考虑降雨入渗的隧道变形及支护受力数值分析

作者：郭昱葵; 马启和; 郭震山

来源：土木工程与管理学报, 2018, 35(04): 52-57.

DOI：10.13579/j.cnki.2095-0985.2018.04.008

• 降雨入渗
• 非饱和渗流
• 数值模拟
• 隧道变形
• 支护受力

隧道施工过程中,降雨入渗对隧道围岩变形及支护受力特性的影响较为显著。本文利用有限差分软件FLAC3D建立隧道数值分析模型,通过内置FISH语言将节点饱和度变量转化为单元变量,将基质吸力和土体强度参数随含水率变化关系嵌入数值模型中,实现了隧道围岩由于降雨入渗产生非饱和渗流过程的数值模拟。对不同降雨强度下土体含水率、基质吸力、隧道变形及初期支护受力随降雨历时的变化规律进行了分析。结果表明:随降雨历时增加,浸润锋线向隧道拱顶发展,此时拱顶沉降及初支衬砌受力均显著增大。当降雨强度较小时,隧道变形和支护受力随降雨强度增加变化明显;当降雨强度增大到土体饱和渗透系数后,隧道变形和支护受力随降雨强度变化较小并逐渐趋于稳定。

• 单位
  中交第二公路勘察设计研究院有限公司; 华中科技大学; 山西省交通科学研究院