不同防排水形式下高水压海底隧道物理场分布规律研究

摘要

依托汕头湾海底隧道工程,通过FLAC3D数值模拟,进行海底隧道开挖流固耦合分析,针对高水压密集断裂带海底隧道的防排水设计进行研究。对比分析了全封堵式、半包式、限排式多种防排水设计方案,并考虑超前帷幕注浆等止水变形控制措施,分析得到海底隧道围岩的渗流场和位移场的分布规律,并优化合理的海底隧道防排水设计方案。计算结果表明:①高水压海底隧道设置加固圈后,衬砌背后水压的折减影响范围更广,加固圈的存在对于衬砌背后水压力的折减有促进作用;②高水压海底隧道进行合理的注浆加固后,围岩变形控制效果显著;③高水压海底隧道的防排水设计应遵循堵水限量排放原则,不宜采用全封堵式防排水设计,进行适当排水有利于改善围岩与支护的受力状态。汕头湾海底隧道最适宜的防排水设计方案为限排式(防水层全环设置但拱底设置泄压阀)。