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任意埋深水下隧道渗流场解析解
被引量：
23
1
作者
朱成伟
应宏伟
龚晓南
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第11期1984-1991,共8页
总结现有关于水下隧道渗流场解析研究的优点和不足,基于稳态渗流控制方程,结合保角变换方法,严格推导了水下隧道渗流场的解析解。该解能求解任意埋深考虑注浆圈作用的水下衬砌隧道渗流量以及水压力分布,并能退化到无衬砌水下隧道以及水...
总结现有关于水下隧道渗流场解析研究的优点和不足,基于稳态渗流控制方程,结合保角变换方法,严格推导了水下隧道渗流场的解析解。该解能求解任意埋深考虑注浆圈作用的水下衬砌隧道渗流量以及水压力分布,并能退化到无衬砌水下隧道以及水下不透水管道两种极端情况,应用Comsol软件建立数值模型验证了新解答的正确性。利用本文解研究了隧道埋深、衬砌渗透系数、衬砌厚度等因素对隧道渗流量、衬砌外水压以及总水头分布的影响。研究发现当隧道埋深较小时,最大水压力出现在隧道顶部,而埋深较大时,则出现在隧道底部;衬砌外圈平均水压力及分布不均匀程度随着埋深的逐渐增大先减小后增加;其他参数不变时,存在某个埋深或者衬砌厚度使衬砌外水压力接近均布。
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关键词
水下隧道
衬砌
任意埋深
渗流量
孔隙水压
解析解
下载PDF
职称材料
任意埋深下排水系统非对称堵塞隧道渗流场的解析研究
2
作者
余俊
李东凯
+2 位作者
和振
郑靖凡
张志中
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期4678-4689,共12页
基于目前未见对任意埋深情况下排水系统非对称堵塞隧道渗流场的解析研究,结合保角变换和分离变量法2种方法,推导出任意埋深情况下排水系统非对称堵塞后隧道渗流场的显式解析解,并利用正交性对解析解中的未知数进行求解,首次提出可以适...
基于目前未见对任意埋深情况下排水系统非对称堵塞隧道渗流场的解析研究,结合保角变换和分离变量法2种方法,推导出任意埋深情况下排水系统非对称堵塞后隧道渗流场的显式解析解,并利用正交性对解析解中的未知数进行求解,首次提出可以适用于浅埋隧道排水系统非对称堵塞后渗流场的显式解析解。该解析解经试算后发现,当级数项数N≥20时,解析解计算结果收敛程度已经很好,且在改变工程参数时仅需要对输入值进行调整,计算耗时远小于需要重新建模和划分网格的数值软件。深埋隧道算例和浅埋隧道算例情况下,分别将解析解水头和水压力计算结果与有限元软件计算结果进行对比,发现解析解计算结果与有限元软件均吻合很好,验证了解析解的正确性,说明解析解可以准确地预测任意埋深情况下隧道发生非对称堵塞时隧道周围渗流场情况。对不同埋深、不同地表水头情况下的隧道周围渗流场、衬砌水压力和渗流量进行分析,发现随着隧道埋深的增大,隧道周围总水头明显降低,而距离隧道较远位置的水头变化较小,隧道衬砌水压力逐渐增大,且最大衬砌水压力出现在隧道排水系统被堵塞一侧衬砌的中心,渗流量则会先减小后增大;随着地表水头的增大,总水头线分布情况一致,但水头线对应的水头值随着地表水头的增大会相应增大,隧道衬砌水压力和渗流量均逐渐增大,且渗流量最小值所对应的隧道埋深也会逐渐增大。
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关键词
任意埋深
隧道
排水系统
非对称堵塞
显式解析解
渗流场
下载PDF
职称材料
题名
任意埋深水下隧道渗流场解析解
被引量：
23
1
作者
朱成伟
应宏伟
龚晓南
机构
浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心
浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室
浙江省城市地下空间开发工程技术研究中心
出处
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第11期1984-1991,共8页
基金
中国工程院重点咨询项目(2015-XZ-16)
国家自然科学基金项目(51338009
51678523)
文摘
总结现有关于水下隧道渗流场解析研究的优点和不足,基于稳态渗流控制方程,结合保角变换方法,严格推导了水下隧道渗流场的解析解。该解能求解任意埋深考虑注浆圈作用的水下衬砌隧道渗流量以及水压力分布,并能退化到无衬砌水下隧道以及水下不透水管道两种极端情况,应用Comsol软件建立数值模型验证了新解答的正确性。利用本文解研究了隧道埋深、衬砌渗透系数、衬砌厚度等因素对隧道渗流量、衬砌外水压以及总水头分布的影响。研究发现当隧道埋深较小时,最大水压力出现在隧道顶部,而埋深较大时,则出现在隧道底部;衬砌外圈平均水压力及分布不均匀程度随着埋深的逐渐增大先减小后增加;其他参数不变时,存在某个埋深或者衬砌厚度使衬砌外水压力接近均布。
关键词
水下隧道
衬砌
任意埋深
渗流量
孔隙水压
解析解
Keywords
underwater
tunnel
lining
arbitrary
burial
depth
water
inflow
pore
water
pressure
analytical
solution
分类号
TU462 [建筑科学—结构工程]
下载PDF
职称材料
题名
任意埋深下排水系统非对称堵塞隧道渗流场的解析研究
2
作者
余俊
李东凯
和振
郑靖凡
张志中
机构
中南大学土木工程学院
出处
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期4678-4689,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(52078496)。
文摘
基于目前未见对任意埋深情况下排水系统非对称堵塞隧道渗流场的解析研究,结合保角变换和分离变量法2种方法,推导出任意埋深情况下排水系统非对称堵塞后隧道渗流场的显式解析解,并利用正交性对解析解中的未知数进行求解,首次提出可以适用于浅埋隧道排水系统非对称堵塞后渗流场的显式解析解。该解析解经试算后发现,当级数项数N≥20时,解析解计算结果收敛程度已经很好,且在改变工程参数时仅需要对输入值进行调整,计算耗时远小于需要重新建模和划分网格的数值软件。深埋隧道算例和浅埋隧道算例情况下,分别将解析解水头和水压力计算结果与有限元软件计算结果进行对比,发现解析解计算结果与有限元软件均吻合很好,验证了解析解的正确性,说明解析解可以准确地预测任意埋深情况下隧道发生非对称堵塞时隧道周围渗流场情况。对不同埋深、不同地表水头情况下的隧道周围渗流场、衬砌水压力和渗流量进行分析,发现随着隧道埋深的增大,隧道周围总水头明显降低,而距离隧道较远位置的水头变化较小,隧道衬砌水压力逐渐增大,且最大衬砌水压力出现在隧道排水系统被堵塞一侧衬砌的中心,渗流量则会先减小后增大;随着地表水头的增大,总水头线分布情况一致,但水头线对应的水头值随着地表水头的增大会相应增大,隧道衬砌水压力和渗流量均逐渐增大,且渗流量最小值所对应的隧道埋深也会逐渐增大。
关键词
任意埋深
隧道
排水系统
非对称堵塞
显式解析解
渗流场
Keywords
arbitrary
burial
depth
tunnels
drainage
system
asymmetric
blocked
explicit
analytical
solution
seepage
field
分类号
U45 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
任意埋深水下隧道渗流场解析解
朱成伟
应宏伟
龚晓南
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
23
下载PDF
职称材料
2
任意埋深下排水系统非对称堵塞隧道渗流场的解析研究
余俊
李东凯
和振
郑靖凡
张志中
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
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