岩溶富水隧道水压变化引起的结构力学响应及防治措施

摘要

针对岩溶富水隧道水压变化引起的结构失稳破坏问题,通过采用数值模拟方法研究了不同影响因素下“全封堵”型衬砌结构的受力特征,结果表明:对于高压富水隧道,仅通过增加衬砌强度来提高隧道极限水头是不科学且不经济的,必须采用“排导”型衬砌,以减小作用在衬砌上的水压力。鉴于此,文章研究分析了仰拱下泄水洞、围岩径向排水孔、仰拱泄水降压孔及排水沟等减缓隧道衬砌水压力的措施,结果表明,这些措施均可在不同程度上有效减小衬砌水压力并降低水害程度,在实际施工中,可结合具体工程进行选择或组合使用。最后,结合具体工程案例,文章针对降雨条件下岩溶隧道衬砌背后和仰拱水压过大问题,采用了增设横向泄水孔和竖向降压孔的具体施工措施,该措施降水压效果明显,确保了衬砌结构的安全。研究成果可为岩溶富水隧道设计、施工以及运营维护提供参考。