高水压富水区隧道限排衬砌注浆圈合理参数研究.pdfVIP

第 26 卷 第 11 期 岩石力学与工程学报 Vol.26 No.11 2007 年 11 月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Nov. ，2007 高水压富水区隧道限排衬砌注浆圈合理参数研究 张成平，张顶立，王梦恕，项彦勇 (北京交通大学 隧道及地下工程教育部工程研究中心，北京 100044) 摘要：海底隧道深埋于海水以下，处于高水压富水区，隧道结构设计时需要考虑外水压力，如果采用“堵水限排” 的防排水设计原则，能够以较小的排水量显著降低作用在衬砌上的外水压力，从而使隧道结构设计更加经济。注 浆圈合理参数的确定是“堵水限排”的核心问题。基于穿越高水压富水岩溶区的圆梁山隧道工程，通过理论计算 和分析，得到了注浆圈参数变化对隧道涌水量和衬砌外水压力的影响规律；提出了隧道排水率的概念，分析了隧 道排水率与衬砌外水压力之间的关系。在此基础上提出了确定注浆圈合理参数的方法和程序，给出了圆梁山隧道 注浆圈的合理参数值，并在现场得以应用，取得了理想的效果，注浆后实测隧道涌水量与理论计算值基本一致。 研究结果表明：衬砌外水压力折减系数取决于隧道排水率，只有当隧道排水系统能够将渗透到衬砌背后的地下水 全部排出时，衬砌外水压力才能完全消除；注浆圈的作用不是分担衬砌外水压力，而是通过封堵地下水降低隧道 涌水量，从而以较小的排水量可显著降低甚至消除衬砌的外水压力。研究成果对类似高水压富水区以及海底隧道 防排水设计具有一定的参考价值和借鉴作用。 关键词：海底隧道；高水压富水区；堵水限排衬砌；衬砌外水压力；注浆圈参数 中图分类号：U 459.5 文献标识码：A 文章编号：1000 –6915(2007)11 –2270 –07 STUDY ON APPROPRIATE PARAMETERS OF GROUTING CIRCLE FOR TUNNELS WITH LIMITING DISCHARGE LINING IN HIGH WATER PRESSURE AND WATER-ENRICHED REGION ZHANG Chengping ，ZHANG Dingli ，WANG Mengshu ，XIANG Yanyong (Tunnel and Underground Engineering Research Center of Ministry of Education，Beijing Jiaotong University ，Beijing 100044，China) Abstract ：Subsea tunnels are located deeply under sea with high groundwater pressure. Therefore，external water pressure on lining should be considered when designing tunnel structure. With the idea of blocking groundwater and limiting discharge，external water pressure on tunnel lining can be reduced remarkably with low discharge ， so tunnel structure design will be more economical. To find the appropriate parameters of grouting circle is the key issue to perfectly blocking groundwater and limiting discharge. Based on the case of Yuanliangshan tunnel located at high water pressure and wat