、排水措施的影响,对断面进行了合理简化,高外水折减系数进行适当调整,并采用理正岩土隧洞衬砌计算软件程序进行结构分析,提出Ⅳ类围岩最终的建议配筋结果,取得了较为理想的效果。     

山西引黄工程南干线7# 隧洞衬砌外水压力研究

本文采用综合修正系数取代规范建议的单一折减系数,用渗流场分析方法确定作用在引黄入晋南干线7#隧洞衬砌上的外水压力。由己知钻孔水位及泉水位反演出各地层的渗透张量及地表入渗强度求得初始渗流场。衬砌外水压力分析中考虑了衬砌混凝土的渗透性以及排水、灌浆等工程措施的影响。根据分析结果,提出了系统排水孔布置的建议,得出了在相应的排水减压措施下衬砌厚度由原设计35cm减至25cm,这一建议已被采用,取得了巨大经济效益。     

复杂岩溶地区引水隧洞衬砌外水压力研究

衬砌外水压力的合理计算是岩溶地区引水隧洞设计关注的重点,对结构设计参数选取及运行安全影响重大。针对滇中引水工程大理Ⅱ段引水隧洞,采用ABAQUS数值模拟的方法对不同衬砌及注浆圈参数下隧洞衬砌外水压力及渗流场变化规律进行研究分析,以确定合适的设计参数。研究结果表明:衬砌全封堵时外水压力基本可认为等效于该点处的静水压力,一般不能考虑水头折减;增大衬砌渗透系数是降低衬砌外水压力极为有效的措施,但同时对渗流场产生较大影响;减小注浆圈渗透系数或增大其厚度在降低衬砌外水压力的同时可有效减小渗流场扰动,极大缓解排水减压和环境保护之间的矛盾。通过分析不同因素对衬砌外水压力的影响,所得结果可为复杂岩溶地区隧洞工程防排水系统设计提供参考。     

水工压力隧洞含水围岩的弹塑性应力分析

本文依据《水工隧洞设计规范SD134—84》,将外水压力作为场力处理,系统地讨论了水工压力隧洞含水围岩渗透水压力分布规律,建立了隧洞含水围岩在施工期和运行期的弹塑性应力分析方法,给出了相应的解析计算公式。     

水工隧洞的外水压力计算和控制

水工隧洞外水压力的确定是水工隧洞设计的一项重要内容,特别是深埋长隧洞显得尤为重要。现有外水压力计算方法较多,但实际工程应用时系数的确定受人为因素影响较大。在分析各计算方法的基础上,通过建立横置圆筒模型进行理论公式推导,得出了相对较为简单明了的公式,便于在地下洞室建设领域推广使用。     

竖井及隧洞的外水压力计算

对于无压隧洞衬砌的计算,外水压力通常是关键荷载,特别是对于长隧洞,合理确定外水压力,其经济意义更大。过去的规范或文献,多认为衬砌上作用的外水压力为全水头,这种理论有时是很保守的。我国1966年的水工隧洞设计暂行规范提出用下式计算外水压力水头:     

天生桥二级水电站Ⅰ号隧洞外水压力分析

天生桥二级水电站引水隧洞布置在岩溶地下暗河十分发育的可溶岩体之中 ,隧洞沿线地质条件极为复杂 ,不仅存在岩溶稳定及岩溶涌水地质问题 ,而且高外水压力荷载对引水隧洞的设计及运行安全影响极大。因此 ,对深埋隧洞的外水压力值的正确和评价 ,是关系到隧洞工程成败的关键问题之一。文章较详细地分析了地下水的形成及运动特征 ,对Ⅰ号隧洞的外水压力值进行了确定和评价。经近 6年运行检验 ,证实对该隧洞外水压力值的确定和评价是符合实际情况的。     

天生桥二级电站Ⅱ#隧洞外水压力观测分析

天生桥二级水电站引水隧洞外水压力是主要荷载，设计Ⅱ＃、Ⅲ＃引水隧洞的外水压力进行监测。本文对Ⅱ＃引水隧洞实测外水压力与推测的外水压力进行比较分析。并对排水洞内排水孔布置和渗压计埋设，提出建议，以供设计参考。     

复合衬砌外水压力模型试验研究

为详尽研究复合衬砌外水压力的影响规律,采用自行设计的可拆卸式复合衬砌渗流试验装置,通过改变堵水系统的几何参数、渗透特性以及防排水系统能力等,开展了60,80,100 m三种不同远场高水头环境下复合衬砌堵水与排水系统对衬砌上水压力的影响规律研究。研究结果表明：在全封堵情况下,衬砌上水压力无折减现象,而对于具有一定排水能力的衬砌结构,适当增加灌浆层厚度或减小灌浆层的渗透系数可明显降低作用于衬砌上的外水压力。根据试验数据给出了不同排水面积占比时的外水压力折减系数。研究成果可为实际工程中隧道允许排水量的设计提供参考。     

天生桥二级电站Ⅱ号隧洞外水压力观测分析

天生桥二级水电站引水隧洞存在着较大的外水压力 ,为了解该电站Ⅱ号引水隧洞外水压力分布情况 ,分洞段埋设仪器进行了外水压力长时间的监测。监测资料表明 ,该隧洞在桩号 6 + 2 2 5 1m的上游洞段实测外水压力远小于推测的外水压力 ,其主要原因与监测洞段的地质情况及渗压计埋设位置、未进行混凝土衬砌的Ⅲ号引水隧洞等的排水降压有关。为准确监测引水隧洞的外水压力分布情况、排水洞的排水减压效果 ,文章对监测仪器埋设、排水洞内排水孔布置 ,提出了具体的意见和建议     

引红济石调水工程深埋输水隧洞外水压力计算探讨

外水压力是深埋隧洞村砌设计中的重要荷载，且往往难以确定，本文结合引红济石调水工程隧洞排水系统的设计对常用外水压力计算方法进行了探讨，并提出了采用渗流理论简化计算外水压力的有效方法，得出合理的设置排水系统及进行围岩灌浆是减少衬砌外水压力和维持地下水系平衡的有效措施。