动水位作用下海底隧道非线性渗流场解析研究OA

针对流体在海底隧道衬砌与注浆圈等低渗透介质中的渗流行为会偏离达西渗流的问题,采用Hansbo非线性渗流模型描述衬砌与注浆圈内的渗流规律,分别利用复变函数法与镜像法推导了动水位作用下海底隧道非线性渗流场的解析解,构建了可考虑衬砌、注浆圈或无支护等不同支护方式解析模型;通过与数值模拟结果及其他理论解析解、室内模型试验结果对比验证了该解析解的准确性,并分析了非线性指数、动水位、注浆圈厚度与衬砌厚度的比值等因素对渗流场的影响。结果表明:当非线性指数增大时,隧道涌水量随之减少,注浆圈承担更大的孔隙水压力,从而降低衬砌所承担的孔隙水压力;在周期性动水位的作用下,隧道涌水量与孔隙水压力均会产生周期性变化;注浆圈能够削弱动水位对衬砌的影响,随着注浆圈厚度与衬砌厚度比值的增大,隧道涌水量进一步减小,注浆圈承担的孔隙水压力增大,从而减小衬砌所承担的孔隙水压力。