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软土地层浅埋圆形隧道非达西渗流场解析研究 被引量：8
1
作者 张丙强 王启云 卢晓颖 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期4377-4384,共8页
软土在低水力坡降下的渗流会偏离达西定律,即为非达西渗流模式。假设孔隙水渗透服从指数渗流模式,采用镜像法原理推导了浅埋单孔和双孔圆形隧道非达西渗流场的解析解。结合算例,对浅埋圆形隧道非达西渗流解析解与达西渗流解析解进行了... 软土在低水力坡降下的渗流会偏离达西定律,即为非达西渗流模式。假设孔隙水渗透服从指数渗流模式,采用镜像法原理推导了浅埋单孔和双孔圆形隧道非达西渗流场的解析解。结合算例,对浅埋圆形隧道非达西渗流解析解与达西渗流解析解进行了对比分析与验证,并对非达西渗流指数、隧道周围土体与衬砌渗流系数比值对隧道渗流场的影响进行了讨论。结果表明:非达西渗流指数、渗流系数比值对隧道渗流量和周围土体孔压均有较大的影响;随着渗流指数逐渐增大,土体内水头损失加快,隧道周围土体孔压及渗流量逐渐减小;随着土体与衬砌渗流系数比值逐渐增大,衬砌排水能力增强,隧道渗流量逐渐增大,隧道周围土体孔压减小更大。 展开更多
关键词 软土 圆形隧道 非达西渗流 镜像法 渗流解析解
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基于镜像法的有限含水层内隧道渗流场解析解及其验证 被引量：8
2
作者 马少坤 陈彩洁 +1 位作者 段智博 刘莹 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期172-181,共10页
隧道外水压力和涌水量是水下隧道施工的重要参数。针对以往大多是基于半无限含水层模型求解隧道渗流场,只考虑了单一边界的影响,而对边界条件复杂的隧道渗流场求解存在局限性的问题。建立有限含水层内带衬砌隧道渗流模型;基于镜像法,将... 隧道外水压力和涌水量是水下隧道施工的重要参数。针对以往大多是基于半无限含水层模型求解隧道渗流场,只考虑了单一边界的影响,而对边界条件复杂的隧道渗流场求解存在局限性的问题。建立有限含水层内带衬砌隧道渗流模型;基于镜像法,将该模型转化为无限平面内直线多隧道渗流模型,推导了水头及涌水量解析公式,通过数值解对比及公式退化验算,验证了该解的准确性;基于此解,研究了含水层厚度h、隧道埋深比(d/R_(1))、注浆圈参数等对水头分布及隧道涌水量的影响。研究结果表明:任意位置的水头随含水层厚度的增大而增大,隧道越靠近不透水边界,隧道上、下方的水头差越大;隧道与不透水边界距离小于3倍隧道直径时,隧道埋深比对涌水量、衬砌外水头的影响显著,二者的值出现陡降;提高注浆圈抗渗性比增大注浆圈厚度更能降低隧道涌水量。研究成果可为有限含水层地区隧道渗流场预测提供一定理论依据。 展开更多
关键词 水下隧道 渗流场解析解 镜像法 有限含水层 涌水量
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有限地层三孔并行海底隧道渗流场解析研究
3
作者 韩智铭 闫科宇 +2 位作者 王雪 朱正国 崔会敏 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期45-52,共8页
研究目的:目前对海底隧道渗流场的研究大多基于半无限空间的单孔隧道,考虑实际工程常采用三孔并行的排布方式,且实际工程中隧道下方常存在相对不透水层或基岩等不透水边界,本文以渗流力学为基础采用镜像法和竖井理论推导有限厚度地层海... 研究目的:目前对海底隧道渗流场的研究大多基于半无限空间的单孔隧道,考虑实际工程常采用三孔并行的排布方式,且实际工程中隧道下方常存在相对不透水层或基岩等不透水边界,本文以渗流力学为基础采用镜像法和竖井理论推导有限厚度地层海底隧道渗流场解析解,将公式进行退化和数值验证,并对不透水边界距离、三孔隧道埋深、间距及注浆参数进行分析。研究结论:(1)隧道下方不透水边界对涌水量影响较大,当不透水边界距隧道中心为25r1时,对涌水量基本没有影响;(2)三孔并行隧道间渗流场存在相互影响,且随隧道间距的增加影响逐渐减弱,当隧道间距大于30r1时,涌水量基本没有影响;(3)三孔并行隧道涌水量随埋深增大呈现出先减小后增大趋势,埋深为2r1时涌水量最小;(4)三孔并行隧道涌水量随注浆圈厚度增大和渗透系数减小而减小,实际工程中应注浆密实度和注浆厚度并重;(5)本研究成果可为相关海底隧道工程的设计与施工提供参考。 展开更多
关键词 海底隧道 三孔并行 有限厚度地层 渗流场解析解 涌水量
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基于等效面积法的三孔并行海底隧道渗流场解析研究
4
作者 韩智铭 闫科宇 +1 位作者 崔会敏 刘庆宽 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第S01期112-116,149,共6页
目前对海底隧道渗流场的研究大多基于单孔隧道,考虑到实际工程常采用三孔并行的排布方式,而隧道互相靠近时渗流场会发生干扰,若采用单孔隧道模型其涌水量计算误差可能超过40%。该文对三孔并行海底隧道渗流场进行理论分析,首先分析了理... 目前对海底隧道渗流场的研究大多基于单孔隧道,考虑到实际工程常采用三孔并行的排布方式,而隧道互相靠近时渗流场会发生干扰,若采用单孔隧道模型其涌水量计算误差可能超过40%。该文对三孔并行海底隧道渗流场进行理论分析,首先分析了理论解析过程中采用等面积法将多心圆形断面简化为圆形断面的合理性;进而提出三孔并行海底隧道渗流场分析模型,以叠加原理为基础,采用镜像法推导出三孔并行海底隧道渗流场解析解,并将公式进行了退化和数值验证。研究结果表明:按照等面积法将多心圆形断面简化为圆形断面分析对隧道总涌水量影响较小;该文解析解具有一定的精度,可以快速预测三孔并行海底隧道涌水量;由于隧道间的泄压作用,三孔并行海底隧道主隧道周边涌水量分布呈现出非对称性。 展开更多
关键词 海底隧道 三孔并行 叠加原理 渗流场解析解 涌水量
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刚性桩复合地基渗流固结性能分析 被引量：5
5
作者 李耀琨 季静 +1 位作者 张文俊 韩小雷 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期208-214,共7页
基于饱和砂井渗流固结理论,推导了综合考虑褥垫层、桩、土模量的刚性桩复合地基渗流固结解析解。在ABAQUS中使用Modified Cam-clay模型和孔压单元模拟桩间土体,建立单桩复合地基有限元分析模型。计算结果与某高层结构刚性桩复合地基静... 基于饱和砂井渗流固结理论,推导了综合考虑褥垫层、桩、土模量的刚性桩复合地基渗流固结解析解。在ABAQUS中使用Modified Cam-clay模型和孔压单元模拟桩间土体,建立单桩复合地基有限元分析模型。计算结果与某高层结构刚性桩复合地基静载试验吻合较好,验证分析模型的有效性。使用该分析模型,研究褥垫层厚度、模量,桩长对刚性桩复合地基受力及固结变形的影响。结果表明:刚性桩复合地基固结速度远大于天然地基,固结速度随褥垫层模量增大而增大,随井径比减小而增大;结构施工过程中,地基固结沉降已基本完成;褥垫层模量的增大可减小刚性桩复合地基固结沉降,但褥垫层厚度及排水土层厚度的增加都会加大固结沉降。 展开更多
关键词 刚性桩复合地基 褥垫层 饱和砂井 Modified Cam—clay模型 渗流固结解析解 固结沉降
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