隧道渗流场围岩计算边界研究

摘要

以地铁马蹄形暗挖区间计算为例,首先通过FLAC3D建模,基于BIOT固结方程计算,将不同模型尺寸作为计算工况,模型水平宽度与底部深度分别取值为隧道宽度的2倍、2.5倍、3倍、3.5倍、4倍、4.5倍、6倍,研究不透水边界及透水边界情况下,隧道拱脚水压力、拱顶位移变化及边界范围取值。然后,计算不同模型边界,总结不透水边界及透水边界的模型边界范围,优化模型大小,提高模型计算效率。最后,根据计算结果分析,透水边界与不透水边界下的计算结果相差较大;边界范围对透水边界下的拱脚水压力与拱顶位移收敛值影响较小,对不透水边界下的拱顶位移收敛值影响较大;透水边界条件下计算边界范围h/d与l/d建议均取值为4.5;不透水边界条件下,建议依据实际工程中阻断隧道水力联系的范围进行具体的计算分析。